國輻中心研發新型催化劑

國輻中心研究團隊綠氨研究成果關鍵影響

國科會轄下的國輻中心12日宣佈攜手澳洲科廷大學組成的跨國研究團隊，成功開發新型催化劑「反鈣鈦礦結構之三元銅鈷氮（CuNCo3）」，大幅提升硝酸鹽轉換成綠氨的效率與穩定性，爲廢水治理與綠氨能源轉型帶來重大突破。

國輻中心林彥谷博士形容，「就像是幫廢水處理裝上導航系統，精準地把污染物抓出來變成燃料。」並指出，目前正進行專利申請，應用領域可導入包括科學園區、新建廠廢水處理設施等。

氨是未來氫能轉運的關鍵，林彥谷指出，這項成果在能源議題上，可把「工業廢水」直接煉成「清潔能源」。淨零永續面向，挑戰過去百年氨以哈柏製程合成，實現零碳排合成氨，堪稱是臺灣達成2050淨零排放的黑科技。

就科學研究層面，以臺灣唯一的同步輻射大科學設施（TPS），在原子層級看透反應機制，展現頂尖科研韌性。而材料部分，利用銅鈷氮新結構，達到極低成本高效轉化，並提出透過金屬自旋態調控來設計下一代催化劑的新方向。

國輻中心說明，硝酸鹽還原反應中傳統催化劑常出現結構不穩或副產物累積的致命傷，導致氨的產率與選擇性難以提升。新型催化劑在低電壓、低能耗條件環境下，對氨的生產效率達到100％，並能快速、長時間穩定輸出大量氨。爲了解決工業廢水中的硝酸鹽污染提供環保解決方案，推動綠氨能源轉型。相關研究成果並已發表在國際頂尖期刊《先進材料》（Advanced Materials）。

國輻中心介紹，研究團隊首度設計「三元銅鈷氮」反鈣鈦礦結構催化劑，利用銅與鈷間特殊電子交互作用，當硝酸鹽分子靠近時，催化劑表面的鈷原子會立刻「智能」切換「自旋狀態」，產生高度活性鈷位點，改變吸附方式，除反應更容易，也降低能量門檻並加快生成氨的速度。