Estudio DFT de la adsorción de hidrogeno sobre la nanopartícula Au@Pd

M. SANDOVAL; R. LUNA; P. BECHTHOLD; A. JUAN; P. JASEN

Rosario, Santa Fe

Encuentro; XV Encuentro: Superficies y Materiales Nanoestructurados NANO 2015; 2015

Con el paso del tiempo, el calentamiento global y el agotamiento de los combustibles fósiles se han vuelto un problema. Por ello, se necesita hallar un portador de energía alternativo amigable con el medio ambiente. El hidrógeno es un buen candidato para este propósito como vector de energía. La búsqueda para materiales de almacenamiento que provea un alta densidad de H2 almacenado y buenas propiedades de adsorción de H2 es importante. Los nano-materiales bimetalicos han atraído mucho la atención debido a sus potenciales aplicaciones en numerosos campos de la ciencia y la tecnología [1]. Muchos investigadores han encontrado que las nano-partículas bimetálicas tienen interesantes propiedades debido a sus estructuras, como tamaño, composición, composición química, entre otras.Se estudio la adsorción de la molécula de hidrogeno sobre la nano-partícula de Au@Pd icosahédrica utilizando cálculos DFT. Para cada sitio de adsorción , diferentes formas de aproximación de la molécula fueron considerados: vertical y horizontal a la cara (v2f y h2f respectivamente), al tope (v2A y h2A respectivamente) y al borde (v2E y h2E respectivamente). Las orientaciones moleculares fueron definidas a lo largo de sus posiciones horizontales siendo: a lo largo, diagonal y transversal al sitio Puente (aB, dB y tB respectivamente), al borde (aE, dE y tE respectivamente) y al borde de un Puente (aEB, dEB y tEB respectivamente). La orientación con menor energía para cada sitio fue elegida como la más probable para ese sitio. En particular, solo las configuraciones de mínima energía fueron estudiadas en detalle: BE_h2f-dE y HCPV_h2f-aB, siendo sus valores de energía -1.44 eV y -1.45 eV respectivamente. En general, para varios sitios, H2 se disocia, mostrando una dependencia con la orientación. Solo los sitios AE y AV no muestran este comportamiento. La diferencia en la energía entre los sitios de disociación vs no disociación es importante.Las energías obtenidas muestran cuan importante son la composición y la geometría para estas nano-partículas. Un crecimiento preferencial en una orientación especifica debería ser estudiado cuando se considera su aplicación para el almacenamiento de hidrógeno.