Propiedades catalíticas frente a la Reacción de Reducción de Oxígeno de estructuras metal-orgánicas bidimensionales: porfirinas metálicas en Au(111)

J. M. LOMBARDI; D. GRUMELLI; H. F. BUSNENGO; P. ABUFAGER

Encuentro; Ha participado en el IX Encuentro de Física y Química de Superficies I Encuentro de Biología de Superficies; 2022

Lasmonocapas autoensambladas (SAMs) de porfirinas metálicas ofrecenuna gran versatilidad para un diseño específico deelectrocatalizadores gracias a la posibilidad de elegirindependientemente el ion metálico central y los grupos funcionalesperiféricos. Estas moléculas se absorben planas sobre superficiesmetálicas, siendo la estructura SAM gobernada por la interacciónsutil entre las interacciones molécula-molécula ymolécula-superficie. En el caso particular de lastetrapiridilporfirina metalada (M-TPyP), el parámetro de red de laSAM no solo define el número de sitios activos (metálicos) porunidad de área, sino que también es crucial para permitir (o no)que los nitrógenos de los grupos piridilos ofrezcan un sitio decoordinación adicional para los átomos de metal adicionales quepodrían provenir del entorno de la superficie [1] o de la superficiemisma. Por otra parte, se ha demostrado experimentalmente que losátomos metálicos M' sublimados sobre la SAM M-TPyP/Au(111) pueden sustituir al centro metálico central [2]alterando así su actividad electrocatalítica [1,3]. En estetrabajo, presentaremos los resultados de los cálculos de la teoríafuncional de la densidad (DFT) realizados para dilucidar laestructura y la actividad electrocatalítica para la Reacción deReducción de Oxígeno (ORR) tanto de MTPyP/Au(111) SAM (M=Fe, Co),como para la SAM bimetálica resultante MTPyP+M'/Au(111) obtenido porsublimación de átomos de M' (=Fe, Co). Analizaremos en detalle elpapel que juegan las interacciones intermoleculares, intramolecularesy molécula-Au(111) en la estructura de las SAM orgánicas mono ybimetálicas, y sus actividades electrocatalíticas considerandotodos los posibles sitios activos metálicos resultantes.REFERENCIASB.Wurster, D. Grumelli, D. Hötger, R. Gutzler, and K. Kern. J. Am.Chem. Soc. 138(2016)3623.D.Hötger, P. Abufager, C. Morchutt, P. Alexa, D. Grumelli, J.Dreiser, S. Stepanow, P. Gambardella, H. F. Busnengo, M. Etzkorn, R.Gutzler, K. Kern, Nanoscale10(2018)21116(2018).D.Hötger, M. Etzkorn, C. Morchutt, B. Wurster, J. Dreiser, S.Stepanow, D. Grumelli, R. Gutzler, K. Kern Physical ChemistryChemical Physics 21(2019)2587.p { margin-bottom: 0.25cm; line-height: 120% }