Estudio “in-situ” de la adsorción/desorción de moléculas gaseosas sobre clusters metálicos soportados

JORI, KHALIL; JOSE MARTIN RAMALLO LOPEZ; FELIX REQUEJO

Ciudad Autonoma de Buenos aires

Encuentro; XIX Encuentro de superficies y materiales nanoestructurados; 2019

CNEA

Debido al confinamiento cuántico, los aglomeradoso clusters de átomos metálicos (AQCs, por Atomic Quantum Clusters) con tamañosaproximados por debajo de 1.5 nm tienen un comportamiento diferente al de las nanopartículas.Por ejemplo, debido a su tamaño, éstos aglomerados no presentan un caráctermetálico y tampoco muestran un comportamiento plasmónico, como se observa enlas nanopartículas de Au, Ag y Cu [1]. En el caso de los AQC se observa, encambio,  la aparición de un “band gap”HOMO-LUMO similar al de los semiconductores. Este comportamiento de tiposemiconductor es altamente dependiente del tamaño de AQC, de modo que seríaposible sintonizar el tamaño del gap y así sus propiedades semiconductoras paraun mismo elemento químico variando el número de átomos del cluster. Estecomportamiento de los AQC los hace candidatos para diversas aplicaciones, enparticular en el área de catálisis y fotocatálisis.La caracterización experimental de laestructura atómica y electrónica de los AQCs resulta relevante para describirsus propiedades fisicoquímicas. Con el fin de diseñar nuevos sistemascatalíticos más eficientes que puedan llegar a la industria, necesitamos conocerla interacción entre los AQCs y el soporte sobre el que se encuentren depositadas,su estabilidad y su capacidad de adsorción/desorción de diferentes moléculasgaseosas, al ser expuestos en condiciones de presión de diferentes tipos degases y temperaturas controladas [2].En este trabajo estudiamos, por medio deexperimentos “in-situ” de Espectroscopia de Absorción de rayos X (XAS) en laregión cercana y extendida del borde K del Cu, la interacción de los AQC de Cu5con diferentes soportes usualmente utilizados en catalizadores y la capacidadde adsorción y desorción de moléculas de CO, O2 y H2 deAQC de Cu5 soportados sobre carbono, con el fin de utilizarlos como la faseactiva de catalizadores para reacciones de oxidación e hidrogenación.