Estudio teórico de la hidrogenación parcial del 1,3-butadieno sobre la superficie de PdNi3(111)

G. GÓMEZ; P.G. BELELLI; G.F. CABEZA; N. J. CASTELLANI

Rosario

Encuentro; 5º Encuentro de Física y Química de Superficies; 2011

Universidad Nacional de Rosario

La hidrogenación catalítica es un proceso químico de gran importancia en la industria de los aceites vegetales. Esta reacción elimina parte de los dobles enlaces de las olefinas. El modelo más simple es el alqueno conjugado 1,3-butadieno (13BD) y puede ser tomado como modelo para estudiar los factores que controlan la actividad y selectividad de un catalizador con este fin.El objetivo de este trabajo es analizar cómo afecta el estado ferromagnético que adquieren los átomos de Pd, depositados pseudomórficamente sobre Ni, en los diferentes pasos de la reacción de hidrogenación del 13BD y en las barreras de activación según el mecanismo de Horiuti-Polanyi [1]. La superficie analizada corresponde al plano (111) del catalizador bimetálico PdNi3. Por este motivo, se realizaron cálculos con polarización de spin (SP) utilizando el paquete VASP.Si se comparan nuestros resultados con los previamente reportados sobre Pd(111) [2], se observa que las barreras de activación son más bajas y que el proceso resulta ser exotérmico (Figura 1). El camino es más favorable a través del intermediario 2-buten-1-il (2B1R) que a través del 1-buten-4-il (1B4R), requiriendo menor energía cuando el producto es el 1-buteno (1B). La formación del di-radical butan-1,3-diil (B13R) está desfavorecida debido a su menor estabilidad. En concordancia con los datos experimentales, los cálculos predicen una selectividad hacia los butenos.