「冠狀醚」捕捉鈉離子 海水產氫翻倍

清大教授周鶴修取得海水產氫技術突破。(清大提供)
清大教授周鶴修取得海水產氫技術突破。(清大提供)

文/記者林倩玉

以取之不盡的海水來產製氫能,發展未來能源。清大團隊取得海水產氫技術重要突破,利用冠狀醚(Crown Ether)來捕捉海水中影響產氫效率的鈉離子,大幅提升海水產氫的速率及產量,為潔淨能源發展帶來新希望。

清華大學化工系教授周鶴修表示,當使用光催化劑來產氫時,海水中的大量鈉鹽常附著在光催化劑的表面,令產氫效率大打折扣。他與團隊研發出一種獨特技術,可將冠狀醚成功引入高分子催化劑的結構,來抑制鹽類引起的聚集現象,讓光催化後產生的電子順利與氫離子結合還原為氫氣。

海水加入高分子催化劑,光照後產生氫氣氣泡。(清大提供)海水加入高分子催化劑,光照後產生氫氣氣泡。(清大提供)

周鶴修說,團隊最初使用長鏈結構的醚來捕捉鈉離子,後來發現,如改用環狀結構的冠狀醚,捕捉效果更好。

研究發現,去除了海水中鹽類對產氫製程造成的干擾後,產氫速率明顯提升,從每克催化劑每小時產生15.5毫莫耳的氫氣,提升到39.2毫莫耳,氫氣產量達到原先的2.5倍以上。

實驗使用的海水來自新竹南寮漁港,周鶴修指出,全球水資源有97%都是海水,產能材料用之不竭,未來技術發展成熟,可望在海邊就地取材,利用海水及太陽光提供的光照來產氫,實現真正的零碳排。◇

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