(2021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
  1. 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。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。
  2. 針對木質纖維素廢棄物衍生化合物之轉換高價化,進一步開發了一種異相三明治型催化系統,其結合 HKUST-1 網和接枝在碳布上的 TEMPO作為異相催化系統,可以在 120°C 下 60 分鐘實現 100% 的轉化率、100% 的選擇性和 100% 的香草醛產率。這種將香草醇完全轉化為香草醛的過程幾乎超過了文獻中其他工藝的所有數值,成為一種穩定且可重複使用的複合催化系統,用於將香草醇氧化為香草醛。奈米化黏土可吸附氨氣降低並家禽呼吸系統發炎情況。
(一)學術研究面向
  1. 林坤儀教授針對暖暖包回收相關研究發表於Resources Conservation and Recycling IF:10.2Rank:4%,鐵基一次性化學取暖器(DCW)的使用每年都會產生大量的固體廢物。提供了一種以最少的努力回收用過的 DCW 的有效方法。透過本研究可進一步建立可用於循環農業中將農業廢棄物及衍生物轉換成價值附加產物之技術。論文連結
  2. 李進發教授針對最新的碳-硫鍵生成反應相關研究發表於Chemical Record IF: 6.77, Rank: 21%, 碳-硫鍵生成反應是一重要研究課題,最終產物廣泛應用到農藥及重要藥物分子。本實驗室以農業廢棄物為催化劑進行碳-硫鍵生成反應作為探討。論文連結

(二)產學合作面向
  1. 陳洵一教授技術移權:「Hy-D 對白肉雞減輕熱緊迫之角色」,對象為「荷蘭 DSM SINGAPORE INDUSTRIAL PTE. LTD」, 期間:2020/4/1-2021/12/31,技轉金額 1,500,00元,維生素D作添加劑對家禽健康影響。
  2. 陳洵一教授發明專利:「Combination of Hydroxyvitamin D and Antioxidants/Anti-inflammatories for Human Nutraceuticals.」專利國: 美國,專利獲證號: US patent #11040045,專利期間:2021/06/22-2036/01/15,發明人:Chen Shuen Ei(陳洵一), Chung Thau Kiong, Daniel Raederstorff, Wolfgang Schalch,專利權人:DSM Nutritional Products Ltd/國立中興大學。維生素D作為人用抗發炎健康食品。
  3. 林坤儀教授團隊與「黎瑋實業公司」合作,獲得科技部產學合作計畫,用以發展稻殼洐生材料去除含油廢水,開發技術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。
二、未來展望
應用所開發之三維MOF複材於各種生質衍物質之轉換,結合多項氧化劑優化各類型生質衍生物之氧化反應,並研發整合新型態三維碳基催化劑應用於生質衍生物之轉化,繼續往建立一兼具永續及高效催化氧化生質衍生物之目標邁進! 奈米化黏土於畜舍氨氣防治與禽畜呼吸道損傷之保護。

照片圖說:(a)N2 吸附等溫線(b)HCOMs各種孔徑分佈