新聞標題【民報】​高效率轉化水為潔淨氫能 清大研究登國際期刊
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​高效率轉化水為潔淨氫能 清大研究登國際期刊

 2018-12-06 17:02
清華材料所教授嚴大任(中)帶領博士生沛維翠(左)及江叡涵(右)研究, 皆登上國際頂尖期刊。圖/清大提供
清華材料所教授嚴大任(中)帶領博士生沛維翠(左)及江叡涵(右)研究, 皆登上國際頂尖期刊。圖/清大提供

用「水」發電,把水轉為乾淨無汙染的氫能,是全球能源學者的夢想。清華大學材料所嚴大任教授團隊突破過去水分解效率太低的限制,利用電漿子奈米天線搭配雙層水分解催化劑二硫化鉬,把產生氫能的效率提升了近30倍。這項重要研究成果登上國際頂尖能源期刊「前瞻能源材料」(Advanced Energy Materials),並被選為封面。

氫能源是潔淨能源,過去主要以電解海水的方式取得,成本較高,近年逐漸改用光反應來分解水,但仍碰到效率難以提升的瓶頸,全球科學家們都想找到成本低、效率高的水分解催化劑。

清華材料所教授嚴大任指導博士生沛維翠、蘇東盛等完成「電漿子奈米天線搭配雙層二硫化鉬實現高效率析氫反應」論文,與傳統只用二硫化鉬催化相比,析氫效率提升近30倍。

嚴大任解釋,奈米天線在捕捉到光之後,會產生電漿子共振。電漿子是金屬表面自由電子集體震盪的行為,當兩個金屬之間的距離僅有奈米尺度時,該電子集體震盪會加強電場,就可捕捉更多的光,產生更高效率的析氫反應。

「就像吃了菠菜的大力水手卜派。」嚴大任解釋,電漿子奈米天線與雙層二硫化鉬的搭配就像菠菜與變身前的卜派,一旦結合在一起,就能變成超人,產生高效率的析氫反應。

嚴大任說明,提升析氫反應效率有兩大關鍵,第一是奈米天線經過優化設計後,可產生超強的的四極間隙電漿子;其次是使用大面積的二硫化鉬材料,有利於商業化。這項研究未來將往量產、商業化發展,實際投入綠能產業。

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