本研究分為三個主軸進行，分別探討非鉑系觸媒對於氧氣還原 反 應 之 催 化 效 果 。 首 先 以 不 同 Ru 之 比 例 之 鈣 鈦 礦 氧 化 物 (La0.6Ca0.4CoxRu1-xO3)做為氧的氧化與還原反應之催化劑。另一方面，
合成不同深寬比的棒狀奈米銀結構與不同碳厚度的立方體奈米銀 (Ag@C)結構，分別探討其形狀對於催化氧氣還原反應之影響。
首先，本實驗利用固態燒結法成功的合成不同比例 Ru 參雜至 La0.4Ca0.6CoO3鈣鈦礦氧化物中，將 Ru+4取代了 Co+3於鈣鈦礦氧化物 中的位置，合成不同 Ru 比例 La0.6Ca0.4CoxRu1-xO3的鈣鈦礦氧化物。
此外，合成的鈣鈦礦氧化物中以 La0.6Ca0.4Co0.4Ru0.6O3 做為氧氣還原 反應之觸媒，具有最佳的催化活性；而氧氣生成部分，則隨著 Ru 參 雜量的增加具有較佳的催化活性，以 La0.6Ca0.4Co0.2Ru0.8O3表現最佳。
將所合成的 La0.6Ca0.4Co0.4Ru0.6O3做長時間的充放電測試，經 100 小 時的放電與 100 小時的充電測試曲線皆呈現穩定且帄滑的曲線，顯示 所合成觸媒顯現良好的雙效催化特性。
接下來，棒狀奈米銀觸媒部分，利用晶種合成法合成。利用晶種 成長的合成方式，藉由調控晶種溶液體積來合成不同深寬比的棒狀奈 米銀結構，亦可藉由調控溶液之酸鹼值來合成深寬比更大的線狀結構。
以不同深寬比的奈米銀結構做為氧氣還原反應之觸媒，線狀奈米銀結
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構具有最佳的催化活性，顯現深寬比越大之奈米銀結構對於催化氧氣 還原反應具有較佳之效果。更進一步利用旋轉電極測試，分析棒狀奈 米銀結構催化氧氣還原反應之途徑，利用 Koutecky-Levich Equation 公式計算可獲得奈米棒狀銀為四電子反應路徑。
最後，立方體奈米銀觸媒部分則利用水熱法合成，藉由改變溫度 與反應時間來合成高產率立方體奈米銀結構，研究發現奈米銀隨著反 應時間的增加，立方體產率也隨之上升，在 120℃下反應時間為 18 小時，可合成 95%以上 70 nm 左右的立方體奈米銀。由 XRD 與 HRTEM 分析探討立方體奈米銀為單晶的 FCC 結構，其表面皆為{200}。此外，
隨著反應溫度的增加，反應速率變快，較難控制形狀的生成，使得立 方體結構之產率大為減少；且當反應溫度溫度升高時會葡萄糖會有碳 化現象產生，形成核殼狀結構(Ag@C)，其碳化程度隨著反應時間、
溫度的增加也隨之增加。因此，利用兩階段式升溫，以 120℃加熱 18 小時形成 90％以上的立方體奈米銀，接著再升溫至 160℃使葡萄糖產 生碳化，碳化時間為 2 小時之樣品形成碳顆粒點綴於立方體奈米銀上 之結構；碳化時間 4 小時則出現核殼狀立方體奈米銀結構。立方體奈 米銀催化氧氣還原反應中，催化效能以立方體奈米銀週遭點綴碳顆粒 的觸媒優於立方體奈米銀，效能最差的為被碳完全包覆的核殼狀結構 立方體奈米銀結構。而形狀上催化氧氣還原反應以線狀奈米銀結構催
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化效能高於立方體結構。
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