Enlace quimico en la adsorcion de pequeños clusters de paladio sobre grafeno

LOPEZ CORRAL I, GERMAN E, JUAN A, VOLPE M A, BRIZUELA G P

Malargue

Congreso; 95° Reunion AFA 2010; 2010

AFA

En el presente trabajo se estudi´o mediante m´etodos te´oricos (ASED-YAeHMOP y DFT-SIESTA) la evoluci´on del enlace qu´ımico durante la adsorci´on de peque˜nos clusters de paladio sobre una superficie de grafeno, la cual se represent´o mediante una celda unidad formada por 24 ´atomos de carbono. En primer lugar se obtuvo la geometr´ıa preferencial de adsorci´on para los distintos clusters, constituidos por 1 a 4 ´atomos de paladio, considerando diferentes sitios de adsorci´on y estructuras de interacci´on. Seguidamente se analizaron los cambios en la fortaleza de los enlaces involucrados en el proceso de adsorci´on, para lo cual se evaluaron y compararon las correspondientes poblaciones de solapamiento. Los resultados obtenidos demuestran que los clusters analizados se adsorben preferentemente sobre los sitios top y bridge,origin´andose nuevos enlaces C-Pd en los que participan mayoritariamente los orbitales 2pz de los ´atomos de carbono. En el caso de la adsorci´on del sistema Pd4 se observ´o que una geometr´ıa tridimensional (tetra´edrica) resulta claramente favorecida sobre una estructura plana, cualquiera sea elsitio considerado. Se verific´o asimismo que durante el proceso se debilitan los enlaces Pd Pd cercanos a la superficie de grafeno (31% para Pd2 y Pd4, y 39% para Pd3), mientras que los enlaces Pd-Pd m´as apartados del cluster Pd4 se fortalecen alrededor de 11%. Por ´ultimo, las energ´ıas de adsorci´on obtenidas indican que los ´atomos de paladio tienden a agregarse sobre el grafeno, manifestando as´ı la necesidad de contar con mecanismos que limiten el proceso de nucleaci´on durante el desarrollo de catalizadores, sensores qu´ımicos y sistemas de almacenamiento de hidr´ogeno.