2023-08-012024-05-18https://scholars.lib.ntu.edu.tw/handle/123456789/706166為了滿足全球能源需求不斷增長，化石燃料因此被濫用而造成嚴重的碳排放，並導致全球暖化與溫室效應等環境衝擊，電化學二氧化碳還原反應(CO2 reduction reaction; CO2RR)被視為深具潛力降低大氣中CO2濃度的方式，而大量文獻已成功研發高效率的觸媒，但最常以產氧反應(oxygen evolution reaction; OER)做為"相對反應(counter-reaction)"，用於平衡電化學槽的氧化還原化學計量(redox stoichiometry)，但OER所生成之氧氣產物的工業價值較低，此外，OER的高熱力學電位(+1.23 V vs. RHE)與高催化過電位(overpotential)導致搭配CO2RR時，驅動全反應所需的總電壓大而耗能，因此我們將開發高活性與穩定的觸媒，進行生物質氧化(biomass oxidation)並做為本計畫的相對反應，生物質可當作永續的前驅物而用於製備高價值的化學品，但這個過程需要選擇性地氧化生物質分子的特定官能基，目前以化學氧化劑仍難以達成此目的，但電化學可精確調控電壓而改變氧化驅動力，因此有望提高催化選擇性，且氧化生物質的熱力學電位一般低於OER，故可節約進行全反應所消耗的能量，儘管如此，多數文獻對於催化機理與反應途徑仍不清楚，這將阻礙高效催化劑的開發，而在本計畫中，將採用同步輻射(synchrotron電化學;電催化反應;材料化學;二氧化碳還原反應;生物質氧化反應;氧化還原儲庫;Electrochemistry; Electrocatalysis; Materials Chemistry; CO2 Reduction Reaction; Biomass Oxidation Reaction; Redox Reservior