國輻中心研發新型催化劑　提升綠氨轉換效率中央社記者趙敏雅台北2026年05月12日電 (2026-05-12 15:52:46)

全球力推綠色能源，國輻中心今天表示，攜手澳洲科廷大學所組成的跨國研究團隊，開發新型催化劑「反鈣鈦礦結構之三元銅鈷氮（CuNCo3）」，大幅提升硝酸鹽轉換成綠氨的效率與穩定性，為廢水治理與綠色氨能源轉型帶來重大突破。

國科會轄下的國家同步輻射研究中心發布新聞稿指出，硝酸鹽還原反應是一個多步驟、複雜的電化學過程，不僅反應速度慢，還容易受到副反應干擾。此外，傳統催化劑在反應過程中常出現結構不穩或副產物累積的致命傷，導致氨的產率與選擇性難以提升。

國輻中心說明，研究團隊打破傳統研究方式，首度設計出「三元銅鈷氮」反鈣鈦礦結構的催化劑。利用銅與鈷之間的特殊電子交互作用，當硝酸鹽分子靠近時，催化劑表面的鈷原子會立刻智能切換「自旋狀態」，藉此產生高度活性的鈷位點，這些位點能改變硝酸鹽的吸附方式，使反應更容易進行，進而降低能量門檻並加快生成氨的速度。

國輻中心表示，為了深入理解反應機制，研究團隊首度運用「台灣光子源」，與興建在日本「SPring-8同步加速器光源」台灣光束線的「先進原位臨場監測技術」，即時追蹤催化反應進行過程，活性位點的電子結構、局部鍵結變化與反應中間體演化，成功證實鈷原子智能切換自旋性在催化過程中的核心作用。

國輻中心指出，研究結果證實，這款新型催化劑展現近乎完美的效能，首先是卓越的能源利用效率，在低電壓、低能耗的條件環境下，它對氨的生產效率達到100%；其次是它能以極快運作速度，將高濃度的硝酸鹽持續穩定輸出大量的氨；最後是耐久性，即使經過長時間連續運轉測試，依然保持高穩定性。

國輻中心表示，這項研究不僅為硝酸鹽轉化綠氨技術提供一種高效、穩定的催化劑架構，更開創透過調控金屬自旋態，來優化電催化反應的新思路，未來可望為解決工業廢水中的硝酸鹽污染問題提供環保解決方案，並推動綠色氨能的能源轉型，為電催化領域注入嶄新動能。