放射性核種驅動之新穎自發光材料設計、合成及應用;Design, Synthesis, and Application of Novel Autoluminescent Materials Driven by Radioactive Isotopes

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Title:	放射性核種驅動之新穎自發光材料設計、合成及應用;Design, Synthesis, and Application of Novel Autoluminescent Materials Driven by Radioactive Isotopes
Authors:	劉青原
Contributors:	國立中央大學化學工程與材料工程學系
Keywords:	有機合成;有機配體;自發光材料;核電池;放射性核種;Organic Synthesis;Organic Ligands;Autoluminescent Materials;Nuclear Battery;Radionuclides
Date:	2026-01-22
Issue Date:	2026-01-23 16:04:47 (UTC+8)
Publisher:	國家科學及技術委員會(本會)
Abstract:	為因應極端環境或特殊應用場域對自主供電系統的需求，本計畫聚焦於開發具放射性自發光功能的新型材料，並結合次世代太陽能技術，打造小型化、高穩定性之核電池原型。研究主軸涵蓋兩大方向：首先，將透過有機合成化學方法，設計具備金屬配位能力的功能性小分子，並導入鋱（Tb）、銪（Eu）等鑭系金屬，以及鋂-241（²⁴¹Am）、釷（Th）等放射性核種，發展具高發光強度與波長可調性的自發光材料。材料製程將採用實驗室既有的省步驟合成策略，以提升效率並降低成本，後續並進行結構與光學性能鑑定，確保其於輻射環境下之穩定性與安全性。其次，本計畫將上述自發光材料導入鈣鈦礦太陽能電池架構中，作為內部光源，開發具備自驅動特性的核電池元件。元件設計將涵蓋不同堆疊策略、材料選擇與封裝方式，目標是實現高效率之能量轉換，並確保長期操作的可靠性與輻射防護。同時，本計畫為跨機構合作計畫，將與清華大學放射性廢棄物處置技術研發中心與長庚大學李坤穆實驗室聯手執行，整合材料開發、放射性操作、光電測試與系統組裝等關鍵技術。未來成果將移轉至清倍華再源技股份有限公司，推動其商品化，並為我國在放射性能源材料與能源自主化領域奠定技術基礎。
Relation:	財團法人國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心
Appears in Collections:	[Department of Chemical and Materials Engineering] Research Project

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