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Adsorción De Hidrógeno Sobre Subnanocluster De Platino Soportado En Grafeno


Enviado por   •  29 de Junio de 2012  •  532 Palabras (3 Páginas)  •  814 Visitas

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Adsorción de Hidrógeno sobre Subnanocluster de Platino soportado en Grafeno

Flavia Lobo Maza1, Erlinda del Valle Ortíz2, María Beatriz López1*

1Centro de Investigaciones FísicoQuímicas Teóricas y Aplicas, Facultad de Cs. Exactas y Naturales, Universidad

Nacional de Catamarca, Av. Belgrano 300, Catamarca, Argentina

2Facultad de Tecnología y Ciencias Aplicadas, Universidad Nacional de Catamarca, Maximio Victoria 55,

Catamarca, Argentina.

*emeblopez@gmail.com

Introducción

En el presente trabajo se realizaron cálculos, basados en la Teoría del Funcional de la Densidad[1], de

la adsorción de Hidrógeno atómico sobre un subnanocluster de Platino libre (Pt4) [2] y soportado sobre una lámina

de Grafeno (Pt4/Graf.). Se determinó la energía de adsorción del Hidrógeno sobre la superficie libre y soportada,

mediante el análisis de los orbitales de frontera HOMO y LUMO y la estabilidad de los sistemas H-Pt4 y HPt4/

Graf. La reactividad química se estudió en base a los indicadores globales: dureza química (μ) e índice de

electrofilicidad (ω) y el indicador local: potencial electrostático molecular (MEP).

Experimental

Los cálculos DFT han sido realizados bajo el formalismo del programa GAUSSIAN 09¨[3]. El

funcional usado es el híbrido B3PW91 [4], y se ha empleado el pseudopotencial de core efectivo, LANL2DZ[5],

que describe los electrones del Pt y en el conjunto de base atómica 6-31G* para los átomos de carbono. Dado que

el sistema H- Pt4/Graf determina un sistema de capa abierta, con un número impar de electrones, se han

implementado los cálculos teniendo en cuenta la polarización del espín (SP-DFT)[6].

Resultados y Discusión

La adsorción del Hidrógeno para el sistema libre y soportado es energéticamente favorecida en el sitio

de menor coordinación, On Top, Tabla 1. No se observa adsorción en el sitio Hollow para ambos sistemas en

estudio. En la Figura 1 se muestra la adsorción de Hidrógeno en los sitios Bridge y On Top sobre el sistema

Pt4/Graf.

Tabla 1. Energía de Adsorción de Hidrógeno sobre Pt4 y Pt4-Graf

Sitios de Adsorción EAds (eV)

H-Pt4 H-Pt4/Graf

On Top 2,20 2,44

Bridge 2,10 1,63

(a) (b)

Figura 1. Adsorción de Hidrógeno en sitios (a) Bridge y (b) On Top

En la Tabla 2 se presentan los resultados obtenidos de los indicadores globales de reactividad frente a la adsorción

de Hidrógeno en el sitio energéticamente favorable, On Top, para el cluster de Platino con y sin soporte. El

análisis de indicadores globales de reactividad permiten identificar al sistema soportado como el más reactivo. El

análisis de los MEP permiten comprobar que la presencia del soporte promueve una mayor susceptibilidad

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