Os problemas associados ao uso de combustíveis fósseis, como emissão de gases de efeito estufa e esgotamento de suas reservas naturais, demandam o desenvolvimento de novas fontes de energia, sobretudo renováveis e limpas. Neste contexto o hidrogênio verde proveniente da fotólise da água utilizando fotocatalisadores em suspensão é uma importante estratégia para explorar a luz solar como fonte de energia e produzir um combustível com alta densidade energética e livre de emissão de CO₂. Devido as suas propriedades eletrônicas, o SrTiO₃ é um material promissor para atuar como fotocatalisador na reação de fotólise da água. Contudo, limitações intrínsecas como largo bandgap (~3,2 eV) e altas taxas de recombinação de cargas fotogeradas, acabam por cercear seu potencial fotocatalítico. Neste trabalho, buscou-se otimizar a atividade fotocatalítica do SrTiO₃ pela incorporação de íons de Mo⁶⁺ como dopante bem como pela utilização de nanopartículas de NiO@Ni(OH)₂ ou Rh₂O₃/Cr_xO₃ como cocatalisadores. O SrTiO₃ puro e dopados com Mo, foi sintetizado pelo método do sal fundido e posteriormente decorado com nanopartículas de níquel utilizando a técnica de pulverização catódica e Rh₂O₃/Cr_xO₃ por impregnação. Associado a inserção do Mo⁶⁺ como dopante, foi observado uma drástica redução da recombinação de cargas fotogeradas e atividade fotocatalítica sob irradiação visível, atribuído a níveis eletrônicos intermediários, previstos por simulações teóricas e por medidas de reflectância difusa na região UV-Vis. A deposição de nanopartículas de NiO@Ni(OH)₂ e Rh₂O₃/Cr_xO₃ foi associada a melhora da separação de cargas devido a formação de junções p n, cujas simulações de alinhamento de bandas indicam que estes cocatalisadores atuaram como armadilhas de buracos, e sítios de oxidação da água. A supressão da recombinação de cargas fotogeradas foi confirmada a partir de medidas de fotoluminescência. Em sua configuração mais otimizada, o SrTiO₃ dopado com Mo e decorado com níquel, na presença de água e metanol (20 vol%), apresentou taxas de evolução de H₂ de 20 µmol h^-1 e AQY de 2,58%, sendo mais de 30 vezes superior ao SrTiO₃ como preparado. Enquanto o Mo:SrTiO₃/Rh₂O₃/Cr_xO₃ exibiu expressiva atividade fotocatalítica em água pura, com taxa de evolução de H₂ de aproximadamente 100 µmol h^-1 e AQY de 5,4%. Dessa forma, este trabalho demonstrou que o SrTiO₃ dopado com Mo, possui excelente potencial para aplicação como fotocatalisador na produção de H₂, especialmente após a deposição de catalisadores.

The problems associated with the use of fossil fuels, such as the emission of greenhouse gases and the depletion of natural reserves, require the development of new energy sources, especially renewable and clean. In this context, green hydrogen from the water splitting process using photocatalysts suspended in water is an important strategy to explore the use of natural light and produce a fuel with high energy density, easy to store, and free of CO₂ emissions. Due to its electronic properties, SrTiO₃ is a promising material to act as a photocatalyst in water splitting reactions. However, intrinsic limitations such as wide bandgap (~3.2 eV) and high rates of recombination of photogenerated charges end up limiting its photocatalytic potential. In this work, the photocatalytic activity of SrTiO₃ was enhanced by using the Mo⁶⁺ ions as a dopant, as well as by using nanoparticles of NiO@Ni(OH)₂ or Rh₂O₃/Cr_xO₃ as cocatalysts. Pure and Mo-doped SrTiO₃ were synthesized by the molten salt method and decorated with nickel nanoparticles using the sputtering technique and Rh₂O₃/Cr_xO₃ nanoparticles using the impregnation method. Associated with the insertion of Mo⁶⁺ as a dopant, it was reduced the recombination of photogenerated charges and photocatalytic activity under visible irradiation, attributed to intermediate electronic levels, predicted by theoretical simulations, and confirmed by diffuse reflectance measurements in the UV-Vis region. After the deposition of NiO@Ni(OH)₂ and Rh₂O3/Cr_xO₃ nanoparticles, a significant reduction in the recombination of photogenerated charges was expected, associated with the formation of p n junctions, whose band alignment simulations indicate that these cocatalysts act as hole traps, maximizing charge separation. The suppression of recombination of the photogenerated charges was confirmed by photoluminescence measurements. In its most optimized configuration, SrTiO₃ doped with Mo and decorated with nickel, in the presence of water and methanol (20 vol%), presented H₂ evolution rates of 20 µmol h^-1 and AQY of 2,58%, being more than 30 times higher than SrTiO₃ as prepared. While Mo:SrTiO₃/Rh₂O₃/Cr_xO₃ exhibited significant photocatalytic activity in pure water, with an H₂ evolution rate of approximately 100 µmol h^-1 and AQY of 5,4%. This work demonstrates that Mo-doped SrTiO₃ particles have excellent potential for application as a photocatalyst in the production of H₂, especially after the deposition of cocatalysts.