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ACS Catalysis, 封面, 研究成果
本中心同仁林彥谷博士發表傑出研究成果榮登ACS Catalysis期刊封面
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2016/04/06
本中心傑出研究成果獲選為最新一期ACS Catalysis之封面故事

        本中心科學研究組林彥谷博士、德國卡爾斯魯厄理工學院Claus Feldmann教授與東華大學光電工程系徐裕奎教授共同合作,成功製備出具有高活性的四氧化鎢錫光催化劑。藉由X光吸收光譜實驗技術,研究晶格內應力對於四氧化鎢錫其導帶分佈之影響,並結合穿透式X光顯微技術,探討表面型態與晶面和光催化反應動力學之影響。該研究成果證實雙金屬氧化物的高催化活性會受到表面性質和電子組態之高度影響,未來將可以該研究為準則設計製備出具有更高催化效能的光催化劑。該研究成果已於2月23日正式發表在國際著名期刊ACS Catalysis,並獲選為當期封面,標題為「β-SnWO4 Photocatalyst with Controlled Morphological Transition of Cubes to Spikecubes」(ACS Catal. 6, 2357 (2016))。

        過去研究人員致力於製備具有高活性之雙金屬氧化物光催化劑研究,其中理論報導顯示四氧化鎢錫應該擁有優異之光催化性能,但是實際上受限於材料晶相在室溫下的介穩定性影響,至今四氧化鎢錫的催化活性卻依舊遠低於理論預測。為克服此問題,本中心林彥谷博士與其研究團隊開發出常溫下具有高度穩定性的四氧化鎢錫光催化劑,透過此新型鎢錫氧化物光催化劑的獨特奈米結構,結合本中心BL17C1光束線之X光吸收近邊緣結構、延伸X光吸收細微結構光譜技術,證實此介穩定晶相引起的晶格內應力會影響原子結構的特性,以及藉由BL20A1光束線之光譜技術輔助第一原理方法之理論計算,證實電子結構組態經過晶格內應力修飾後有利於內部電荷的有效分離,促使四氧化鎢錫催化劑進行高效能光催化反應。該研究團隊亦利用BL01B光束線之X光顯微技術協助催化劑進行三維型態之建構,結果顯示四氧化鎢錫的特殊奈米結構具有大表面積與高孔隙度的特性,可大幅提昇反應活性位置中心的數目,有助於降低反應活化能、加快反應速率。此四氧化鎢錫奈米催化劑具有優異的光催化性能,可應用於發展光化學產氫和光化學分解二氧化碳等相關新能源領域,在僅使用太陽光為未來能量來源的前提下,提供了一個永續能源與清靜環境的可能性及發展性。