Caracterización de la basicidad y acidez de superficies de óxidos mixtos a partir de propiedades electrónicas

W.G. REIMERS, S.G. OTERO, N.J. CASTELLANI, M.M. BRANDA

Buenos Aires, Argentina

Congreso; 93a. Reunión de la Asociación Física Argentina; 2008

Asociación Física Argentina, Filial Buenos Aires

Uno de los objetivos esenciales en Física y Química de Superficies es encontrar relaciones tangibles entre las propiedades electrónicas y químicas de los materiales. Por ejemplo, la descripción de la reactividad en las superficies de óxidos depende de una buena reproducción de propiedades tales como el band-gap y la posición de la banda ?top? de valencia O(2p). El gap de energía entre el ´ultimo orbital molecular ocupado (HOMO) y el primero desocupado (LUMO) ser´ía una medida del band-gap del material. Por otro lado el potencial de ionización vertical (IP) nos podría indicar la posición del top de la banda de valencia O(2p) con respecto al nivel de vacío. Esta ´ultima propiedad nos da una medida del carácter donor o aceptor de electrones, es decir, está directamente relacionada con la acidez y basicidad de Lewis del material. Por otro lado, considerando reacciones de oxidación parcial en superficies de óxidos se ha hallado una estrecha correlación entre la polarizabilidad electrónica de los aniones oxígeno y la actividad catalítica de varios óxidos. Estos hallazgos representan las primeras aplicaciones exitosas del concepto de dureza, hardness, con la reactividad de las superficies de óxidos pudiendo también relacionar estas propiedades con la basicidad o acidez de Lewis de tales superficies. Apoyados en los conceptos básicos desarrollados por Pearson en la década del 60 sobre dureza química y electronegatividad, pretendemos realizar un estudio comparativo de óxidos mixtos de Mg dopado con Me: Ca, Sr y Ba en diferentes proporciones porcentuales de cada metal. En este trabajo se realizaron cálculos en el marco de la Teoría del Funcional Densidad (DFT) utilizando la aproximación de ?clusters? con el código Gaussian03. El efecto del sólido fue tenido en cuenta a trav´es de un embedding con pseudopotenciales efectivos (ECPs) y cargas puntuales.