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中山大學光電系李炫錫團隊模擬植物光合作用創新奈米觸媒成果榮登國際知名期刊

2026/03/19
高培德
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國立中山大學光電工程系副教授李炫錫(圖一)研究團隊模擬植物光合作用原理，研發新型奈米光觸媒材料，運用太陽光轉化二氧化碳變身甲烷(CH4)等燃料，減排溫室氣體與產出新能源，成果榮登國際頂尖期刊「應用催化B：環境與能源(Applied Catalysis B: Environment and Energy)」。
李炫錫說，全球暖化與氣候變遷加劇，科學界致力發展人工光合作用技術，運用太陽光轉化二氧化碳變身能源光觸媒技術，穩定產生特定燃料。
研究團隊設計二氧化錫(SnO2)與硫化錫(SnS)組成一維(1D)奈米複合結構，促使硫化錫奈米棒垂直生長二氧化錫奈米柱表面，形成外表尖銳奈米異質結構，擴大材料表面積，也從不同角度捕捉光線，大幅提升光能利用效率。
二氧化錫硫化錫分屬寬、窄能隙半導體，兩者結合形成交錯型異質結。當光線照射材料產生電子與電洞朝不同方向流動，促成電子與二氧化碳交叉反應，轉換變成甲烷等燃料。硫化錫促成光吸收紫外線延伸可見光及部分紅外線，提升能源轉換效率。
團隊也透過調整硫化錫奈米棒比例控制反應路徑，促成特定燃料具高度選擇性，材料連續反應數小時維持穩定結構，催化活性無明顯衰減，凸顯未來應用潛力。圖／中山大學提供、文／高培德