Ag-doped SrTiO₃: Enhanced water splitting for hydrogen production

Autor(es)

Azevedo, Sergio A. ; Laranjeira, Jose A. S. ; Silva, Jeronimo F. ; Longo, Elson ; Sambrano, Julio R.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY; v. 79, p. 9-pg., 2024-07-05.

Resumo

This study investigates the effect of Ag-doping on the (001) surface of SrTiO3 (STO) to enhance hydrogen production via water-splitting employing density functional theory (DFT) simulations. It was found that the heterolytic water dissociation on Ag-doped (001)-STO occurs via a first-order reaction with an energy barrier of 5.74 kJ/mol, representing a reduction of 94% compared to undoped (001)-STO. The Gibbs free energy of H-2 formation catalyzed by Ag-doped (001)-STO is approximately -302 kJ/mol, indicating the spontaneity of this process. Additionally, the surface band gap energy decreases by similar to 2 eV after water-splitting, suggesting charge transfer from the Ag-doped STO to the water and leading to new electron-hole recombination states. This research underscores the potential of Ag-doping in enhancing the efficiency of hydrogen production through water-splitting, contributing to the development of greener and more efficient energy technologies. (AU)

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• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 22/16509-9 - Simulações computacionais de heteroestruturas baseadas em dicalcogenetos metálicos de transição, MXenos e novos alótropos do carbono
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• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado