臺科大與臺大合作研發異質薄膜 海洋能源利用大突破

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記者黃朝琴/臺北報導

臺灣科技大學和臺灣大學團隊合作,開發仿電鰻特性的異質薄膜,具超高速離子傳輸、離子二極體特性,可應用在清淨能源產電、海水淡化等能源領域,是海洋能源利用的一大突破,研究成果近日登上國際頂尖期刊「科學前緣(Science Advances)」。

臺科大化工系教授葉禮賢與臺大化工系教授吳嘉文合作,指導學生共同開發仿電鰻生物離子通道功能性的高效滲透能源發電機,研發出具超高速離子傳輸、離子二極體特性的異質薄膜,可應用在先進分離技術、海水淡化等能源領域,突破效能限制。

臺科大校長顏家鈺表示,為了永續發展,世界各國相繼投入清淨能源研究,在科技部「沙克爾頓計畫」支持下,臺科大與臺大共組研究團隊,針對過去海洋清淨能源發展的瓶頸,提出具突破性的研究成果,讓世界看見臺灣頂尖的研發能力。

葉禮賢表示,海洋清淨能源是利用離子選擇薄膜,將鹽差混合自由能轉換成電能的滲透能源,但過去研究受限於無序奈米孔洞薄膜的高質傳阻力,與明顯不足的離子選擇性,導致效能突破上受限制。

為突破此限制,研究團隊在電鰻的發電細胞啟發下,參考其高孔洞密度、高離子傳輸,且高離子選擇的次奈米尺度生物離子通道特性,經過重重難關,終於成功將「大面積範圍」、「連續」、「無缺陷」的金屬有機骨架薄膜,可使用於另一高度有序氧化鋁奈米通道薄膜上。

葉禮賢指出,研究成果驗證,此異質薄膜具超高速離子傳輸與離子二極體特性,可幫助離子快速往單一方向運行,輸出的滲透能源功率密度、陰離子選擇比,皆創下領域內新紀錄,在海水淡化等領域具高度應用價值,是海洋能源利用一大突破。

臺科大與臺大團隊合作,開發仿電鰻特性的異質薄膜,突破海洋能源利用,登頂尖期刊。(臺科大提供)