Cálculos de primeros principios aplicados al estudio de estructuras locales en caolinita

D. RICHARD; N. M. RENDTORFF

Rosario

Jornada; Cuartas Jornadas Nacionales de Investigación Cerámica; 2019

ATAC

La caolinita (Al2Si2O5(OH)4) es quizá la arcilla más importante debido a la amplia variedad de aplicaciones que ha tenido a lo largo de la historia, como ası́ también por su rol protagónico en el campo de la ciencia y la tecnologı́a de arcillas.En este trabajo presentamos un estudio de primero principios de las propiedades estructurales y electrónicas de la caolinita utilizando el método Gauge-Including Projector Augmented Waves (GIPAW). Para ello, calculamos diferentes estructuras del equilibro, y analizamos la densidad de estados electrónicos y los gradientes de campo eléctrico en cada sitio atómico. En particular, este estudio se enfoca en los entornos atómicos existentes en la estructura.A partir de la comparación con las determinaciones experimentales existentes en la literatura podemos precisar en forma inequívoca la estructura bulk de la caolinita, lo que resuelve controversias previas en torno a la misma, referidas tanto a cómo son los entornos de los átomos Al y Si, como ası́ también a la orientación de los grupos OH presentes en la estructura. De acuerdo con nuestro estudio, los tetraedros Si y octaedros Al que conforman la estructura laminar se encuentran distorsionados asimétricamente, y los grupos OH interplanares se encuentran orientados en forma perpendicular a tales láminas.[1] D. L. Bish, Clays Clay Miner., 41 (1993), 738.