Simulaciones de técnicas de caracterización para el estudio de materiales empleados para baterías y catalizadores

GUSTAVO D. BELLETTI; PAOLA QUAINO

Encuentro; CaracterizAR 2020 - Caracterización de Materiales; 2020

Con el empleo de métodos decálculo computacionales es posible predecir todo tipo de propiedadesde los sistemas químicos, describir estructuras cristalinas a nivelatómico y a su vez ofrecer información útil para racionalizar ointerpretar tendencias y relaciones de estructura-actividad. Suaplicación ha logrado que numerosas investigaciones experimentalestengan el respaldo matemático o modelado del sistema, explicándolosasí de una forma más precisa. La combinación de técnicascomputacionales y técnicas experimentales de caracterización hasido esencial en esta tarea. Y es así que el estudio de los sistemasde interés se puede lograr más fácil y eficientemente mediante elcálculo teórico de los difractogramas de rayos X, así como tambiénde espectros vibracionales teóricos IR y Raman.En el marco de la Teoría delFuncional de la Densidad (DFT), los difractogramas y espectrosvibracionales teóricos obtenidos proporcionan datos que puedenutilizarse para identificar / cuantificar diferentes polimorfos oconstituyentes en diferentes materiales, así como tambiéninvestigar posibles transiciones de fase u otro tipo de cambiosestructurales. Porejemplo en catalizadores de óxido de tungsteno soportados en γ-Al2O3han permitido proporcionar nuevos conocimientos sobre su estructura yexplicar la existencia de un pico Raman único que se observa en losresultados experimentales de estos sistemas  [1].El empleo de estasherramientas computacionales también hace posible la comprensión dela reactividad sobre superficies, y hasta permite realizar unseguimiento de una reacción específica si se estudia en conjunciónpor ejemplo con las variantes de IR in-situ, donde los espectrosobtenidos contienen información de las especies reactivas,intermediarios y productos de la reacción. Es así que,en el presente trabajo, se muestra la potencialidad de estasherramientas mediante ejemplos obtenidos por nuestro grupo detrabajo. Allí se evidencia su empleo, e implementación cuandocorresponda, para la caracterización estructural de materialesutilizados en catalizadores, celdas de combustible y baterías.Adicionalmente, se presentarán ejemplos donde se aprecia su utilidadpara la comprensión de la reactividad en superficies decatalizadores.Palabras Clave:Modelado computacional, DFT, IR, Raman, DRXReferencias: [1] D. Kiani, G. Belletti, P.Quaino, F. Tielens, and J. Baltrusaitis, J. Phys. Chem. C 122, 24190(2018)p { margin-bottom: 0.25cm; direction: ltr; color: #000000; line-height: 115%; text-align: left; orphans: 2; widows: 2 }p.western { font-family: "Calibri", serif; font-size: 12pt; so-language: es-ES-u-co-trad }p.cjk { font-family: "Calibri"; font-size: 12pt; so-language: en-US }p.ctl { font-family: ; font-size: 12pt; so-language: ar-SA }a:link { color: #0563c1 }p { margin-bottom: 0.25cm; direction: ltr; color: #000000; line-height: 115%; text-align: left; orphans: 2; widows: 2 }p.western { font-family: "Calibri", serif; font-size: 12pt; so-language: es-ES-u-co-trad }p.cjk { font-family: "Calibri"; font-size: 12pt; so-language: en-US }p.ctl { font-family: ; font-size: 12pt; so-language: ar-SA }a:link { color: #0563c1 }