太陽能黑科技！韓國團隊用寶特瓶變出潔淨氫氣

韓國基礎科學研究院（IBS）與首爾大學的研究團隊，最近在《自然奈米科技》期刊發表了一項突破性研究。由金大亨教授和鮮於澤煥教授領軍的團隊，開發出只需陽光和水的「光催化系統」，能將塑膠垃圾轉化為潔淨的氫燃料。

這項技術的關鍵在於「水凝膠聚合物」包裹的光觸媒材料。這種特殊設計讓觸媒能漂浮在水面上，即使面對惡劣環境也能保持活性。氫氣雖被視為次世代潔淨能源，但現行主流的甲烷蒸氣重組製程不僅耗能，還會排放大量溫室氣體。

研究團隊突破性的將觸媒穩定在聚合物網路中，並將反應位點設定在氣水交界處。這種創新架構成功解決了傳統光催化系統常見的觸媒流失、氣體分離困難和逆反應等問題。實驗顯示，系統能將寶特瓶等塑膠分解為乙二醇和對苯二甲酸等有用副產品，同時釋出純淨氫氣。

研究人員特別展示了一個戶外實際運作的1平方公尺系統。這個鋼製反應器中，海綿狀的鉑-二氧化鈦奈米複合材料觸媒漂浮在塑膠廢棄物溶液中，透過四片石英窗匯入陽光。資料顯示，隨著日照強度（橘線）增加，氫氣產量（綠線）也穩定上升。

「真正的挑戰在於設計出能在實際戶外環境運作的系統。」共同第一作者、MIT博士後研究員李王熙解釋道：「從材料設計到氣水介面的每個細節，都必須為現實使用場景最佳化。」特別值得一提的是，這個漂浮式觸媒系統在強鹼環境下能穩定運作超過兩個月，而且適用於海水、自來水等各種水質環境。

金大亨教授興奮地表示：「這項研究開創了將塑膠廢棄物轉化為能源的新途徑，同時解決環境汙染與潔淨能源需求兩大難題。」鮮於澤煥教授更強調：「這是少數能從實驗室走向真實世界的實用光催化系統，可說是邁向氫能社會的重要里程碑。」

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