CO2 adsorption and activation on Ag(111) surfaces in the presence of surface charge density: A static gas phase DFT study

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Título

CO2 adsorption and activation on Ag(111) surfaces in the presence of surface charge density: A static gas phase DFT study

Tema

DIOXIDO DE CARBONO

PLASMONES DE SUPERFICIE

PLATA

ADSORCION

DENSIDAD

PORTADOR DE CARGA

BIBLIOGRAFIA NACIONAL QUIMICA

2023

Abstract

The CO2 reduction reaction on Ag in the presence of surface plasmons are of strong interest in photocatalysis. Here, two Density Functional Theory (DFT) approaches are proposed to localize charges at the Ag surface to mimic surface plasmon excitation. These calculations predict charge localization at the outermost surface layer, a result confirmed via light excitation at the plasmon resonance modeled by Density Functional Tight Binding Hamiltonian (DFTB) theory. The CO2(gas) reduction initial steps are studied by DFT models showing that bonded species can be created on top of an Ag-atom in the presence of extra charges. A second CO2 molecule can assist the first molecule, decreasing the charge carrier density requirement for CO2 reduction bonded species. A Molecular Dynamics (MD) study shows a possible interaction among CO2 molecule. These results show that a static DFT simulation can mimic charge localization resulting from surface plasmon effects, thus enabling studies on surface plasmon-enhanced chemical reactions, paving the way for future time-dependent (TD) studies.

Autor

Sandoval , Mario G.

Walia, Jaspreet

Houache, Mohamed S.E.

Abu-Lebdeh, Yaser

Berini , Pierre

Faccio, Ricardo

Weck, Arnaud

Fuente

Applied Surface Science v. 610, 2023. -- e155498

Editor

Elsevier

Fecha

2023

Derechos

Información sobre Derechos de Autor

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Formato

PDF

Extent

11 p.

Idioma

Inglés

Tipo

Artículo

Identificador

10.1016/j.apsusc.2022.155498

Document Item Type Metadata

Original Format

PDF

Fecha de agregación: July 3, 2023
Colección: Bibliografía Nacional Química
Tipo de Elemento: Document
Citación: Sandoval , Mario G., “CO2 adsorption and activation on Ag(111) surfaces in the presence of surface charge density: A static gas phase DFT study,” RIQUIM - Repositorio Institucional de la Facultad de Química - UdelaR, accessed April 27, 2024, https://riquim.fq.edu.uy/items/show/6657.
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