在香港城市大学（城大）早前举办的「杰出客座教授讲座系列」中，英国伦敦帝国学院化学系James Durrant教授探讨在可持续能源系统转型的过程中，有关可持续合成燃料和化学品的挑战。

Durrant教授是光化学领域的国际权威，现于英国伦敦帝国学院的化学系与可加工电子中心，以及斯旺西大学材料科学及工程学系的SPECIFIC创新知识中心开展研究工作。

Durrant教授是次讲题为「透过光催化与电催化技术达致可持续燃料和化学品之道：了解光谱学的反应动力学」。在联合国倡议可持续发展目标的大前提下，Durrant教授强调，可持续燃料和化学品的研发是达致净零碳排放目标的一大挑战。是次讲座由城大能源及环境学院主办。

他首先介绍利用光催化、光电极及电催化等技术生产可持续燃料和化学品的途径，接著以应对水电解产生绿氢的挑战为例，藉探讨瞬态光谱学的技术应用带出对光催化和电催化功能的洞见。

他指出，在研发可持续燃料和化学品的过程中，关键是要将每个阶段、每个工序的能量损耗都减至最低。

以光催化的动力学挑战为例，大多数吸光材料进行光激发作用（photoexcitation，指电子吸收光能从而获得能量的过程，例如叶绿素分子在光合作用中所起的作用）为时仅皮秒至纳秒，然而化学燃料的合成作用则需要微秒级至秒级时间进行，两种作用的运作时间并不一致；此外，光催化作用所面对的动力学挑战与制作太阳能电池所面对的挑战亦不相同。

Durrant教授说：「要利用阳光作为可持续能源来源，必须要解决各种作用需时不一致的挑战，即是要以最低的能量损耗把光激发作用延长至可有效运作的时间长度。」

此外，由于催化过程一般需时较长，因此可持续燃料生产的研发重点除了在于减低生产过程中的能量损耗，研发能量损耗更少的新材料亦十分重要。

Durrant教授补充说：「我们需要运用材料设计技术，以减少驱动催化过程所需的能量损耗。」Durrant教授的研究范围广阔，除涵盖太阳能电池、太阳能燃料生产的多种光化学应用外，乃至光催化、纳米材料及塑胶电子等领域皆有所涉猎。