丁志明 Jyh-Ming Ting

製作出高效能高熵電催化劑

高熵材料的特點是其元素及成分組成有著近乎無限的排列組合，因此其有無與倫比之組成元素間電子結構交互作用調控性。自本世紀初發表以來便吸引了眾人的目光與研究，個人也對此一新材料感到十分的驚豔。於數年前在國家科學及技術委員會的資助之下有機會開始研究如何設計及製作用於電化學元件之高熵材料。其中主要是作為電解水分解中之催化劑。

由於高熵材料的複雜，因此我一開始是利用組合化學技術快速探討其結構與性質之間的關係，以做為後續材料設計的起始依據。接著以理論計算及實驗數據，一步步探討適用之金屬元素、成分以及晶體結構，而材料製程的開發也是此時的一個非常重要的關鍵。有關金屬元素種類，主要是以過渡金屬為多，晶體結構則包含非晶材料、鈣鈦礦、尖晶石、硫化物等為重點。材料製作初期以物理濺鍍為之，接著研發以水熱法為主的數種濕式化學法。個人針對選定的材料系統進行各種製程參數的調整或新製程之開發。在驗證高熵材料之各種材料結構及特性之後，懸而進入最關鍵之研究重點，例如：如何展現高熵材料獨特之電子結構調控及形貌改變，以製作出預期之高熵材料。經過一番耕耘，研究成果也陸續產出。其中對電子結構調控自由度之掌握是一個很大的重點，藉此高自由度個人得以因「材」制宜的製作出不同的高效能高熵電催化劑，這些高熵電催化劑之共同特性為具有非常優越的電催化活性與穩定性，其表現往往是相關材料系統中之最或是該材料是文獻上第一個發表的。所發表的論文中，有幸其中兩篇論文均為SCI highly cited papers，引領相關之研究。然學海無涯，個人需要繼續的多方請益與學習。