효율적인 적외선 광驱动 CO2 환원에 대한 초박형 금속 Ni 도핑 CoS2 나노시트

적외선 광을 사용하여 CO2와 H2 O를 탄소 기반 연료로 전환하는 것은 어려운 작업입니다. 여기서, 다른 단일 성분 광촉매들과 비교할 때, 가장 효율적인 적외선 광驱动 CO2 환원은 원소 도핑된 초박형 금속 광촉매인 Ni 도핑 CoS2 나노시트(Ni-CoS2)에 의해 이루어집니다. Ni-CoS2에서의 CH4 발생 속도는 101.8 μmol g-1 h-1에 달합니다. 금속적이며 초박형인 특성은 Ni-CoS2에 우수한 적외선 광 흡수 능력을 부여합니다. PL 스펙트럼 및 아레니우스 플롯은 Ni 원자가 광생성 캐리어의 분리와 활성화 에너지의 감소를 촉진할 수 있음을 나타냅니다. 또한, 인시투 FTIR, DFT 계산, CH4 -TPD는 CoS2 내의 도핑된 Ni 원자가 *COOH, *CHO의 형성 에너지와 CH4의 탈착 에너지를 효과적으로 억제할 수 있음을 보여줍니다. 이 연구는 원자 수준에서의 원소 도핑이 반응 중간체를 제어하는 강력한 방법임을 나타내며, 고효율 적외선 광驱动 CO2 환원을 실현할 수 있는 가능성을 제공합니다.