鉑基催化劑篩選

• 為了解決碳排問題及提升產氫效率，需要潔淨低成本電解水產氫技術。使用雙極膜電解水產氫(BPMEL)較傳統技術節省40%以上電力，要達到高效率與低成本，觸媒是重要關鍵。在強酸性(H2SO4)環境下只有Pt可以兼具耐化性和活性，但成本昂貴。經由第一原理模擬計算(Ab initio)之觸媒設計技術，以多方點位基準來選擇考量，可篩選出與鉑金屬穩定的催化劑組成，經由驗證可知使用催化劑篩選技術可減少重複測試的風險，大幅降低開發新材料之人力物力。

• 第一原理計算：研究採用量子化學計算找出電化學中酸性HER反應中各材料的最佳催化特性。
• 觸媒設計方法：先以資料庫進行大量篩選後進行精細計算，經由酸性HER反應機制與能階軌域匹配性等方式進行數據整理，求得最佳化的觸媒結構與比例。
• 實驗驗證結果：經由實驗組進行觸媒合成及驗證發現新合金觸媒皆具有比純鉑有更低的過電位及高電流活性，重要的是新觸媒材料最多可降低50%以上之鉑使用量，大幅減少成本。