Reacción de oxidación de CO +O -> CO2 catalizada por nanopartículas de Cu, Ag y Au, estudio teórico DFT.

G.S. OTERO; B. PASCUCCI; W. G. REIMERS; F. ILLAS; M.M. BRANDA

Rosario

Encuentro; V Encuentro de Física y Química de Superficies; 2011

Instituto de Física de Rosario

El CO, uno de los productos de la combustión incompleta, puede resultar peligroso para la salud al reducir la llegada de oxígeno a órganos vitales y en niveles muy altos puede causar la muerte. Las reacciones de oxidación en base a catalizadores de oro soportado han sido ampliamente estudiadas en los últimos años y dos de las conclusiones más importantes que se han extractado son: la importancia del tamaño de la partícula de Au y el rol que juega el soporte. Se ha observado que la actividad catalítica es mayor cuando el tamaño de partícula de metálica es menor. En catálisis, son ampliamente empleadas las nanopartículas de metales nobles ya que permiten la estabilización en dispersión por largos periodos de tiempo sin pérdida de actividad catalítica. En este trabajo se estudia la reacción de oxidación de la molécula de CO, para formar CO2, sobre la superficie (111) y sobre nanopartículas de Cu, Ag y Au de diferente tamaño utilizando métodos teóricos de mecánica cuántica. Encontramos que la molécula de CO no se adsorbe sobre la superficie limpia, cara (111), de ninguno de los tres metales estudiados y la molécula de CO2 muestra energías de adsorción muy pequeñas. Conclusiones parciales nos indican que la superficie de Cu se muestra más reactiva frente a la adsorción tanto de la molécula de CO como de CO2. Fueron analizadas también la variación de las cargas atómicas y las geometrías de equilibrio antes y después de la reacción. Hemos comenzado los cálculos para estudiar la reacción de oxidación en nanopartículas, seleccionando diferentes tamaños y geometrías, teniendo en cuenta que experimentalmente se ha hallado un incremento notable de la reactividad cuando se pasa de superficies de metales a pequeñas partículas.