TEORÍA DE LA ELECTROCATÁLISIS Y SUS APLICACIONES.

PAOLA QUAINO

Buenos Aires

Congreso; XIX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2015

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

Es sabido que los sistemas electroquímicos pueden ser encontrados en una gran cantidad de aplicaciones tecnológicas y el desafío científico consiste en comprender su comportamiento tanto a nivel experimental como teórico. Particularmente, las reacciones con transferencia electrónica implican un cambio en la esfera de solvatación de los reactivos, y fluctuaciones térmicas para superar la energía de activación; en adición dichas reacciones dependen fuertemente del potencial de electrodo; y por lo tanto no pueden ser tratadas en el marco de la teoría de la funcional densidad (DFT) solamente. En este contexto, en los últimos años hemos propuesto un modelo unificado basado en DFT para reacciones con transferencia electrónica, el cual considera explícitamente la estructura electrónica del electrodo proporcionando un marco para describir el curso completo de la reacción de transferencia electrónica con rompimiento de enlace, permitiendo explicar los efectos catalíticos causados por la presencia de las bandas d superficiales. La idea básica es la siguiente: DFT provee la energía electrónica del estado inicial y del estado final en función de la distancia al electrodo; nuestro enfoque interpola entre las energías electrónicas a fin de describir la transferencia electrónica, e introduce el acoplamiento al solvente junto con las fluctuaciones. Hasta ahora, hemos centrado nuestra atención al estudio de la adsorción electroquímica de un protón desde la solución en medio ácido en una gran variedad de sistemas de interés tales como monocristales y nanoestructuras superficiales. Los resultados son alentadores y se presentarán algunos ejemplos. Sin embargo, el hidrógeno es un caso particularmente simple y estamos actualmente trabajando para aplicar nuestro enfoque a otras reacciones que requieran cálculos de DFT para iones, y por lo tanto, una extensión de nuestro esquema de interpolación.