Reactividad y actividad de la superficie de BaO con defectos frente a especies NO. Un estudio DFT

RICARDO M. FERULLO; MARÍA M. BRANDA; NORBERTO J. CASTELLANI

Buenos Aires

Congreso; XXII Congreso Interamericano de Ingeniería Química y V Congreso Argentino de Ingeniería Química; 2006

En este trabajo se estudia la interacción de la molécula NO con la superficie de BaO con defectos utilizando el formalismo DFT (density functional theory) con el funcional B3LYP de correlación e intercambio y un conjunto de bases gaussianas 6-31+G**. La estructura del óxido de modeló utilizando clusters de unos 25 átomos, con un embedding de potenciales efectivos (ECPs) y cargas puntuales. Se estudió la interacción de NO en sitios regulares O-2 y sobre grupos peróxido superficiales O2-2 en terraza y borde. El NO produce un enlace de tipo covalente con los sitios O-2 de terraza y borde, a una distancia O―NO ~1.4 Ǻ y con una energía de adsorción de 1.6-1.7 eV. La adsorción de esta molécula en peróxidos en borde puede realizarse tanto en el O que ocupa un lugar en la red del óxido como en el O saliente. Tanto en terraza como en borde muestra un enlace relativamente débil a distancias O―NO ~2.1 Ǻ y energías de adsorción entre 0.6 y 0.7 eV. Sobre BaO en terraza y borde, las frecuencias de vibración del enlace NO se corren entre 700 y 750 cm -1 a menores frecuencias respecto del NO libre. Sobre los peróxidos superficiales, este corrimiento es menor (240-330 cm-1). Se calcularon las barreras de activación modelando la ruptura del enlace O-O del peróxido, dando NO2 o nitrato según el caso. El sitio más reactivo resultó ser el peróxido en borde para dar NO2 con una barrera de sólo 0.2 eV.