(2020年成果)
子計畫三:農業廢棄物高價值化
主持人:李進發

團隊成員:陳洵一、林坤儀


一、子計畫推動重點、成果與特色亮點
本執行團隊已於計畫執行期間首開先例地應用含銅金屬有機架構物(MOFs)作為異相含銅催化劑,並在配合共催化劑TEMPO使用下,高效地氧化生質衍生物轉換成價值附加產物。也於第二年度獨步全球地直接將TEMPO負載於含銅金屬有機架構物(MOFs)中形成雙功能之催化劑,具有含銅活性點位及TEMPO氧化催化特性,並且也可產生非常高效之生質衍生物轉換效率。在全球生質衍生物轉換催化技術上開創全新型態之異相觸媒類型,並且研究成果皆已發表多篇學術論文於國際生質轉換和生質利用領域之專業知名期刊。透過本計畫探討生質廢棄物資源化過程中利用相關技術與國內生物科技大廠(大江生醫)建立產學合作,協助其發展生質廢棄物資源化方法。也經由本計畫進一步與多個國家(新加坡、韓國、越南、伊朗等)進行學術合作並共同發表論文,深化台灣與其他國家於生質衍生物轉換領域之合作和增進實質交流,提升台灣軟實力之可見度! 本計畫也大幅度地強化研究人才在生質衍生物轉換領域之知識、技術和創新,透過本計畫進一步推動新南向教育推廣,培育東南亞以及非洲國家學術和科研人才,效益深遠! 也為後續三年計畫任務成功奠定優異的軟、硬體之發展基礎,逐步達成建立高效催化氧化生質衍生物轉換成高價值附加價值產物之計畫目標。本團隊也發現奈米化黏土誘發necroptosis 造成細胞死亡。 

(一)人才培育面向

本團隊在永續農業中心支持下共培育23名碩士生及3名博士生。大部分碩士生之研究成果都有發表國際SCI期刊論文,博士生之研究成果平均可發表6篇國際期刊。歷屆學生多次榮獲科技部大專生補助研究計畫、環境奈米研討會論文競賽第一名、仲禹工程論文獎學金、富立業工程論文獎學金、國立中興大學系友會獎學金、中國化學會研究生論文獎,表現優異,研究成果突出! 碩士畢業生皆投入國內重點環工相關產業、傳統產業和科技產業之環安部門,貢獻所學、為國效力。主要就業單位包括台積電、美光科技、台灣化學纖維、台灣中油、台電公司、工研院、中興工程顧問社、艾奕康工程顧問公司等知名企業。亦有多位學生考取環工技師,並於國內頂尖大進修博士。 

(二)學術研究面向

本團隊研究主題專注於發展能資源生產再利用所需功能性材料,包含吸附劑和催化劑。所開發材料種類包括配位高分子(Coordination Polymers)衍生催化劑、金屬有機架構物(Metal Organic Frameworks (MOFs))及其衍生複合材料、零價金屬、石墨烯等。應用領域包括環境催化氧化、還原及氫化反應、污染物吸附、油水分離等。近期更著重於農業廢棄物之資源化,利用金屬廢棄物作為觸媒和還原劑應用於高級氧化和還原反應中。此外也針對生質廢棄物開發再利用和資源化技術。本人在上述領域發展和突破上皆有實質貢獻。自107年至今,每年論文發表數皆穩定成長,近四年來,每一年論文發表數更是維持25篇以上,並且今年度論文數已突破40篇。今年度也將突破1000次。本團隊研究發表不僅於數量上追求成長,在論文發表之品質上也力求突出。 

(三)產學合作面向

本團隊不僅於學術研究上努力追求卓越,也積極在實務應用上開拓發展,藉由材料製備技術、催化程序專業和環境污染整治,陸續與廠商合作,並獲得科技部產學合作計劃補助,其中致力於油污廢水整治技術上,透過與「黎瑋實業公司」合作,獲得科技部產學合作計劃,用以發展稻殼洐生材料去除含油廢水,開發所得技術也已成功進行技術移轉,成功協助業者開發環保材料。另外也參與和國內土壤地下水污染整治領導廠商「瑞昶科技公司」,獲得科技部新穎主題式產學合作計劃,探討利用植生復育方法進行土壤污染整治,協助國內業者開創土壤污染整治技術和奠定相關規範。
除了科技部產學合作計畫外,透過原先累積之環境材料和觸媒製備技術,多次獲得國內知名企業青睞並進行產學合作計畫,例如108年與國內頂尖生技公司「TCI 大江生醫公司」進行產學合作,為大江公司研擬生醫廢材應用於廢水處理之研究,另外於109年也獲得台灣陶瓷纖維觸媒製造大廠「富利康科技有限公司」進行氣狀污染物處理之觸媒開發,協助「富利康科技有限公司」開創市場,以及協助  台灣塑膠工業股份有限公司開發催媒特性鑑定技術,積極將自身專業應用於提升國內相關業者拓展市場和技術升級。

產學合作
Hy-D 對白肉雞減輕熱緊迫之角色。 荷蘭        DSM SINGAPORE INDUSTRIAL PTE. LTD, 2020/4/1-2021/12/31      1,500,00元vitamin D抗熱緊迫之探討專利
1. Combination of Hydroxyvitamin D and Antioxidants/Anti-inflammatories for Human Nutraceuticals        發明        Chen Shuen E Chen Shuen Ei, Chung Thau Kiong, Daniel Raederstorff, Wolfgang Schalch        已核准    2016/11/1        WO 2016/113387 A1      US Patent #10668008,    美國
2. Combination of Hydroxyvitamin D and Antioxidants/Anti-inflammatories for Bovine Health. International publication number    發明        Chen Shuen E Chen Shuen Ei, Chung Thau Kiong, Celi Pietro        已核准    2016/11/1        WO 2016/113389 A1    US Patent #10517316. Japan Patent #6623418      美國,日本
3. Combination of Hydroxyvitamin D and Antioxidants/Anti-inflammatories for Poultry Ovarian Health        發明        Chen Shuen E Chen Shuen Ei, Chung Thau Kiong       已核准    2016/11/1        WO 2016/113382 A1     Japan Patent #6623417   日本
4. Poultry Feed with Combination of Hydroxyvitamin D and Antioxidants/Anti-inflammatories.    發明        Chen Shuen E Chen Shuen Ei, Chung Thau Kiong       已核准    2016/11/1        WO 2016/113384 A1        Japan Patent #6623415   日本
5. Method of Preventing Obesity and Cardiovascular Problems in Poultry       發明        Chen Shuen E Chen Shuen Ei, Chung Thau Kiong 已核准    2016/11/1        WO 2016/113383 A1      Japan Patent #6623416   日本
6.  Combination of Hydroxyvitamin D and Anti-inflammatories for Sustained Plasma 17- Estradiol Levels.     發明        Chen Shuen E Chen Shuen Ei, Chung Thau Kiong       已核准    2016/11/1        WO 2016/113385 A1     Japan Patent #6550651   日本 

(四)國際鏈結面向

於執行計畫期間積極發展國際合作與許多國家學術單位及學者合作進行研究執行、文章發表以及舉行國際研討會,促進國內外所屬專業領域之交流和網絡聯結,已與下列學術單位進行研究合作並已共同發表國際SCI期刊論文:
  1. 韓國Sejong University, Ajou University, Yonsei University, University of Seoul和 Korea University等、
  2. 馬來西亞Universiti Sains Malaysia
  3. 越南 VNU HCM University of Technology
  4. 紐西蘭University of Canterbury
  5. 香港The Hong Kong Polytechnic University
  6. 伊朗Abadan Faculty of Medical Sciences
  7. 美國University of California, Los Angeles
  8. 芬蘭University of Eastern Finland
  9. 新加坡 Nanyang Technological University
此外也專注於透過學術服務活動,貢獻己身專業素養,提升研究領域知能和拓展台灣學術能見度,更陸續擔任多項國際期刊主編、副主編、客座主編和編輯委員,並擔任超過100個國際SCI期刊 (Wiley, ACS, RSC, Elsevier, Springer, etc) 審稿委員,審稿服務更榮獲Elsevier 卓越審稿人獎 (Reviewer Excellent Award)
 
林坤儀教授發表於CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL IF:10.65,Rank:3%柴油發動機的煙灰會導致嚴重的空氣污染,可通過催化性煙灰氧化工藝消除這種污染。由於Co3O4代表一種氧化煙灰的實用催化劑。



圖. 2020研究成果海報(子計畫3)

封面圖說:(a)N2 吸附等溫線(b)HCOMs各種孔徑分佈