Evaluando el tamaño de las nanoparticulas de hierro para la adsorcion y deshidrogenacion de amoniaco.

B. PASCUCCI; P.G. BELELLI; G.S. OTERO; R. MIOTTO; M.M. BRANDA

Buenos Aires

Encuentro; XVI Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2016

UBA - exactas

En la última década, la búsqueda de nuevas tecnologías para obtener hidrógeno limpio para las celdas de combustible de intercambio de protones (PEMFC), y otras industrias energéticas ha ido ganando gran interés, especialmente para la sustitución de gas natural y petróleo para calefacción [,,, ].El hidrógeno se obtiene tradicionalmente a partir de carbón o biomasa gas de reformado, pero sería posible obtener hidrógeno limpio exento de residuos de carbono a través de procesos alternativos. Uno de estos procesos ha ganado gran notoriedad, es la deshidrogenación catalítica de amoníaco que da como productos finales N2 y H2. El amoníaco tiene algunas ventajas con respecto a otras fuentes de hidrógeno convencionales: uno es el transporte seguro y el almacenamiento en forma de líquido a presiones relativamente bajas, además el amoníaco líquido puede almacenar 30% más de energía que la misma cantidad de hidrógeno líquido [1]. En la actualidad, ya existe infraestructura a nivel global para la producción y distribución a gran escala.Los sitios de adsorción preferidos, las energías de adsorción de NH3, los estados de transición y sus energías de activación correspondientes a la primera reacción de deshidrogenación NH3 en diferentes nanopartículas de Fe se evaluaron utilizando un método de la teoría funcional de la densidad periódica, empleando el programa comercial VASP. Se realizó el mismo análisis en Fe (111) y Fe (111) con un adatom. En siete nanopartículas investigado (FE16, FE22, FE32, Fe59, FE80, Fe113 y FE190), el NH3 escoge sitios top para su adsorción; mientras que los productos NH2 y H en sitios bridge y hollow, respectivamente. La adsorción NH3 se hace más fuerte y la reacción de deshidrogenación más exotérmica con el aumento de tamaño de las nanopartículas. Se estudiaron las barreras de activación de las nanopartículas que resultan similares entre ellas y con la barrera de la superficie extendida, la deshidrogenación NH3 se ve favorecida a medida que aumenta el tamaño de las nanopartículas.