(左起)吳永豪及尚進研發出生產可持續能源及減輕空氣污染的新技術。城大圖片
(左起)吳永豪及尚進研發出生產可持續能源及減輕空氣污染的新技術。城大圖片

香港城市大學科學家研發出可減輕空氣污染及利用太陽能生產燃料的新技術,為能源短缺、環境污染及相關公共衞生風險等問題提供實際解決方案。兩項計劃分別由能源及環境學院副教授吳永豪及助理教授尚進領導,研究結果已於化學期刊《德國應用化學》上發表。

吳永豪及其團隊研發的太陽能催化劑,能透過人工光合作用把二氧化碳轉化為燃料甲烷。甲烷是家用燃氣的主要成分,以太陽光將二氧化碳轉化為燃料甲烷,有望生產出潔淨和可持續的替代能源,從而減低碳排放及對化石燃料的依賴。團隊在氧化亞銅外均勻地包裹一層微型銅基金屬有機框架(MOF)材料。MOF適用於吸收二氧化碳,能促進二氧化碳與催化劑的互動,令催化劑的表面吸聚大量二氧化碳。團隊更首次揭示MOF與氧化亞銅之間出現電荷轉移,電荷的壽命因此延長10倍,有助提升效能。氧化亞銅包裹MOF後則變得穩定,減慢自我腐蝕。

吳永豪指,希望將來能夠以合理價格,將工廠和運輸界排放的二氧化碳循環再用,率先生產潔淨替代燃料,將繼續提升甲烷的生產率,並研究大規模生產催化劑與反應系統的方法。

另一項研究由尚進領導的團隊負責,目標是控制由二氧化氮引起的污染。二氧化氮是路邊的主要污染物,可引起光化學煙霧,損害人體呼吸道。團隊研發的類似海綿的固體多孔納米材料,具特別設計的過渡金屬作為活性位點於卟啉環中心,可從氣體混合物中選擇性捕捉及去除二氧化氮。新研發的吸附技術可高效去除低溫廢氣所引致的二氧化氮污染,以補足傳統方法的不足。

尚進表示,成功展示在室溫下對二氧化氮的選擇性吸附,將促進針對低溫二氧化氮污染控制的一系列技術的開發,例如檢測、過濾及催化低温二氧化氮等,特別在容易受到二氧化氮污染的環境如隧道和半封閉式停車場。研究亦指,該吸附材料甚為穩定,具高選擇性、高吸附容量及高可再生性,能抵抗侵蝕,且不易受潮。此外,該吸附劑可根據應用製成不同形狀,例如製成球形用於通風系統,或用作防護口罩的濾芯。

吳永豪團隊研發的催化劑,能將二氧化碳轉化為燃料甲烷。城大圖片
吳永豪團隊研發的催化劑,能將二氧化碳轉化為燃料甲烷。城大圖片
尚進的團隊研發出新穎吸附材料,可捕捉環境中的二氧化氮。城大圖片
尚進的團隊研發出新穎吸附材料,可捕捉環境中的二氧化氮。城大圖片