Estudio de la estructura electrónica y el enlace químico del par C-C en una vacancia de hierro bcc

S. SIMONETTI; M. E. PRONSATO; G. BRIZUELA; A. JUAN

Tandil

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

Diversos fenÛmenos son influenciados por la composiciÛn de la superficie y la presencia de impurezas adsorbidas sobre la superficie. EspecÌficamente cuando las impurezas son ·tomos de carbono, reacciones deseadas incluyen, por ejemplo, la formaciÛn de nanotubos de carbono a partir de hidrocarburos gaseosos. Por otro lado, la formaciÛn de coke en la superficie del catalizador es indeseable ya que envenena dicho catalizador. Por lo tanto, es de interÈs el estudio de la interacciÛn entre los ·tomos aislados de carbono y las superficies del hierro. En este trabajo utilizando c·lculos DFT se analizÛ la estructura electrÛnica de dos ·tomos de carbono en la regiÛn cercana a una vacancia en Fe bcc. Para simular el sistema se utilizÛ una celda constituida por 14 ·tomos de Fe. Los ·tomos de carbonos fueron localizados en su posiciÛn de mÌnima energÌa. La posiciÛn m·s estable para los ·tomos de carbono en la regiÛn de la vacancia se encuentra en la regiÛn cercana a los sitios octaÈdricos primeros vecinos y a 1.23 Å del centro de la vacancia. Se observaron cambios en la estructura electrÛnica de los ·tomos de Fe cercanos a la vacancia cuando los ·tomos de carbono se encuentran presentes. Disminuye la fuerza del enlace Fe-Fe como consecuencia de la formaciÛn del enlace C-Fe. La interacciÛn C-Fe ocurre principalmente a travÈs del orbital 4s de Fe, con menor participaciÛn de los orbitales 3p del Fe. Pudo observarse una transferencia de carga a los ·tomos de carbono desde los ·tomos de Fe primeros vecinos. Existe un enlace entre los ·tomos de carbono a la distancia C-C de 1.462 Å. Pudo observarse que la interacciÛn C-Fe es m·s fuerte que la interacciÛn C-C.