【八月科學搜尋趨勢】—— ​固碳反應
汽油、塑膠袋、清潔用品，我們的生活和石化工業息息相關，然而這些產品產生的溫室氣體卻導致地球暖化愈發嚴重。
不過你知道嗎？工業廢氣和溫室氣體透過「固碳」是可以被轉化成經濟價值的喔！
今年七月，長庚大學的觸媒與奈米材料實驗室開發了一款鎳金屬觸媒，這款觸媒能夠將二氧化碳從氣態轉化為固態碳，這不僅有助於減緩地球暖化，還能讓資源循環利用，達成雙贏的局面。
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固碳是什麼？​

固碳是指將大氣中的二氧化碳（CO₂）捕集並儲存起來，防止其進入大氣層的一系列技術和方法。常見的固碳方式有森林和植被固碳、海洋固碳、地質固碳、直接空氣捕集與封存等。固碳的最終目的是將二氧化碳封存或轉化，而觸媒可以幫助實現這一目標。

​日常生活中的固碳

台灣車子滿街跑，街道常常被呼嘯而過的汽車廢氣弄得烏煙瘴氣，所以我們會在汽車排氣系統中裝上觸媒轉換器，它的工作原理是用內部的觸媒（催化劑），通常是鉑、鈀或銠等貴金屬，來促進化學反應，將廢氣中的碳氫化合物（HC）、一氧化碳（CO）和氮氧化物（NOx）等，轉換為對人體及環境較為無害的氣體。

而為了增加觸媒轉換器的效率以及減少成本，通常會將作為催化劑的貴金屬奈米顆粒化，使其表面積增加讓反應發生得更快，同時也能製造更多的觸媒以減低開發成本。


​​如何評估觸媒的效能？

Microtrac BEL 公司研發的 BELCAT II 是一款專為觸媒研究而設計的設備。通過動態流動法，它能精確量化觸媒上的奈米金屬，提供金屬分散率等關鍵數據，並了解觸媒能轉化的氣體總量，從而評估觸媒的效能。

BELCAT II 不僅適用於汽車觸媒的開發，還在石化工業中發揮著重要作用！

在原油提煉過程中，業者會利用裂解催化劑來將原油轉化為液態石油氣或天然氣。通過 BELCAT II 的溫度控制實驗，我們能判斷催化劑的酸性和鹼性位點，這些數據能幫助業者調整催化劑的用量。此外，這種實驗還能幫助了解反應物在高溫下發生脫附、氧化或還原等反應的範圍，從而評估催化劑的適用溫度範圍。

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主要用於以下的催化劑研究：
  • 通過吡啶或氨氣的TPD研究裂解催化劑的酸性強度
  • 液體蒸汽進氣的化學吸附測試
  • 低溫脈衝化學吸附和低溫TPR反應
  • 研究固體鹼性催化劑的鹼性強度
  • 確定催化劑的理想預處理條件
催化反應研究：
  • TPD/R/O/Rx，脈衝化學反應和單點BET測試
  • Breakthrough Curve催化劑穿透曲線
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