Inusual corrimiento infrarrojo de CO adsorbido en Au1/MgO

SILVIA A. FUENTE, PATRICIA G. BELELLI, RICARDO M. FERULLO, NORBERTO J. CASTELLANI

Bahia Blanca

Workshop; III Encuentro de Física y Química de Superficies; 2007

Universidad Nacional del Sur

El estudio de reacciones químicas en catalizadores modelo en condiciones de ultra alto vacío es de suma utilidad para analizar el efecto del soporte y del tamaño de partícula. Recientemente, se han diseñado sistemas formados por pequeñas partículas de Au en superficies regulares y con defectos superficiales de MgO(100) [1]. Mientras en el primer caso las partículas metálicas se depositan en sitios aniónicos regulares, en el segundo lo hacen en vacancias de oxígeno (sitios Fs). Mediante espectroscopía infrarroja de CO se detectó un corrimiento de -23 cm-1 para Au en la superficie regular, asignada a la adsorción sobre agregados metálicos neutros. En la superficie con defectos el corrimiento fue de -73 cm-1 asignada a sitios cargados negativamente, generados por la transferencia de carga desde el sitio Fs a la partícula de Au. Cuando se realizó el mismo tipo de estudio con átomos de Au [2], las frecuencias se corren notablemente a -290 y -220 cm-1, para las superficies regular y con defectos, respectivamente. El corrimiento sobre el átomo de Au depositado en Fs es menor, contrariamente a lo esperado. En este trabajo se estudia mediante el formalismo DFT la adsorción de CO sobre átomos de Au depositados en sitios aniónicos superficiales y en centros Fs de MgO(100) en terraza y en los defectos topológicos borde y esquina. Nuestros resultados predicen corrimientos de -332, -306 y -331 cm-1 para la adsorción sobre Au1 en O2- ubicados en terraza, borde y esquina. Por su parte, para Au en Fs ubicados en estos sitios los resultados fueron -330, -232, -273 cm-1, respectivamente. Los corrimientos sobre ambos sitios en terraza son similares, lo cual no está en principio de acuerdo con la información experimental. Sin embargo, las imágenes STM [2] muestran que los átomos de Au se depositan, en la superficie defectuosa, sobre sitios Fs ubicados en defectos topológicos. Así, nuestros resultados en bordes y esquinas están en concordancia con el corrimiento experimental. En esta presentación se ofrece una posible explicación para este inusual comportamiento.