The Study of Methanol Production Using Photoelectrochemical Reaction

光電化學反應為近年來極為重要之研究發展領域，主要應用為光電池與光觸媒，以利用光能進行二氧化碳反應生成甲醇或水分解製氫，作為未來潔淨能源供應之最終目標。近年來，由於光觸媒材料有極大突破，根據文獻所述，光轉化效率達到10%以上，光觸媒與薄膜成本降至100美元/m2以下，便能與其他再生能源技術競爭。目前技術發展以開發新型光觸媒材料與多層薄膜結構元件進行光電化學反應為主要發展方向。技術上以美國NREL所發展之GaAs/GaInP系列光反應器有最高之反應效率，光轉化率可12.4%，但觸媒壽命與價格成本仍表現不佳。反應器設計、材料選用製備、反應溫度壓力與電解質選用等，仍有許多問題待克服，我們提出此二年期研究計劃，目的在於開發高效能之光化學反應器。研究主題分別為光化學反應狀態理論分析、觸媒薄膜製備與結構分析、與反應狀態測試。由熱力學與電化學之理論分析出發，瞭解溫度壓力、電解質選用之可能範圍，配合實驗開發具有經濟效益之光觸媒薄膜製程與結構，並評估溫度壓力改變對反應狀態、光能轉換之影響。此計劃將會從最基礎之材料製作、理論量測分析、至光化學反應器設計、結構之最適化。以既有之基礎，開發高效率光觸媒薄膜，與光化學反應器，作為未來光電化學反應設備之開發。

Project ID:PB9511-0117
External Project ID:NSC95-2218-E182-003-MY2