?Reactividad de clusters de Indio. Un etudio DFT?

GABRIEL RADIVOY; LUCÍA ROSSI; LEANDRO F. FORTUNATO; VIVIANA DORN

Potrero de los Funes, San Luis

Simposio; XXI SINAQO; 2017

SAIQO

Se ha observado que cuando un metal se encuentra nanoparticulado se afectan sus propiedades catalíticas, por un aumento en su área superficial y el cambio en sus propiedades electrónicas. Existe una gran variedad de estudios DFT sobre clusters metálicos,1,2 sin embargo no hay referencias de nanopartículas de indio. Por esta razón, se han estudiado clusters neutros hasta 10 átomos, en 2 y 3 dimensiones, utilizando el programa Gaussian 09, los funcionales B3LYP y M06, y LanL2dz como pseudopotencial. Presentamos en este resumen los resultados preliminares de este trabajo.Para predecir la estabilidad de dichos sistemas, se calcularon las energías de cohesión de los mismos (Ver Figura), lográndose obtener una transición 1D-2D en In3 y 2D-3D a partir de In6. Esta propiedad aumenta paulatinamente con el tamaño del cluster hasta In7 manteniéndose aproximadamente constante en un valor de 1,27 eV/átomo. Con respecto a la reactividad de los sistemas se analizó la energía existente entre los orbitales frontera (gap HOMO-LUMO), el potencial de ionización (IP), la afinidad electrónica (EA), la carga parcial átomica (q) y la densidad de spin (SD). De acuerdo al análisis del gap, en general se observa un comportamiento oscilatorio par-impar, con mayores diferencias en sistemas impares, confiriéndoles a éstos una cierta estabilidad que los hace poco activos, siendo más reactivos los de átomos pares. El estudio de IP y EA arroja resultados similares a trabajos previos realizados con galio.2 Las partículas con mayor IP son las de 6 y 8 átomos de In, mientras que las de 3 y 9 átomos son las de mayor AE. A pesar de trabajar con clusters neutros, hay polarizaciones intrínsecas generadas en los átomos que provocan un cambio en la q parcial. Las mismas se estudiaron con el método ESP y la teoría de Bader, obteniendo mejores resultados con este último. Por su parte, el análisis de la SD nos permitiría encontrar posibles centros reactivos hacia sistemas radicalarios. Se observa que es una propiedad dependiente de la geometría, puesto que pequeños cambios en ésta provocan grandes cambios en el spin.