"Estudio Químico-cuántico de la Adsorción de CO sobre pequeñas partículas de Cu soportadas en SiO2"

GRACIELA R. GARDA, SILVIA A. FUENTE, RICARDO M. FERULLO Y NORBERTO J. CASTELLANI

ciudad de Santa Fe

Congreso; XIV Congreso Argentino de Catálisis; 2005

INCAPE, Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica; INTEC, Instituto de desarrollo tecnológico para la industria química.

Se estudió la adsorpción de CO sobre Cu1, Cu2 y Cu3 depositados en un defecto ºSi-O·sobre la superficie de sílice. Se utilizó el formalismo DFT (Density Functional Theory) aplicando el híbrido B3LYP para el funcional de intercambio y correlación según Gaussian98. La superficie SiO2(111) fue representada, siguiendo la estructura ideal de la b-cristobalita, usando un cluster Si3O4(OH)6. Los orbitales atómicos del C, O y Si se representaron por la base 6-31G mientras que los 3s23p63d104s1 del Cu por la [8s5p5d/3s3p2d]. Se optimizó la geometría del CO, Cu y oxígeno del defecto y se calcularon energías de adsorción y frecuencias. Hay una tendencia general a formar una estructura lineal Osupp-Cu-C-O con una intensidad de adsorpción según el orden: Cu1 > Cu2 ³ Cu3. Con respecto a las frecuencias vibracionales, mientras que para los sistemas de capa cerrada (Cu1/SiO2, Cu3/SiO2) la molécula CO muestra, en comparación con la del CO libre, los corrimientos de frecuencia más bajos, para los sistemas de capa abierta (Cu2/SiO2) muestra el más alto corrimiento (» -90 cm-1). Este comportamiento podría ser relacionado con las diferentes polarizabilidades esperadas para CO-Cu/SiO2. Los resultados sugieren que la señal a 2130 cm-1 observada experimentalmente para catalizadores reducidos Cu/SiO2 podría ser asignada a la adsorción de CO sobre Cu atómico unido a un átomo de O paramagnético del soporte.