Estudio de estructura electrónica y enlace de pequeños clusters de Pd sobre la superficie de SnO2 (110) estequiométrica y reducida

ARIANA ROBINA; ESTEFANÍA GERMÁN; MARÍA ESTELA PRONSATO; ALFREDO JUAN; IVANA MATOLÍNOVÁ; VLADIMIR MATOLÍN

Rosario

Congreso; Sólidos 2013 V Reunión Nacional Sólidos; 2013

Los óxidos metálicos basados en semiconductores como SnO2 poseen propiedades que los vuelven interesantes para muchas aplicaciones tecnológicas, como por ejemplo, catálisis heterogénea y sensores de gases tóxicos y explosivos, ya que presentan una reactividad superficial considerable con muchos gases reductores y oxidantes. Los sensores gaseosos basados en óxido de estaño operan en el principio de los cambios de conductividad superficial cuando las moléculas gaseosas interactúan con él. Sus propiedades sensoras y catalíticas como sensibilidad, selectividad, temperatura operacional, etc., dependen del tamaño de grano, textura, estequiometria y pueden optimizarse y/o mejorarse agregando pequeñas cantidades de metales de transición, como Pd, Pt o Au. Sin embargo, los mecanismos de reacción de estos sistemas aún no se entienden bien. Las propiedades químicas de estos pequeños clusters metálicos formados sobre la superficie son muy diferentes de aquellos correspondientes en los sistemas bulk y tienen una influencia significativa en las reacciones catalíticas suministrando cargas, sitios de adsorción y nuevos caminos de reacción. En el presente trabajo se ha investigado la interacción de paladio adsorbido sobre superficies de SnO2 (110), teniendo en cuenta la posible formación de clusters en la superficie por medio de cálculos DFT. Reportamos estructura, adsorción y propiedades de enlace de Pdn (n=1-5) sobre la superficie estequiometria y reducida. La estructura de la banda prohibida característica de SnO2 no está presente en la superficie reducida debido a un desplazamiento de los estados electrónicos hacia energías más bajas mostrando un comportamiento metálico. El paladio puede adsorberse como clusters en ambos tipo de superficies, pero es más fácilmente descompuesto en monómeros sobre la superficie reducida. El Pd interactúa principalmente con átomos de O puente sobre superficies estequiométricas, y se enlaza fuertemente con Sn sobre superficies reducidas. Estas superficies conteniendo clusters de Pd son el punto de partida para estudiar las mejoras en la adsorción y disociación del H2 gaseoso.