“Adsorción de c-C3H6 sobre Pt(111): Estructura electrónica y enlace químico

ESTEFANÍA GERMÁN; IGNACIO LÓPEZ CORRAL; ALFREDO JUAN; MARÍA ALICIA VOLPE; GRACIELA BRIZUELA

Bahía Blanca

Encuentro; Tercer Encuentro de Física y Química de Superficies; 2007

Departamento de Física, UNS

En este trabajo se estudió teóricamente la adsorción de ciclopropano (c-C3H6) sobre superficies de Pt(111), de interés en el ámbito del reformado de hidrocarburos, mediante el método semiempírico ASED-MO (programas ICONCL-YAeHMOP) y de primeros principios DFT (ADF) [1]. En primer lugar se analizaron 12 configuraciones diferentes del adsorbato (4 sitios x 3 orientaciones [2]), aplicándose un “cluster” de Pt(111) de 64 átomos. Una vez elegidas las situaciones más favorables se estudiaron en detalle los cambios producidos en las interacciones orbitales del sistema, utilizándose en este caso un modelo de “slab” metálico bidimensional sobre el cual se evaluaron curvas DOS, curvas COOP y valores de OP. Las alternativas más favorables correspondieron a las posiciones horizontal y vertical no invertida sobre el sitio monocoordinado, a alturas adsorbato-superficie de 4.08 y 3.72 Å respectivamente. Aunque debido a la rigidez del ciclo no se observaron alteraciones importantes en su geometría, las distancias y ángulos de enlace C-H se modificaron en 8,2% y 2.45º para la orientación paralela, y en 8,2% y 1.60° para la posición vertical, alejándose y acercándose a la superficie, respectivamente. Finalmente, al aplicar rotaciones sobre la molécula sólo se obtuvo un mínimo de energía a los 25º de giro perpendicular a la superficie, para el caso horizontal. En lo referente al sistema de quimisorción, en ambos casos se observó una disminución en la fuerza de los enlaces C-H y Pt-Pt interactuantes, poniéndose de manifiesto la donación sigma de los enlaces C-H hacia la superficie y la formación de enlaces de tres centros C-H-Pt observada en otros ciclos [3]. Sin embargo, por tratarse de un hidrocarburo saturado los OP correspondientes a dichos enlaces resultaron sumamente pequeños, incrementándose en un 2.8% la población del orbital 1s de los H y disminuyendo las poblaciones de los orbitales s, pz y dz2 del metal.