ESTUDIO AB-INITIO DE LA ADSORCIÓN DE METALES EN NANOTUBO DE CARBONO SWCNT (8,0)

MAURO PATRIGNANI; C. ROMINA LUNA; REIMERS, WALTER G.; JASEN, PAULA

Buenos Aires

Simposio; I Simposio de Modelado Multiescala para Biociencias y Nanomateriales en Argentina; 2022

Facultad de ciencias exactas y naturales-UBA

Los nanotubos de carbonos de pared simple (SWCNTs) son nano estructuras de carbono situados en una red hexagonal cilíndrica [1,2]. Estos tienen diversos usos en especial, como reemplazo para una nueva generación de semiconductores en aplicaciones de optoelectrónica [1-2] Sus propiedades fisicoquímicas han sido estudiadas en las últimas décadas [3-4]. Dichas propiedades pueden ser modificadas por la presencia de defectos, decorado de metales de transición o adsorción de moléculas. En este trabajo se realiza un estudio ab-initio (DFT) de la adsorción de diferentes metales de transición (MT) del periodo 6 (Cr, Fe, Ni y Sc), sobre nanotubos SWCNT (8,0). Para los cálculos se utilizó el paquete VASP [5]. Se probaron diferentes sitios de adsorción del metal sobre el SWCNT (ver Tabla 1). Los resultados obtenidos muestran que Fe y Sc se adsorben en el sitio hollow sobre SWCNT, mientras que Cr y Ni se adsorben sobre sitio bridge 1 (ver Tabla 1). En todas las adsorciones estudiadas, se observa una leve distorsión del diámetro del SWCNT, dicha distorsión es local y produce una modificación electrónica, en consecuencia modificaciones en las propiedades del nanotubo. De la Tabla se nota que, dependiendo del tipo de metal adsorbido, es el valor de momento magnético del sistema SWCNT+MT. El SWCNT es semiconductor con momento magnético cero. Estos cambios en el magnetismo, son de utilidad por ejemplo en el área de espintrónica. Respecto a los valores de energía de adsorción se observa, que dicho proceso es exotérmico, excepto para Cr. La adsorción es favorable, desde un punto de vista energético, en el siguiente orden Sc, Ni, Fe y Cr.