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進入模擬植物光合作用 中山大學研發光觸媒助二氧化碳變燃料
2026/03/19 13:28 記者許麗娟／高雄報導
中山光電系副教授李炫錫手持研發出的新型奈米光觸媒材料樣本。（記者許麗娟攝）
模擬植物光合作用原理，中山大學光電工程學系副教授李炫錫研究團隊，研發出新型奈米光觸媒材料，能利用太陽光將二氧化碳轉換為甲烷（CH4）等燃料，達到減少溫室氣體與產生新能源的雙重功效。
李炫錫表示，植物透過吸收陽光，將二氧化碳與水轉換成養分，並釋放氧氣，過去科學界發展「人工光合作用」，但面臨光觸媒技術的瓶頸，如可吸收的光線範圍有限、電子容易迅速消失，導致反應效率不高，也難以穩定產生特定燃料。
為突破限制，中山大學研究團隊設計了一種由二氧化錫（SnO2）與硫化錫（SnS）組成
的一維（1D）奈米複合結構；讓硫化錫奈米棒垂直生長在二氧化錫奈米柱表面，形成一種外觀尖銳的奈米異質結構，不僅增加材料表面積，也讓光線能從不同角度被捕捉，大幅提升光能利用效率。
研究團隊指出，由於太陽位置會隨時間改變，因此光觸媒在實際應用上常會受到光照角度影響，此次研發的奈米異質結構，首次展現可在雙面光照下高效率運作的光觸媒系統，即使光線從不同方向照射，也能有效啟動反應。
實驗結果顯示，這種新型複合光觸媒的二氧化碳轉化效率比單一材料提升數倍，連續反應數小時後，結構依然保持穩定，且錫基材料成本低、環境友善，卻能展現優異的光觸媒性能，不僅更符合永續發展理念，也為二氧化碳回收利用與再生能源技術開闢新的可能。創新研究成果獲登國際頂尖期刊「應用催化B：環境與能源」（Applied Catalysis B: Environment and Energy）。
李炫錫研究團隊成功模擬植物光合作用原理，研發出新型奈米光觸媒材料，能利用太陽光將二氧化碳轉換為甲烷（CH4）等燃料。（記者許麗娟攝）
