技術名稱 實現氫能社會,前瞻三維非對稱過渡金屬硫族化合物催化材料應用於高效率電化學綠氮製造
計畫單位 國立清華大學
計畫主持人 闕郁倫
技術簡介
本技術透過三維化技術結合表面修飾後成功獲得的立體非對稱過渡金屬硫族化合物完成催化電極,再透過電化學工作站進行氮還原行為產生氨,經由紫外線/可見光分光光譜儀可知道本技術在 -0.3 V 的電勢能下具有高達 35.24 的法拉第效率也未發現有副反應產生,未來該技術將拓展至含氮廢水之還原將其轉化為氨。
科學突破性
電化學氮還原(NRR)是近年來極具發展前景的催化技術且過渡金屬硫族化物已被確定為貴金屬的合適替代品。本技術實現了三項突破:將材料直接沉積在基板上,成功合成了 3D Janus WseS/WSe2 奈米牆結構,並透過模擬方式計算催化時的能量變化更在實際NRR實驗中實現了 35.24 的高法拉第效率。
產業應用性
根據淨零排放的目標,液態氨被視為未來社會重要的能源載體。隨著全球綠氨市場規模增大,本技術可在溫和環境中進行氨合成也具優異的催化效率,具有相當高的發展潛力。而非對稱性TMD不存在反轉對稱性和平面外鏡像對稱性,可以誘發許多有趣且不同於傳統TMD的電子特性,亦可替台灣半導體產業所需的材料增添許多可能性。
關鍵字 電化學氮氣還原反應 非對稱過渡金屬硫族化合物 三維奈米牆結構 異質結構 綠氮反應 氫氣儲存技術 氮氣還原催化劑 廢水處理 化學氣相反應法 真空薄膜鍍膜技術
備註
  • 聯絡人
  • 彭毓仁