3地專家開發材料 藉陽光遏溫室效應

甲烷是天然氣的主要成分，是許多化學品廣泛使用的碳源，但它也是一種強效的溫室氣體，其導致全球暖化的能力比二氧化碳高出70多倍，故將甲烷催化轉化為實現「淨零碳」能源和化學品可幫助解決全球暖化的問題。

另外，甲醛是一種被大量生產的商業化學品，被應用於家庭、商業、航空、醫療和汽車產品；甲醛也用於製造疫苗、抗感染藥物和硬膠囊等。目前，甲醛的生產通常使用銀或金屬氧化物催化劑，經由甲醇氧化脫氫反應而產生，但該過程必須在高反應器裏進行，其溫度超過攝氏500至600度，導致大量的二氧化碳排放和能源損失。

研究團隊發現了一種利用太陽光將甲烷氣體轉化為甲醛的新方法，他們發現在氧化鎢上分散的銅原子和處於還原態的鎢原子能產生協同作用，使其在可見光下展現出卓越的光催化特性，將甲烷轉化為甲醛。通過機理分析，銅有助於電子遷移並創建反應性分子物種，而鎢則有助於活化甲烷氣體。具體而言，銅作為電子受體，促進從導帶到雙氧吸附物的光誘導電子轉移，並產生具有強氧化性的過氧化氫自由基，這些自由基可以參與催化反應並促進甲烷的轉化。