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La modulation des propriétés électroniques et structurales de SrTiO3 pour en faire un photocatalyseur efficace pour la dissociation globale de l'eau et la conversion du CO2 sous irradiation de lumière visible a été une stratégie efficace pour répondre aux demandes énergétiques mondiales. Dans ce contexte, le dopage par des métaux de transition a été l'une des méthodes les plus largement mises en œuvre. Cependant, les enquêtes expérimentales récentes ont révélé que le codopage est une technique plus prometteuse que le monodopage. Une étude intensive de la littérature sur ce sujet nous incite à approfondir les critères de sélection des codopants par des calculs théoriques, ce qui ouvre finalement la voie à la conception de catalyseurs. La présente étude a révélé que le dopage uniquement avec Ni dans SrTiO3 n'est pas suffisant pour atteindre les niveaux d'activité photoélectrique souhaités pour la génération de H2 et la réduction du CO2. Il a également été exploré que l'état Ni4+ qui existe dans Ni–SrTiO3 en l'absence de tout défaut n'est pas préféré pour atteindre une efficacité de photoconversion significative. Fait intéressant, l'état Ni2+ est trouvé comme étant l'état de charge préféré. Dans le but de stabiliser Ni dans l'état 2+, dans le présent travail, nous choisissons des métaux de transition (Cr, W et Mo), des terres rares (La) et un non-métal (F) comme codopants. L'énergie de formation des défauts est évaluée pour connaître la viabilité du dopage. L'alignement des bords de bande par rapport aux niveaux redox de l'eau et du CO2 a été analysé afin d'évaluer leurs performances de dissociation de l'eau et de réduction du CO2.
Mantry et al. (Mercredi,) ont étudié cette question.