IFLP   13074
INSTITUTO DE FISICA LA PLATA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Estudio de la estructura de la caolinita por primeros principios
Autor/es:
D. RICHARD; N. M. RENDTORFF
Lugar:
Ciudad de Buenos Aires
Reunión:
Congreso; 103 Reunión de la Asociación Física Argentina; 2018
Institución organizadora:
Asociación Física Argentina
Resumen:
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 así también por su rol protagónico en el campo de la ciencia y la tecnología de arcillas.En este trabajo presentamos un estudio de primeros principios de las propiedades estructurales y electrónicas de la caolinita utilizando el método projected augmented waves (PAW). Para ello, calculamos la densidad de estados electrónica y los gradientes de campo eléctrico en cada sitio atómico para diferentes estructuras del equilibrio, y los comparamos con las determinaciones experimentales existentes en la literatura. En particular, presentamos un detallado estudio de la estructura de esta arcilla mediante una comparación simultánea de las propiedades predichas con las determinaciones experimentales provenientes de medidas de difracción de neutrones en polvo, difracción de rayos X en monocristal y distintas espectroscopias de resonancia magnética nuclear. De esta forma obtenemos un análisis estructural exhaustivo que abarca desde la escala cristalográfica hasta los entornos atómicos. La combinación de cálculos de primeros principios con resultados experimentales nos permite realizar una determinación inequívoca de la estructura bulk de la caolinita, lo que resuelve previas controversias en torno a la misma, referidas tanto a cómo son los entornos de los átomos Al y Si, como así también a la orientación de los grupos OH existentes 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.