Estudio DFT de la adsorción de metanol sobre PtCo(111)

V. ORAZI; P. BECHTHOLD; E. GONZÁLEZ; P. JASEN; A. JUAN

Workshop; V San Luis Conference; 2017

El uso de metanol como combustible presenta muchas ventajas en comparación con elhidrógeno: es barato, fácil de manejar, transportar y almacenar, y con una altadensidad de energía teórica. El Pt es uno de metales mas activos para la electro-oxidación; sin embargo, su poca abundancia y alto costo limitan su aplicacióncomercial, por eso se lo combina con metales de transición 3d mucho mas baratos. Laaleación de PtCo tiene una comparable e incluso mejor actividad catalítica que la delPt puro.La adsorción de metanol, a bajo cubrimiento, sobre la superficie PtCo(111) esestudiada usando cálculos DFT implementados en el programa VASP, con y sincorrección de van de Waals. La estructura electrónica fue analizada utilizandoDensidad de Estados total (TDOS) y parcial o proyectada (PDOS). Para el enlacequímico se recurrió al orden de enlace (BO) y la población de solapamiento (OP)como están implementados en el método DDEC6. Las frecuencias de vibracióntambién fueron calculadas.Dicha adsorción es un proceso favorable sobre la mencionada superficie; el sitio masestable es tope sobre Co, con una energía de -0.23 eV sin corrección y de -92 eV concorrección de van der Waals. La molécula se adsorbe a la superficie mediante suátomo de O a 2.24 Å, presentando una pequeña distorsión. El ángulo C-O-Co decrecede 180o a 142o y el ángulo C-O-H es de 111o, siendo inicialmente de 108o. Los enlacesC-O y O-H se estiran levemente mientras que los enlaces C-H se acortan. El BO delos enlaces metal-Co presentan cambios de alrededor del -14%. El BO total para elátomo de O y para el HOH se incrementan en 28.9% y 14% respectivamente. Laadsorción de metanol modifica el OP de los átomos de la superficie cercanos a lamisma. Los cálculos muestran una transferencia de carga desde el átomo de C alátomo de O y luego hacia el átomo Co de la superficie, al cual se enlaza la molécula.Las frecuencias de vibración para el metanol presentan un corrimiento al rojo respectode la fase gas.