| 초록 |
이 연구에서는 WO3 기반에 메탄화를 촉진시키는 Ni이 첨가된 NiWO4 촉매를 기본 촉매로 사용하였다. NiWO4의 밴드 갭은 2.74eV이며, 좁은 밴드 갭으로 이산화탄소 광 환원에 대한 초기 활성이 우수할 것으로 예상하였다. 하지만, 이 좁은 밴드 갭은 정공과 전자 쌍 사이의 빠른 재조합을 야기할 수 있는 문제를 가지고 있다. 따라서 이 문제를 극복하기 위해, 본 연구에서는 Ni2+의 일부를 Li+로 치환시켜 구조적 결함, 즉 산소 결함을 형성하고자 하였다. NiWO4 골격 내로 Li+ 이온의 삽입은 결국 전하 및 구조적 불균형을 야기하였고, 이는 촉매의 활성 사이트로 작용할 수 있다. 순수한 NiWO4와 Li이 첨가된 Ni1-xLi2xWO4 촉매들의 이산화탄소 광 환원 반응 수행 결과, Li이 첨가된 촉매의 성능이 크게 향상되었다. 특히, Ni0.8Li0.4WO4 촉매로 생성된 CO 및 CH4의 총량은 411.6 nmol g-1이었다. 이러한 결과는 촉매 구조 내의 격자 결함이 CO2 가스 또는 여기 된 전자의 포획 사이트로 적용하여, 광 전자와 정공 쌍 사이의 재결합을 억제함으로서 촉매 성능이 향상되었을 것으로 여겨진다 |
