Diseño teórico de electrocatalizadores: nanotubos de carbono modificados con hierro

BELLETTI, GUSTAVO; NUÑEZ, JOSÉ; QUAINO, PAOLA

Santa Fe

Congreso; XXI Congreso Argentino de Catálisis y el X Congreso de Catálisis del Mercosur; 2019

Mediante métodos computacionales ab-initio y cálculos basados en DFT, fueron estudiadosnanotubos de carbono de pared simple (SWCNT) en diferentes configuraciones geométricas(armchair, quiral y zigzag), tanto puros como modificados con átomos de Fe en diversas posiciones.Tanto la geometría, estructura electrónica y propiedades magnéticas fueron detalladas para cada unode ellos, con el fin de establecer una correlación entre estructura y propiedades, que contribuyan alconocimiento del rol de los iones metálicos insertos en los SWCNT, en vista de la potencial aplicaciónde estas estructuras como electrocatalizadores en celdas de combustibles eficientes y de bajo costo,por un lado, y de su similitud con centros catalíticos biológicos, por el otro. Nuestros resultadosmuestran que en los sistemas híbridos SWCNT+Fe se produce un cambio en las propiedades de losnanotubos de carbono, debido a una redistribución de carga entre el Fe y el SWCNT y la preferenciadel Fe a enlazarse a la pared del SWCNT, haciendo que incluso el SWCNT zigzag semiconductor sevuelva conductor. A su vez, se nota una distorsión en la estructura magnética de los SWCNT. Estámodificación convierte al material híbrido en un potencial material electrocatalizador interesante parael estudio de reacciones químicas que se producen en las celdas de combustible.