▲第六屆「光環論文獎」頒獎典禮，國立臺灣大學凝態科學研究中心吳恆良教授研究團隊獲獎，獲頒獎座與新台幣30萬元獎金。(圖／國輻中心提供)

 

【勁報記者羅蔚舟/新竹報導】
國家同步輻射研究中心（國輻中心）於8月25日舉行第六屆「光環論文獎」頒獎典禮。這屆由國立臺灣大學凝態科學研究中心吳恆良教授研究團隊獲獎，獲頒獎座與新台幣30萬元獎金。吳恆良教授團隊因在電催化二氧化碳轉化機制上的重大發現，以及結合自研的紅外光譜技術與國輻中心的同步輻射臨場（in situ）光譜技術的精湛運用，獲得評審委員一致高度肯定，最終脫穎而出。2020年研究成果發表於國際頂尖期刊《美國化學會誌》（JACS），引用次數已連續5年排名該領域前1%。

 

光環論文獎設立於2021年，緣起於國輻中心陳建德院士榮獲總統科學獎時，將獎金與獎座全數捐出，以支持臺灣同步加速器光源設施與研究的發展。國輻中心將該筆獎金投入太陽能系統建置，再以發電盈餘設立光環論文獎，象徵知識傳承與能源永續的結合。

 

面對全球氣候變遷與淨零碳排挑戰，如何將大氣中的二氧化碳轉化為有價值的化學品，是科學界積極攻克的難題。在眾多電催化劑中，銅是唯一能將二氧化碳轉化為多碳氫化合物的過渡金屬，但傳統銅電極面臨產物選擇性差及轉化效率易衰退等瓶頸。

 

吳恆良教授指出，銅催化劑好比電催化二氧化碳還原反應中的「黑盒子」。為解開其產物選擇性的謎團，研究團隊利用國輻中心台灣光源的「臨場軟X光及硬X光吸收光譜」，得以在瞬息萬變的電化學反應環境下觀察銅電極表面氧化態以及電子結構的動態演變，另一方面搭配「紅外光譜技術」即時監測反應中間體，成功串聯起催化劑電子結構、反應中間體與產物選擇性之間的因果關係。

 

研究團隊發現，銅催化劑表面會同時共存｢一價銅｣與｢零價銅｣的氧化態結構會促使催化反應中生成兩種不同吸附結構和強度的｢一氧化碳中間體｣。而同時存在兩種中間體的協同作用對於將二氧化碳轉化為高經濟價值產物「乙烯」的效率有重大影響。此發現顛覆了過去對反應中間體的認知，也為未來設計高效電催化劑提供了新的發展重點。

 

吳恆良教授於受獎時特別感謝國輻中心專業的技術支援，以及國科會與臺灣大學的長期支持。他強調，未來團隊將持續利用同步輻射技術，深入探索新型綠能材料的催化機制，為實現全球淨零碳排與永續碳循環的目標，提供嶄新的解方。