| Texto completo | |
| Autor(es): |
Martins, Nicolas F.
;
Laranjeira, Jose A. S.
;
Lima, Kleuton A. L.
;
Chen, Xihao
;
Ribeiro Junior, L. A.
;
Sambrano, Julio R.
Número total de Autores: 6
|
| Tipo de documento: | Artigo Científico |
| Fonte: | DIAMOND AND RELATED MATERIALS; v. 160, p. 9-pg., 2025-10-24. |
| Resumo | |
Two-dimensional (2D) materials have been extensively investigated for applications in gas sensing, catalysis, and energy storage, owing to their exceptional surface area and high structural tunability. In the context of addressing global warming and transitioning to cleaner energy alternatives, hydrogen-based energy systems have emerged as promising solutions. However, efficient hydrogen storage and release require the development of suitable substrate materials. In this study, we perform a comprehensive density functional theory (DFT) investigation of Li-and Na-decorated HOP-graphene, a 2D carbon allotrope characterized by its unique 5-6-8 ring configuration, as a candidate for hydrogen (H2) storage. Our calculations reveal a remarkable hydrogen uptake capacity of 10.74 wt% and 8.85 wt% for Li and Na decoration, respectively, with both systems capable of accommodating up to 32 H2 molecules. Moreover, the predicted desorption temperatures are close to room temperature, attributed to the presence of Kubas-type interactions. Ab initio molecular dynamics (AIMD) simulations further support this behavior, demonstrating substantial hydrogen release at 300 K without any structural degradation of the decorated substrate. These results position metal-decorated HOP-graphene as a highly promising and efficient material for next-generation hydrogen storage applications. (AU) | |
| Processo FAPESP: | 20/01144-0 - Propriedades eletrônicas, estruturais dos compostos ABO4 (A = Ba, Ca, Cd, Sr e Pb e M = Mo e W) e modelagem das transformações morfológicas de suas nanopartículas |
| Beneficiário: | José Artigas dos Santos Laranjeira |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Mestrado |
| Processo FAPESP: | 22/03959-6 - Estruturas bidimensionais para armazenamento de energia e sensores de gases: a teoria direcionada a experimentalistas e para a divulgação científica |
| Beneficiário: | Julio Ricardo Sambrano |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Regular |
| Processo FAPESP: | 24/05087-1 - Funcionalização na superfície de Mxenes de carbetos e nitretos para o armazenamento de hidrogênio |
| Beneficiário: | Nicolas Ferreira Martins |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Doutorado |
| Processo FAPESP: | 22/16509-9 - Simulações computacionais de heteroestruturas baseadas em dicalcogenetos metálicos de transição, MXenos e novos alótropos do carbono |
| Beneficiário: | José Artigas dos Santos Laranjeira |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Doutorado |
| Processo FAPESP: | 13/08293-7 - CECC - Centro de Engenharia e Ciências Computacionais |
| Beneficiário: | Munir Salomao Skaf |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs |
| Processo FAPESP: | 22/14576-0 - Simulações de dinâmica molecular de novos materiais bidimensionais |
| Beneficiário: | Nicolas Ferreira Martins |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado |