Estudio teorico del dopado de nanotubos de carbono con atomos de hierro

NUÑEZ, JOSÉ LUIS; QUAINO, PAOLA; BELLETTI, GUSTAVO

Santa Fe

Congreso; 104 Reunion Asociacioon Fisica Argentina; 2019

Asociacion Fisica Argentina

Los nanotubos de carbono (CNT) son considerados excelentes materiales para el desarrollo de nuevos electro-catalizadores debido a su bajo costo y sus interesantes propiedades fı́sicas y quı́micas. Muchas de las propiedadesde los CNT dependen sensiblemente de su estructura. Por ejemplo, las propiedades electrónicas de los CNT seven fuertemente afectadas por su estructura, clasificada según su quiralidad, pudiendo el material resultante serde naturaleza metálica o semiconductora.Adicionalmente, la posibilidad de realizar un dopado de los CNT hace posible la creación de nuevos materialeshı́bridos. Existen varios estudios experimentales y teóricos que han demostrado un gran potencial en modificar laspropiedades electrónicas y magnéticas de los CNT al ser dopados con átomos de B, S, O, P y especialmente N[1]. Sin embargo, pocos trabajos tienen como objeto de estudio las propiedades electrónicas y magnéticas de lossistemas CNT de pared simple dopados con metales de transición como el Fe, por lo que es requerido un estudiomás profundo de los mismos.Bajo estas consideraciones, en este trabajo se pretende contribuir con la investigación de nuevos materiales hı́bridosdopando con átomos de Fe a CNTs de diferente quiralidad. Es ası́ que se presenta la caracterización electrónica delmaterial hı́brido evaluada por medio de las densidades parciales de estado (PDOS), diferencias de densidades decarga y cargas atómicas de Bader demostrando el reacomodamiento electrónico resultante en el material hı́brido.A su vez, se analiza la naturaleza magnética por medio de la diferencia de densidad de espı́n, PDOS y la energéticamostrando la estabilidad del estado magnéticos de los sistemas estudiados.Estos resultados muestran que en los sistemas hı́bridos CNT+Fe se produce un cambio en las propiedades de losnanotubos de carbono, debido a una redistribución de carga entre el Fe y el CNT, y una distorsión en la estructuramagnética de los CNT. Esta modificación convierte al material hı́brido en un potencial material electrocatalizadorinteresante para el estudio de reacciones quı́micas que se producen en las celdas de combustible.