ESTUDIOS TEÓRICOS SOBRE LA ADSORCIÓN Y ABSORCIÓN DE HIDRÓGENO EN SUPERFICIES DE Pt(111) PURAS Y MODIFICADAS CON Pd Y Au: EL ROL DEL SUSTRATO

ERICA SCHULTE; PAOLA QUAINO

La Serena

Congreso; XXI Congreso de la Sociedad Iberoamericana de Electroquimica; 2014

Sociedad Iberoamericana de Electroquimica

En la historia de la ciencia de superficies el estudio del hidrógeno en estructuras metálicas ha sido centro de interés no sólo por su contribución a conceptos fundamentales, sino también por su valortecnológico en una gran cantidad de procesos tales como el almacenamiento y conversión de energía, reacciones de hidrogenación y absorción en materiales masivos (embrittlement), entre otros.Específicamente en electroquímica, la reacción de hidrógeno es de gran importancia debido a su participación en la tecnología de las celdas de combustible. Dicha reacción se lleva a cabo a través delmecanismo de Volmer-Heyrovsky-Tafel, donde un átomo de hidrógeno adsorbido sobre un sitio activo del electrodo metálico actúa como intermediario de reacción. Por lo tanto, para entender el comportamiento de dicho intermediario y el papel de los electrocatalizadores, la adsorción y la absorción de hidrógeno asícomo su interacción deben ser estudiadas y clarificadas.Una intensa búsqueda bibliográfica sobre el tema muestra que la mayor parte del trabajo actual se centra en ambos fenómenos de forma independiente; existiendo gran cantidad de información sobre el proceso de adsorción de hidrógeno sobre metales de transición mientras que, en relación a la absorción de hidrógeno, la mayoría de los estudios consideran prioritariamente al Pd como sustrato debido a su conocida capacidad de absorción. Frente a este escenario, es natural preguntarse qué ocurre, no sólo con la simultaneidad de ambos procesos, adsorción y absorción, sino también qué sucede en otros sistemas como Pt y en las posibles combinaciones de este sustrato con diferentes metales como Au y Pd, entre otros.En este contexto, el presente trabajo investiga a nivel atómico los principios que gobiernan los procesos de adsorción y absorción de hidrógeno en sistemas puros -Pt(111), Pd(111), Au(111)- y modificados - Pt(111)-Au y Pt(111)-Pd- y evalúa la influencia del sustrato sobre el fenómeno de absorción, adsorción y la interrelación entre ambos procesos. El estudio se basa específicamente en el análisis de la energética de la absorción y adsorción de H en los diferentes sistemas investigados y las densidades de estados proyectadas en los diferentes átomos y orbitales participantes, permitiendo comprender los factores que gobiernan ambos procesos. Nuestros primeros resultados indican que modificaciones del Pt con otros metales evidencian marcados cambios electrónicos y geómetricos que afectan los fenómenos estudiados.