Estudio teórico de la estructura electrónica del cobre y de su capacidad de adsorción

G.R. GARDA; G.F. CABEZA; R.M. FERULLO; N.J. CASTELLANI

Bahia Blanca

Congreso; XIII Congreso Argentino de fisicoquímica y química inorgánica; 2003

Asociación argentina de investigación fisicoquímica

Se estudia la estructura electrónica de diferentes clusters que representan a la cara (100) del cobre utilizando el formalismo del funcional de la densidad (DFT). Se analiza la densidad de estados de los mismos y se la compara con la obtenida a partir del método periódico FPLAPW. Se utilizan clusters de 13, 21, 25, 33 y 37 átomos dispuestos en dos capas y de simetría C(4v). El slab utilizado en el método periódico se compone de 7 capas. En general, se observa para ambos métodos una buena concordancia: un ancho de banda de alrededor de 4 eV y una baja densidad de estados en el nivel de Fermi. Con el objeto de estudiar la capacidad adsortiva de la cara Cu(100) se elige como molécula sonda la especie isocianato (NCO). El NCO se forma en importantes reacciones catalíticas en las que el NO es reducido por el CO o por hidrocarburos no saturados. Estas reacciones han sido ampliamente estudiadas debido a su importancia en el control de la polución ambiental. Se ha establecido experimentalmente que el isocianato se forma sobre la fase metálica en catalizadores metálicos soportados y luego migra al soporte donde se estabiliza y se acumula. Se analiza la adsorción del NCO en los sitios top y hollow, donde el NCO está perpendicular a la superficie y unido a ella a través del N. Para ello se utilizan los clusters metálicos indicados arriba. Se comparan las energías de adsorción teniendo en cuenta dos criterios diferentes: tomando los sistemas de mínima multiplicidad y tomando los estados fundamentales de energía. Para ambos casos se observó una dependencia oscilatoria de la energía de adsorción con el tamaño del cluster. El sitio hollow resultó el más favorecido, siendo mayor la diferencia en energías respecto al sitio top a medida que aumenta el número de átomos del cluster.