Adsorción de metano sobre Pd(111) en presencia de dióxido de carbono estudiada con métodos de primeros principios

G. F. CABEZA; M. A. QUIROGA; M. D. SÁNCHEZ

Merlo, San Luis

Congreso; 91º Reunión Nacional de Física, AFA2006; 2006

Asociación Física Argentina

El interés en el estudio de materiales nanoestructurados ha adquirido una renovada importancia en los últimos años, no sólo por sus sobresalientes propiedades físicas y químicas, sino también por la amplitud y versatilidad de sus potenciales aplicaciones. En el ámbito de la catálisis la formación de nanofibras de carbono (NFC) son conocidas aunque poco estudiadas como consecuencia de la interacción de diferentes catalizadores con hidrocarburos en fase gas. Desde este punto de vista la formación de depósitos de carbono conduce a la desactivación de los catalizadores, obstruyendo los sitios activos, convirtiéndose en un problema a evitar. Este trabajo es parte de un estudio más general que involucra el estudio del proceso de formación de NFC sobre catalizadores metálicos constituídos de partículas nanométricas de metal soportado utilizados en la reacción de reformado de metano (CH4) con dióxido de carbono (CO2). El análisis de esta problemática engloba tanto la caracterización, mediante técnicas espectroscópicas, como la simulación y el modelamiento teóricos de las propiedades físico-químicas que gobiernan la formación de los mismos. Los resultados de la caracterización indican que la fibra crece desprendiendo a la partícula metálica del sustrato, que el tipo de fibra obtenido se vincula a la forma de la partícula que la genera y que el crecimiento de la fibra se origina a partir de la formación de capas grafíticas sobre la partícula metálica. Para comprender dicha formación modelizamos el sistema. En este trabajo presentamos los resultados obtenidos de la adsorción de CH4 en presencia de CO2 sobre la superficie de un catalizador metálico. La superficie de Pd(111) fue modelada empleando un slab de 4 capas de átomos y 7 capas de vacío. El estudio de la adsorción se efectivizó usando superceldas con las moléculas adsorbidas en distintos sitios. Los cálculos se realizaron dentro del formalismo de la densidad funcional empleando los métodos LAPW y DACAPO.