Ni 나노 입자를 N-도핑 탄소 나노튜브에 가두어 CO2의 강력하고 효율적인 전기환원을 위한 체인메일 지닌 Ni 내장 촉매

CO2 환원에서 높은 안정성, 선택성 및 활성을 동시에 달성하는 것은 여전히 도전 과제로 남아 있다. 여기에서 이중 체인메일 지닌 니켈 기반 촉매(Ni@NC@NCNT)가 용매열-증발-소성 접근법을 통해 제작되었다. 현장에서 캡슐화된 N-도핑 탄소층(NCs)과 나노튜브(NCNTs)는 금속 코어에 이중 보호를 제공했다. 갇힌 공간은 지역 알카리 pH 값을 잘 유지하고 수소 발생을 억제했다. 큰 표면적과 풍부한 피리딘 N 및 Niδ+ 사이트는 높은 CO2 흡착 용량과 강도를 보장했다. 이러한 혜택 덕분에 -0.75 및 -1.10 V에서 각각 94.1%의 CO 패러다익 효율과 48.0 mA cm-2의 전류 밀도를 제공했다. 또한, 성능은 43시간의 지속적인 전해조 후에도 변하지 않아서 Ni@NC 단일 체인메일, NCNT 벽에 위치한 Ni@NC/NCNT, 맨몸 NCNT 및 대부분의 최신 촉매를 훨씬 초과하여 Ni@NC@NCNT의 구조적 우수성을 입증했다. 이 연구는 전기화학적 성능을 향상시키기 위한 독특한 구조 설계에 대한 통찰력을 제공한다.