生物質高值化光催化反應研究(3/3)

專案詳細資料

Description

近年來環保意識抬頭,能源轉型迫在眉睫。再生能源的使用比例逐年提高,能源效率必須提升。歐洲國際能源總署公佈的技術藍圖:氫和燃料電池報告中明白揭露2050年氫和燃料電池將是關鍵低碳技術。以綠色製程的角度來看,氫氣的產生也必須從非化石資源。然而直接使用光電極分解水產生氫氣與氧氣,氧氣的生成端是速率決定步驟。本計劃提出的構想便是在光陽極進行選擇性氧化反應,將生質物(Biomass)轉化成具有經濟價值的化學品,作為工業前驅物;光陰極則是進行水的還原反應產生氫氣。此設計可提高產氫效率同時增加反應系統的附加價值。不過目前的光電化學反應系統仍受限於光觸媒材料的光吸收度較低,光生載子的再結合率高,觸媒-電解質界面的反應速率慢等問題,造成太陽能轉換化學能的效率偏低,無法與既有技術競爭。此計畫之構想便是分別優化光陽極與光陰極,能帶設計匹配生物質轉化的氧化還原電位,有系統探討選擇性氧化反應關鍵參數,預計三年內完成的項目如下:1. 優化光陽極與光陰極,噴塗法製備n型(光陽極)與p型(光陰極)半導體光吸收層,吸收層的保護膜,以及輔觸媒裝載。2. 載子傳輸機制探討,電化學分析(EIS/IMPS/IMVS)傳輸阻抗,時間解析光譜分析載子傳輸動力。3. 建構原位、即時的分析系統4. 選擇性氧化反應機制探討,建立反應動力學模型。
狀態進行中
有效的開始/結束日期1/08/2131/07/22

聯合國永續發展目標

聯合國會員國於 2015 年同意 17 項全球永續發展目標 (SDG),以終結貧困、保護地球並確保全體的興盛繁榮。此專案有助於以下永續發展目標:

  • SDG 7 - 經濟實惠的清潔能源
  • SDG 15 - 陸上生命
  • SDG 17 - 為永續目標構建夥伴關係

Keywords

  • 光觸媒
  • 光電化學系統
  • 氫能
  • 生質物
  • 太陽光-化學能轉化
  • 選擇性氧化反應

指紋

探索此專案觸及的研究主題。這些標籤是根據基礎獎勵/補助款而產生。共同形成了獨特的指紋。