Estudio teórico de la activación(o adsorción) de H2 sobre Pt(100). Efecto del tamaño de los agregados

NORA B OKULIK; REINALDO PIS DIEZ

Tandil

Congreso; XV Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2007

Los agregados metálicos han sido extensamente utilizados para estudiar teóricamente procesossuperficiales [1] y, dado que muchos modelos fallan al simular propiedades, diversos trabajos hananalizado la dependencia del tamaño de los agregados con las propiedades [2]. Un estudio de ladependencia del tamaño de agregados de platino con las propiedades topológicas reveló laimportancia de la segunda capa en el modelo [3].La molécula de hidrógeno es un adsorbato simple que puede sufrir quimisorción disociativa por loque es muy utilizada en catálisis para estudiar diversos aspectos mecanísticos. Con el objeto devalidar resultados anteriores en este trabajo presentamos un estudio de la variación de laspropiedades en los agregados metálicos en interacción con hidrógeno molecular.El método utilizado consistió en una optimización restringida de la geometría, acercando lamolécula a la superficie hasta encontrar un mínimo y luego relajando la distancia H-H. Seensayaron diversas geometrías de aproximación de la molécula de hidrógeno. El arreglo de losagregados se eligió de modo que se asemejen a una superficie de Pt(100), simulada conmodelos de átomos dispuestos en dos y tres capas. La distancia Pt-Pt se mantuvo fija en 2.774Å, como en el sólido. Sólo se optimizó la multiplicidad utilizando la técnica de electron smearing yllevando la temperatura electrónica a cero a través de sucesivos cálculos.Todos los cálculos se realizaron utilizando el programa Amsterdam Density Functional (ADF) [4] en el contexto de la Aproximación de la densidad Local (LDA), utilizando el funcional decorrelación VWN y un conjunto base de calidad triple-zeta en el espacio de valencia más unconjunto de funciones de polarización (TZP). Todos los cálculos se realizaron dentro de laaproximación del carozo congelado, manteniendo como subniveles internos y fijos desde el 1s al4f, inclusive. Finalmente, todos los cálculos se realizaron en el contexto de la Zero-Order RegularApproximation (ZORA) que permite incluir los efectos relativistas, de importancia en el caso delplatino, a un nivel aproximado pero suficiente para los sistemas en estudio.[1] Pacchioni, G.; Bagus, P. S.; Parmigiani, F., Eds. Clusters Models for Surface and Bulk Phenomena, Plenum, New York, 1992.[2] a) G. te Velde, E.J. Baerends, Chem. Phys. 1993, 177, 399, b) Xu, W.; Schierbaum, K. D.; Goepel, W. Int. J. Quantum Chem. 1996, 62, 4, 427, c) H. Sellers, E.M. Pattrito, P. Paredes-Olivera, Surf. Sci. 1998, 418, 376.[3] N. Okulik, R. Pis Diez. Efecto del tamaño sobre las propiedades de enlace en agregados de platino utilizados en modelos de catalizadores de hidrogenación. XXVI Congreso Argentino de Química. San Luis, 2006.[4] a) ADF2004.01, SCM, Theoretical Chemistry, Vrije Universiteit, Amsterdam, The Netherlands, http://www.scm.com; b) C. Fonseca Guerra, J.G. Snijders, G. te Velde, E.J. Baerends, Theor. Chem. Acc. 1998, 99, 391; c) G. te Velde, F.M. Bickelhaupt, S.J.A. van Gisbergen, C. Fonseca Guerra, E.J. Baerends, J.G. Snijders, T. Ziegler, J. Comput. Chem.2001,22, 931.