Formación de pequeños agregados de Cu, Ag y Au sobre la superficie de hematita (α-Fe2O3)

FERULLO, RICARDO M.; CAROLINA ZUBIETA; FUENTE SILVIA A; PATRICIA G. BELELLI

Bahía Blanca

Congreso; VII Reunión nacional de Sólidos; 2017

IFISUR-UNS

Mediante un modelo químico cuántico se llevó a cabo un estudio comparativo de la adsorción de pequeños clusters Mn (M = Cu, Ag y Au, con n = 1-5) sobre hematita. El principal objetivo fue identificar los sitios de adsorción preferenciales y las geometrías de las partículas metálicas. Se empleó el programa VASP (Vienna Ab-Initio Simulation Package). Para materiales como la α-Fe2O3, se utiliza la aproximación denominada DFT + U. La energía de nucleación se definió como: Enucl = E(Mn/surf) ? E(Mn-1/surf) ? E(M1), con n=2-5. Mientras que los átomos de Cu y Ag prefieren interactuar sobre sitios ?hueco? de iones Fe, para Au el sitio más estable es sobre iones Fe superficiales. Las energías de adsorción para los átomos de Cu, Ag y Au fueron -2.31, -1.38 y -0.97 eV, respectivamente. Los cálculos evidencian que, para los tres metales, los dímeros y trímeros (triangulares) se adsorben inclinados con respecto a la superficie. Mientras que Au4 adopta una estructura plana, Cu4 y Ag4 tienen forma tetraédrica. Para los pentámeros, los tres metales adoptan geometrías casi planares con todos los átomos M interactuando directamente con los iones superficiales. Los valores de Enucl guardan una correlación con el spin de Mn adsorbido.