INVESTIGADORES
MEIER Lorena Alejandra
congresos y reuniones científicas
Título:
Modelado de la adsorción de CO2 en superficies de hierro con defectos topológicos
Autor/es:
ROSSI-FERNÁNDEZ, A. C.; MEIER L. A.; FUENTE, S. A; ZUBIETA, C. E.; BELLELI, P. G.; FERULLO, R. M.
Lugar:
Córdoba
Reunión:
Congreso; 106a Reunión de la Asociación Física Argentina; 2021
Institución organizadora:
Asociación Física Argentina
Resumen:
Es bien sabido que la eliminación de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera constituye un grave problema ambiental que requiere una urgente solución. Una de las formas de disminuir su presencia es utilizarlo como materia prima para la obtención catalítica de productos químicos de utilidad. Para ello, la ruptura de uno de los enlaces C-O suele ser la etapa limitante de la velocidad de reacción. La molécula interacciona con la superficie tomando carga de la misma y activándola, es decir, generando un alargamiento de uno de los enlaces C-O. Analizamos la interacción de CO2 en Fe en los siguientes casos: la cara Fe(100), un defecto superficial simple agregando un adátomo de Fe en Fe(100) y la superficie escalonada Fe(310). Utilizamos la teoría del funcional de la densidad (DFT) empleando el funcional PBE, mediante el código VASP que usa la aproximación de slabs para representar superficies extendidas. Sobre Fe(100) encontramos cuatro modos de adsorción; el más estable presenta una energía de adsorción (Eads) de 1.03 eV el cual, a su vez, tiene el enlace C-O más activado (1.351 Å frente a 1.176 Å de la molécula libre). Al agregarle un adátomo de Fe, el número de modos asciende a ocho, con un rango de Eads entre 0.50 y 1.14 eV. Llamativamente, para esta situación los estados menos estables son los que tienen las moléculas más activadas. Para Fe(310) se encontraron cinco formas, en el rango de Eads entre 0.64 y 1.11 eV; una de la situaciones más estables posee el estado más activado (con una distancia C-O de 1.355 Å). La barrera de activación para la ruptura de uno de los enlaces C-O desde los estados más estables baja de 0.89 eV en Fe(100) a 0.66 eV en Fe(100) con el adátomo de Fe. En general, se observa que cuanto más carga toma el CO2, más se activa uno de sus enlaces.
