春天臭氧超標成健康威脅 陽明交大團隊研發抗濕氣分解催化劑
2026/04/22 10:53 記者楊綿傑/台北報導
陽明交大環境與職業衛生研究所教授余國賓(左)成功開發出一種全新的抗濕氣臭氧分解催化劑。(圖由陽明交大提供)
春秋兩季是台灣臭氧濃度最高的季節,長期暴露在臭氧中,會增加呼吸道與心血管疾病的風險。然而,多數分解臭氧的催化劑在潮濕環境下效果不佳。對此,陽明交大環境與職業衛生研究所教授余國賓,利用奈米多孔晶體材料「金屬有機骨架(MOFs)」組合技術,成功開發出一種全新的抗濕氣臭氧分解催化劑,特別適合用於潮濕氣候的台灣,未來可望廣泛應用於家庭及公共場所。
談到臭氧,許多人第一反應是想到保護地球的臭氧層。但地面臭氧卻是另一回事。它不是天然產物,而是廢氣在陽光照射下經化學反應形成的二次污染物,且會隨著空氣流動進入室內。另現代雷射印表機,也常是室內臭氧的隱形製造者。過度暴露臭氧會造成呼吸道炎症與心血管疾病。
在眾多臭氧分解技術中,催化反應被認為是最有效的手段。然而,水氣往往是催化劑的天敵,容易附著在反應位點,讓催化效率大打折扣。
甫獲得去年諾貝爾化學獎肯定的金屬有機骨架(MOFs)是由有序金屬簇與有機配體自組裝而成的奈米多孔晶體材料。MOFs因其超高比表面積、可調節尺寸的孔洞、可控的結構以及豐富的吸附和脫附位點,近年來引起了重大的關注,其在藥物輸送、儲能、氣體吸附、分離、海水淡化和催化等諸多領域具有廣泛的應用前景。
余國賓率團隊靈活運用把2種不同金屬有機骨架像積木一樣組合起來的「MOF-on-MOF」技術,外層再包上一層碳外衣。這種材料結構讓電子能夠在材料中靈活移動,同時又能避免水氣搶占活性位置,達到催化劑抗濕氣的效果。實驗結果顯示,這款新型催化劑在一般室溫與50%濕度下,臭氧去除率可達99%,即使在濕度高達75%的環境中效率仍維持在92%。
這項材料獨特之處在於表面的碳外衣。余國賓形容,「就像穿了防潑水外套,裡面不容易受潮」,不僅能防止水氣干擾催化反應,還能提供導電性,促進氧分子活化。該技術未來可應用在空氣清淨機、醫療院所、學校與公共運輸系統中,甚至整合進建築的空調過濾系統,轉化為實際應用。
