ESTUDIO TEÓRICO Y EXPERIMENTAL DE SUPERFICIES LIBRES O FUNCIONALIZADAS DE CNTs PARA LA DEPOSICIÓN DE Rh y Pd

AMBRUSI, R.E.; PATRIGNANI, M.; GUTIÉRREZ, V.; VOLPE, M. A.; PRONSATO, M.E.

La Plata

Congreso; XXII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2021

IntroducciónLos materiales basados en nanotubos de carbono (CNTs) poseen un amplio potencialde aplicaciones debido a su estructura electrónica y geometría unidimensional, entrelas cuales se encuentra el almacenamiento de hidrogeno [1]. Estudios teóricos previosse centraron en CNTs microporosos, los cuales pueden no ser lo suficientementerealistas acerca de las interacciones presentes en sistemas experimentales donde losCNTs generalmente son mesoporosos.En el presente trabajo, se realizó un estudio teórico acerca la deposición de Rh y Pdsobre superficies carbonosas con diferentes radios de curvaturas, determinando laenergía de unión y sitios más estables. La superficie carbonosa empleada comosoporte de estos metales se caracterizó desde el punto de vista teórico y experimental,antes y después de funcionalizarla con grupos –OH(oxidrilo) y C-O-C(epoxi), lo cual esclave para realizar el anclaje de los metales que actúan activando la adsorción de H2.Resultados y ConclusionesInicialmente, a través de modelos de slab se realizaron cálculos basados en elfuncional de la densidad (DFT) para la adsorción de átomos de Rh y Pd sobrenanotubos “zigzag” de diferente diámetro obteniéndose la energía de unión de losmismos. A partir de diámetros de 6.3 nm y 7.8 nm se halló que esta energíarepresenta aproximadamente 0.25 % y menos del 4% respectivamente del valor delRh y el Pd sobre grafeno. Por otro lado, se efectuó la medición experimental deisotermas BET de CNT pristino y a partir de análisis de distribución de poros sedeterminó un radio medio de poros de 18.5 nm. De la comparación de estosresultados, se observa que estas superficies presentan una curvatura adecuada comopara ser modeladas como grafeno.Consecuentemente, a través de cálculos de dinámica de red en límite armónico paragrafeno pristino se hallaron los modos normales de vibración, bandas acústicas yópticas y densidad de estados de fonones en gran concordancia con los valoresteóricos y experimentales citados en literatura. A partir de este modelo, se repitieronestos cálculos en grafeno con grupos oxidrilo y epoxi y se halló el espectro infrarrojo(IR) teórico de estas superficies determinando los modos normales activos en el IR y aqué tipo de vibración corresponden.Se plantea continuar este estudio llevando a cabo la deposición de Rh y Pd a partir desus respectivos acetilacetonatos en superficies de CNT funcionalizados asi comotambién su caracterización mediante FTIR y otras espectroscopias.