香港科技大學教授獲國家自然科學獎 表揚推動高性能醇類燃料電池及過渡金屬納米材料之研發
13-01-2014
趙 天 壽 教 授
趙 天 壽 教 授
趙 天 壽 教 授 。
楊 世 和 教 授
楊 世 和 教 授 。

香 港 科 技 大 學 機 械 與 航 空 航 天 工 程 學 系 講 座 教 授 、 香 港 科 大 能 源 研 究 院 院 長 趙 天 壽 教 授 及 其 研 究 團 隊 , 憑 研 發 以 醇 類 物 質 作 燃 料 的 燃 料 電 池 , 榮 獲 國 務 院 頒 發 國 家 科 研 界 最 高 榮 譽 之 一 、 2013 年 度 國 家 自 然 科 學 獎 二 等 獎 , 並 連 續 第 二 年 獲 得 這 項 殊 榮 。 同 時 , 化 學 系 楊 世 和 教 授 聯 同 北 京 航 空 航 天 大 學 及 北 京 大 學 的 教 授 , 亦 就 研 究 過 渡 金 屬 納 米 材 料 的 突 破 , 獲 頒 國 家 自 然 科 學 獎 二 等 獎 。

燃 料 電 池 是 高 效 及 潔 淨 的 新 能 源 技 術 , 可 廣 泛 應 用 到 手 提 電 話 、 電 腦 、 汽 車 、 樓 宇 等 , 近 年 已 成 為 新 能 源 領 域 的 一 個 研 究 熱 點 。 燃 料 電 池 的 產 電 過 程 發 生 在 一 個 從 微 觀 到 宏 觀 的 跨 尺 度 的 複 雜 系 統 中 , 同 時 伴 隨 有 電 子 與 質 子 的 傳 遞 、 質 量 與 熱 量 的 傳 遞 、 以 及 電 化 學 反 應 等 複 雜 的 物 理 化 學 現 象 。

趙 天 壽 教 授 及 團 隊 的 「 燃 料 電 池 中 多 相 能 質 傳 遞 與 電 化 學 反 應 的 相 互 作 用 機 理 」 研 究 , 深 入 分 析 燃 料 電 池 中 的 物 理 化 學 過 程 , 以 熱 流 科 學 與 電 化 學 交 叉 的 獨 特 方 法 , 成 功 揭 示 了 燃 料 電 池 中 質 量 、 能 量 的 傳 遞 與 電 化 學 反 應 動 力 學 的 相 互 作 用 機 理 , 建 立 了 新 的 理 論 框 架 。 在 此 理 論 框 架 下 , 直 接 甲 醇 燃 料 電 池 的 性 能 提 高 了 六 倍 ; 直 接 乙 醇 燃 料 電 池 的 性 能 提 高 了 四 倍 。 趙 教 授 的 研 究 為 開 創 熱 流 科 學 與 電 化 學 學 科 交 叉 的 新 領 域 做 出 了 重 要 貢 獻 , 推 動 新 能 源 技 術 的 發 展 。

另 外 , 他 與 西 安 交 通 大 學 科 研 人 員 共 同 研 究 的 「 多 尺 度 多 物 理 場 耦 合 的 複 雜 系 統 中 流 動 與 傳 熱 傳 質 機 理 」 , 亦 獲 得 2012 年 度 國 家 自 然 科 學 獎 二 等 獎 。 該 項 目 構 建 了 多 尺 度 流 動 與 傳 熱 傳 質 的 數 值 計 算 方 法 , 在 提 高 能 源 利 用 效 率 、 降 低 能 源 轉 換 過 程 中 溫 室 氣 體 排 放 等 方 面 均 具 有 重 要 意 義 。

納 米 結 構 物 料 已 成 為 嶄 新 和 發 展 迅 速 的 物 理 和 化 學 科 研 代 表 領 域 。 楊 世 和 教 授 與 研 究 團 隊 憑 「 過 渡 金 屬 及 其 化 合 物 納 米 材 料 的 可 控 合 成 、 微 結 構 及 相 關 特 性 」 項 目 , 研 製 過 渡 金 屬 及 其 氧 化 物 和 化 合 物 的 單 佈 性 納 米 材 料 的 製 備 方 法 , 如 納 米 顆 粒 、 納 米 棒 、 納 米 線 、 納 米 管 等 , 更 有 效 掌 握 其 光 學 特 性 的 調 控 。 利 用 聚 合 物 表 面 修 飾 劑 製 備 穩 定 氧 化 鋅 納 米 晶 新 方 法 , 解 決 了 聚 合 物 修 飾 氧 化 鋅 納 米 顆 粒 發 光 機 制 的 爭 議 問 題 , 為 納 米 材 料 器 件 化 提 供 了 指 導 與 借 鑒 。

研 究 團 隊 亦 提 出 了 該 類 納 米 材 料 磁 學 性 質 的 回 應 機 制 , 為 構 建 新 型 結 構 性 質 的 納 米 材 料 開 拓 了 新 途 徑 。 他 們 更 推 進 了 軟 範 本 濕 化 學 法 以 及 有 序 結 構 合 成 方 法 學 的 研 究 , 豐 富 和 發 展 了 准 一 維 鐵 系 納 米 材 料 的 介 觀 磁 學 理 論 。

科 研 人 員 研 發 的 高 效 可 調 節 的 納 米 結 構 , 配 合 可 組 合 和 功 能 化 特 性 , 將 推 動 研 發 低 成 本 、 高 效 能 、 高 穩 定 性 的 新 一 代 太 陽 電 池 和 鋰 離 子 電 池 。

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歐 陽 子 瑩
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