Estudio teórico del rol de la interface de nanoclusters de Ag4 depositados sobre TiO2(110) y TiO2(101)

GABRIELA F. CABEZA; ALFREDO JUAN; ANA B. SCHVVAL

Bahia Blanca

Jornada; 9nas. Jornadas Abiertas de Física; 2018

UNS

Nanoclusters metálicosdepositados sobre óxidos como soporte juegan un rol importante para el diseñode catalizadores modelo con aplicaciones en catálisis heterogénea. En generalel óxido contribuye a estabilizar las nanopartículas evitando su sinterización.Metales nobles soportados sobre óxidos reducibles como la titania, han mostradoser eficientes para diferentes reacciones como el Pt para la reacción de WGS (water gas shift) o la Ag para lareducción de gases nocivos como los óxidos de nitrógeno (NOx). TiO2promete ser un fotocatalizador para una variedad de procesos de remediacióndebido a su buena actividad fotocatalítica y alta estabilidad química yfotoquímica. En particular, se ha demostrado que el TiO2 mejora laoxidación de los NOx1.Al presente hay estudiosexperimentales de Agn (n < 8) depositada sobre alúmina2sin embargo no se ha podido aún dilucidar el estado y estructura de losclusters de Ag. El estudio de la titania como soporte de este sistema esincipiente por eso ha sido elegido en este trabajo con el objetivo de mejorarla performance del catalizador y el conocimiento fundamental de la naturalezade la actividad catalítica.A partir de cálculos ab initio empleando la Teoría de laFuncional Densidad (DFT + U) se estudiaron las propiedades energéticas yestructurales de clusters de Ag4 en configuraciones tetraédrica yplanar depositados sobre las superficies estequiométricas de rutilo TiO2(110)y anatasa TiO2(101). Para ambos sustratos seestudió la estabilidad relativa de las estructuras de los clusters,determinando las geometrías de equilibrio, las energías de adsorción, losefectos de transferencia de carga y la densidad electrónica de los estados paracaracterizar los diferentes aspectos de la interacción metal-óxido. Enparticular, estamos interesados ​​en la potencial actividad de estos sistemaspara evaluar la descomposición de las moléculas NOx en moléculas de los gaseselementales, N2 y O2.   Referencias [1] Thang Dinh C., Hoogland S.,and Sargent E. ?Spontaneous and Light-Driven Conversion of NOx onOxide-Modified TiO2 Surfaces? I &EC research. ACS publications. (2015),12750-12756.[2] Hanna Härelind Ingelstena et al. J. of Mol. Cat.s A: Chem.(2009), 102.