香港文匯報訊（記者 莫楠）香港城市大學能源及環境學院教授Sai Kishore Ravi率領團隊，開發出以振動驅動製氫的壓電鐵酸鉍基系統。團隊透過可控摻雜及負載助催化劑等結構微調策略，改善電荷利用率及表面反應動力學，令氫氣產量較原始材料大幅提升16倍。團隊另開發一套基於層狀鈦酸鉍結構的系統，可在機械振動下產生過氧化氫，在毋須添加犧牲試劑的情況下，產率高達5,890 μmol g⁻¹ h⁻¹，產物更可降解污染物及滅活細菌，突顯其在水處理方面的應用潛力。
上述突破源於團隊近期兩項研究，分別聚焦振動驅動的過氧化氫及氫氣生產，展示如何利用機械振動將水轉化為有用化學品，對新興的壓電合成領域作出重要貢獻。在該領域中，壓電材料的機械變形會產生電荷，可被引導以驅動水中的氧化還原反應，主要挑戰在於防止電荷在到達表面反應位點前因複合而流失。
Ravi表示，兩項研究的化學產物雖有不同，但均依賴同一原理，即控制振動產生的電荷如何分離，並引導其驅動化學轉化。團隊目前使用受控超聲波振動以了解背後科學原理，下一步挑戰是走出實驗室反應器，探索可利用環境中現存振動來運作的系統。這一前景對香港等沿海城市極具吸引力，團隊正就利用海浪振動的浮動催化平台進行初步研究，探索壓電合成的未來實際應用。展望未來，拍打城市海岸的波浪有望協助生產有用化學品、推動環境修復，並產生清潔燃料。
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