朝向 2050 淨零排碳 - 永續能源轉化與儲存《化學》第八十四卷第一期出刊
化學季刊新聞
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在全球氣候變遷加劇、能源安全備受重視，以及各國相繼提出 2050 淨零排放目標的背景下，如何發展兼具高效率、低碳排與可持續性的能源技術，已成為當代科學研究與產業發展的重要核心議題。從再生能源的導入、能源轉化效率的提升，到儲能系統的穩定化與碳資源循環利用，永續能源轉化與儲存不僅關係到未來能源系統的建構，更是實現淨零排碳願景的關鍵基石。
相較於傳統能源技術，近年來新興能源材料與電化學、光催化及界面工程等跨領域研究，展現出高度整合與創新的發展潛力。無論是在綠氫製備、二氧化碳還原、電化學產氨、替代陽極反應、超級電容、高能量密度金屬電池，或是光催化碳轉化等領域，研究者皆持續透過材料設計、機制解析與系統工程的結合，尋求兼顧活性、選擇性、穩定性與規模化應用的可行策略。基於此，本期特以「朝向 2050 淨零排碳──永續能源轉化與儲存」為主題，邀集國內學者就相關前沿議題撰寫回顧與研究論文，期望藉由多元面向的整理與分享，呈現此領域之最新進展與未來方向。
本期收錄之文章內容豐富，涵蓋能源轉化與儲存的多項重要主題。首先，明志科技大學童敬維教授團隊針對分子電催化劑於電催化產氨反應進行回顧與實驗分析，探討金屬－有機框架材料與有機金屬錯合物於硝酸鹽還原反應中的研究進展，並以具有明確配位結構的鐵分子催化劑結合臨場 X 光吸收光譜，解析其高選擇性與高穩定性的來源。國立成功大學林弘萍教授團隊則以綠色合成策略將生物炭高值化為類石墨多重孔洞碳材，應用於超級電容儲能系統，展現由廢棄生質資源出發、兼顧製程簡化、材料性能與放大量產潛力的永續路徑。
● 童敬維〈分子電催化劑於電催化產氨反應之研究 〉https://doi.org/10.6623/chem.202603_84(1).001
● 林弘萍〈以綠色合成策略將生物炭高值化為類石墨多重孔洞碳材以應用於超級電容儲能系統〉https://doi.org/10.6623/chem.202603_84(1).002
在電化學能源轉化方面，國立臺灣大學陳致融教授回顧以有機小分子氧化取代傳統陽極產氧反應之電化學策略，系統整理 5-羥甲基糠醛 (HMF) 氧化反應之材料設計、機制與實用化瓶頸，說明替代陽極反應於降低能耗及提升系統附加價值上的重要性。國立高雄大學呂煉明教授團隊則透過同步輻射與理論計算，深入解析雙金屬黃鐵礦型硫化物於水分解電催化中的機制，揭示 Ni–Co 與 Fe–Co 系統在結構保持、表面轉化與催化活性上的協同效應。
● 陳致融〈以有機小分子氧化取代傳統陽極反應之電化學策略〉https://doi.org/10.6623/chem.202603_84(1).003
● 呂煉明〈解析雙金屬黃鐵礦型硫化物電催化機制：從 Ni-Co 的結構保持與 Fe-Co 的表面轉化〉https://doi.org/10.6623/chem.202603_84(1).004
此外，明志科技大學賴怡廷教授回顧電漿電解氧化技術於產氫應用之發展，說明此技術如何由傳統表面防護製程延伸至能源材料設計平台。國立清華大學葉哲寧教授則針對高能量密度金屬電池之負極表面工程進行回顧，整理鋰金屬與水系鋅金屬電池在界面穩定化、枝晶抑制與循環壽命提升方面的重要進展。
● 賴怡廷〈電漿電解氧化技術與產氫應用〉https://doi.org/10.6623/chem.202603_84(1).005
● 葉哲寧〈邁向2050淨零碳排：高能量密度金屬電池之負極表面工程進展〉https://doi.org/10.6623/chem.202603_84(1).006
在碳轉化主題上，國立臺南大學蒲盈志教授回顧CdS/MOF 異質結構於二氧化碳光催化還原之研究進展，探討金屬有機框架 (MOFs) 與 硫化鎘 (CdS) 複合化在二氧化碳吸附、電荷傳輸與光腐蝕抑制上的設計策略。國立清華大學周子勤教授則聚焦於銅基觸媒在二氧化碳電還原中乙醇／乙烯分流的選擇性調控，從關鍵中間體、碳–碳耦合與分岔節點等角度，系統性說明綠色乙醇生成的材料設計原理與未來發展方向。
● 蒲盈志〈硫化鎘/金屬有機框架異質結構於二氧化碳光催化還原之研究進展〉https://doi.org/10.6623/chem.202603_84(1).007
● 周子勤〈邁向綠色乙醇：銅基觸媒在 CO₂ 電還原中乙醇/乙烯分流的選擇性調控〉https://doi.org/10.6623/chem.202603_84(1).008
本期的原創論文，由中山醫學大學醫學應用化學系蔡惠燕教授其團隊所執筆，探討以低成本阻抗頻譜系統監測細胞附著與增殖，並比較法拉第與非法拉第模式之差異，指出非法拉第模式較適用於長期生物監測之應用。
● 蔡惠燕〈以阻抗頻譜法進行培養細胞附著與增殖監測：自製低成本量測系統之建置與法拉第/非法拉第比較〉https://doi.org/10.6623/chem.202603_84(1).009
整體而言，本期內容雖無法完整涵蓋所有永續能源技術之研究面向，然所收錄之文章已充分展現當前能源轉化與儲存領域在材料創新、機制理解與實用應用上的多元成果。期望透過本專題的出版，能協助讀者掌握相關研究脈動，並對淨零排碳目標下的關鍵技術發展有更深入之認識。最後，謹向本期所有作者致上誠摯謝意，感謝其熱心支持與精心撰稿，使本專題得以順利完成，並期待本期內容能為學界與產業界帶來啟發，共同推動永續能源科技之進步。
歡迎讀者踴躍閱讀本期《化學》!
專題主編︰洪崧富 副教授（國立陽明交通大學應用化學系）