阳明交大突破净零技术 小分子催化剂有望助二氧化碳变天然气原料

随着全球逐步迈向2050年净零碳排的永续目标，如何有效减少大气中的二氧化碳成为当前的关键挑战。阳明交大成功开发全球首创「三唑有机小分子催化剂」，提升二氧化碳转换为甲烷的效率，为实现负碳技术开启了全新可能。而这项研究成果已获刊于《自然能源》（Nature Energy），获得全球学术界与产业界的高度关注与肯定。

甲烷是天然气主要成分，二氧化碳转化成甲烷不仅有供应天然气使用的潜能，也能将二氧化碳回收再利用达到净零碳排的目标，惟这类负碳技术在成本与催化材料上始终是一瓶颈。

阳明交大应用化学系助理教授，同时也是教育部玉山青年学者、国科会2030跨世代年轻新秀学者的洪崧富，以及香港中文大学王莹助理教授及纽西兰奥克兰大学王子运资深讲师组成的国际研究团队，在碳循环技术上取得重大进展。

洪崧富说明，传统负碳技术虽然能有效将二氧化碳转化为甲烷等有用的含碳化合物，但大多依赖于高成本的金属催化剂，限制了大规模应用的可能性。而有机小分子催化剂因成本低廉及材料易得，近年来逐渐受到关注。然而，如何提升其催化效率及稳定性，始终是一大技术瓶颈。

针对这一挑战，研究团队利用三唑有机分子进行创新设计，显着提升了二氧化碳转化效率及应用稳定性。研究显示，该催化剂能在膜电极组中以10安培的电流稳定操作，甲烷产率达到每小时23.0毫莫耳 (mmol)，转化率高达52 ± 4％。

此外，该技术还能调控产物，直接生成可供应用的煤气（town gas），实现碳循环的永续目标。研究团队证实三唑分子中的胺基能高效吸附二氧化碳并促进后续的催化反应。这一发现为有机分子催化剂的设计提供了全新原则，不仅推动了负碳技术的进一步发展，也强化了其在净零碳排进程中的关键角色，朝实现净零路迈进。

洪崧富表示，此研究不仅突破了有机分子催化剂在负碳技术中的辅助角色，更提高其成本效益和应用潜力。研究团队提出了有机小分子材料的设计原则，为扩大其产业应用奠定了坚实基础。未来，我们期待该技术能助力于应对2050净零碳排挑战，并引领全球碳循环技术的快速发展。