🧪 CO₂ 還原

二氧化碳還原反應（CO2RR）與光觸媒產氫是實現「人工光合作用」與淨零碳排目標的關鍵技術。透過太陽能或綠色電能，光觸媒與電觸媒能將大氣中的溫室氣體 CO2 轉化為高附加價值的碳氫化學品與燃料（如甲醇、乙醛、乙烯或一氧化碳），同時也能將水分解產生潔淨的綠色氫能。這項技術不僅能有效解決化石燃料枯竭所帶來的能源危機，更從根本上減少了碳排放，實現環境保護與能源永續發展的雙贏局面。本實驗室致力於開發高效且穩定的光/電觸媒以推進此領域發展。在近期的突破中，我們開發出「釩取代之二硫化鉬（MoS2）超薄膜」，利用釩-硫空缺對作為催化活性位點，將光催化 CO2 還原為 CO 的效率大幅提升至純 MoS2 的5倍。此外，我們利用「超薄聚多巴胺（PDA）包覆銅微方塊」，有效抑制了電化學 CO2RR 過程中的觸媒表面重構，穩定關鍵反應中間體，使 C2 產物（如乙烯）的法拉第效率高達 81.6%。在無金屬光觸媒方面，我們成功將導電聚合物奈米粒子（P3HT）與氧化石墨烯（GO）結合形成異質結，解決了材料互溶性問題，並大幅提升了在可見光下將 CO2 高選擇性地轉化為甲醇與乙醛的產率。