【傑出學者】港大助理教授研發非均相銅催化劑 獲頒裘搓獎奪500萬資助 

社會 00:00 2021/12/09

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何健的團隊研發出非均相銅催化劑,獲頒裘搓前瞻科研大獎。(陳國峰攝)

裘槎基金會昨公布本年度「裘槎前瞻科研大獎」,由香港大學及香港理工大學兩名化學學者奪得,每人可獲500萬元科研基金資助。於1988年出生的港大化學系助理教授何健是得獎者之一,他帶領研究團隊綜合運用有機化學、無機化學和材料科學等研究領域知識,僅15個月成功研發出高效的「非均相銅催化劑」,加上低成本及低污染特性,可以用作合成西藥,正與內地藥廠及化學材料研發公司商討合作,料最快明年6月可將成品投入市場。

「我覺得非均相催化劑在未來10年是有很大可能性,會是熱門的研究方向。」何健形容催化劑是有機化學的「靈魂」,認為其研究十分有發展空間,將來或可問鼎諾貝爾獎。

非均相催化劑 何健獲裘槎獎

催化劑是加快化學反應的媒介,近20年來,部分研究有機化學的諾貝爾化學獎得主,研究成果均與催化劑有關,令相關研究備受矚目。何健亦深知化學家們相繼投入有機催化劑的研究中,很難有重大突破,他形容就像擠在獨木橋上,大家向同一目標進發,而且相互競爭、打壓,因此想跳出既有框架:「我不想走老路,一來做不過最優秀的人,我要做一個他們都做不到的獨特研究。」

何健於一個無機化學科技組進行博士後研究,這經歷啟發他以多學科交叉形式製造出催化劑。他指出,近幾十年來化學家利用均相催化體系,研發出很多有機催化劑,但在大規模實現工業化量產時,面對不少限制,包括須使用的劑量較高,成本較貴,亦較不環保。

何健的團隊研發出非均相銅催化劑,獲頒裘搓前瞻科研大獎。(陳國峰攝)

不溶於水可回收 減污染

因此何健決定針對現有催化劑的缺陷作出改良,其團隊研發的催化劑結合有機化學及無機化學,包括以有機化學合成連接體,再用屬無機結構的金屬中心連接,主要涉及金屬銅,屬非均相催化劑,即不溶於油脂,在光照或電化學下可以促進自由基偶聯反應進行。

何健說,該催化劑可以用作合成西藥,又指出幾乎日常生活中所有物品都與催化劑相關,塑料、農業肥料、衣物材料等都會用到。至於其團隊研發的催化劑有何優勢,何健解釋,由於非均相催化劑不會溶於液體,因此可與成品分裂,提高分離效率亦減低相關成本;另外,由於不溶於水,故可回收減低環境污染。

何健又說,該催化劑是使用價格低廉的銅,穩定及高效,用量是現有催化劑的百分之一。

對於團隊花費15個月的時間得出成果,何健表示團隊運氣不錯,很快就有成果。他指出,團隊研發的非均相銅催化劑效果很好,惟需要在結果鑑定方面多做實驗,但由於本港沒有實驗中要使用的同步輻射儀,因此要將樣本送到內地或日本,每個樣本的檢測費用約1萬元人民幣,需時約1個月才有結果。

他又透露,目前與內地兩家藥廠及一間化學材料研發公司商討合作,最快明年6月銅催化劑可以投入市場,未來將繼續研發更多更穩定的催化劑。

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記者:黃悅晴