INVESTIGADORES
LOPEZ CORRAL Ignacio
congresos y reuniones científicas
Título:
Estudio DFT de sistemas PdH2 y Pd2H2 soportados sobre nanotubos de carbono: Implicaciones en el almacenamiento de hidrógeno
Autor/es:
IGNACIO LÓPEZ CORRAL; ESTEFANÍA GERMÁN; BEATRIZ IRIGOYEN; ALFREDO JUAN
Lugar:
Córdoba
Reunión:
Congreso; 5º Congreso Nacional y 4º Congreso Iberoamericano de Hidrógeno y Fuentes Sustentables de Energía HYFUSEN 2013; 2013
Institución organizadora:
Comisión Nacional de Energía Atómica, Universidad Tecnológica Nacional, Universidad Nacional de Córdoba
Resumen:
El uso generalizado de hidrógeno como
vector energético requiere la resolución de numerosos problemas, siendo su
almacenamiento uno de los más difíciles de resolver. Los nanomateriales de
carbono decorados con metales de transición como el paladio se presentan como potenciales
candidatos para almacenar hidrógeno en condiciones ambientales de presión y
temperatura, a través de la
formación de compuestos de dihidrógeno denominados complejos de Kubas. No
obstante, todavía no se conoce en profundidad la influencia de los fenómenos de
nucleación metálica sobre la formación de dichos complejos.
En el presente trabajo se analizó
mediante métodos DFT la adsorción de sistemas PdH2 y Pd2H2
sobre un modelo periódico de nanotubo de carbono de pared simple, con el fin de
estudiar la evolución del enlace químico tanto en hidruros como en compuestos
de dihidrógeno soportados. Primeramente se obtuvieron las geometrías preferenciales
de adsorción, y a continuación se establecieron los mecanismos de enlace
presentes.
Finalizada la optimización geométrica, se observó
que la energía correspondiente a la adsorción paralela del dímero Pd2
sobre sitios puente del nanotubo (1,96 eV) es levemente mayor que la energía de
adsorción de dos átomos individuales de Pd (1,80 eV), lo cual sugiere que el
fenómeno de dimerización del paladio sobre superficies curvas de carbono no es
tan importante como en otros metales de transición. Se comprobó asimismo que existe
una notoria interacción donor-aceptor entre
el dímero y el nanotubo, la cual en presencia de hidrógeno debilita las
interacciones Pd-H y
favorece la adsorción no disociativa de la molécula de hidrógeno, con formación
preferencial de la especie Pd-Pd(H2)
similar al complejo de Kubas Pd(H2). Los resultados obtenidos
permiten asumir que la nucleación de los átomos de paladio sobre superficies
curvas de carbono no altera significativamente el mecanismo de almacenamiento
de hidrógeno basado en la formación de complejos de Kubas.