구리 도핑된 폴리머 탄소 질화물: 구조적 및 전자적 특성과 연소 가스에 대한 민감성

지구의 지구온난화와 기후 시스템에 미치는 부정적 영향은 인류가 오늘날 직면하고 있는 가장 큰 도전 중 하나이며, 그 발전을 완화하는 한 가지 방법은 온실가스 배출을 제어하는 것입니다. 이는 적절한 흡착제 재료를 활용하여 이루어질 수 있습니다. 최근에 단일 또는 수직 구리 원자로 도핑된 폴리머 탄소 질화물(PCN)이 실험적으로 얻어졌으며, 촉매 응용 분야에 흥미로운 것으로 나타났습니다. 본 연구에서는 맨 처음의 PCN 재료와 구리가 포함된 PCN 재료의 전자적 특성을 연구하고, 연소 가스의 주요 성분의 감지 또는 흡착/분리 응용 가능성을 분석합니다. 우리의 결과는 Cu4PCN이 1.43 eV의 밴드 갭 에너지를 가진 반도체임을 나타내며, 이는 연소 가스 분자를 흡착함으로써 감소할 수 있습니다. 이들 중 많은 수가 화학 흡착을 하며, 흡착 에너지는 최대 -0.64 eV에 달하고, 모든 물질이 최대 -0.35 e의 음전하를 가집니다. Cu4PCN 표면은 특히 NO, O2, SO2 및 SO3에 민감하며, 이는 가장 강력한 흡착과 전하 전달을 나타내며, Cu4PCN의 밴드 갭에서 가장 중요한 변화를 가져와 전도성을 변화시키고 감지를 가능하게 합니다.