Estudio teórico de la estructura electrónica y del magnetismo en la adsorción de 1,3 butadieno sobre Pd/Ni(111)

G. GÓMEZ; G. F. CABEZA; P.G. BELELLI; N. J. CASTELLANI

Salta

Congreso; XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2009

Universidad Nacional de Salta

Este trabajo es parte de un estudio más generalizado dedicado a la hidrogenación parcial de aceites comestibles y el problema asociado que da productos trans. El principal ejemplo de esta reacción de hidrogenación es el 1,3-butadieno. Hasta el presente, ninguno de los trabajos de la literatura referidos al bimetálico Pd-Ni, plantea la discusión de cómo influye a la adsorción, que uno de los elementos sea ferromagnético. En este trabajo presentamos los resultados obtenidos de la influencia del magnetismo en el estudio de la adsorción de 1,3 butadieno sobre el sistema Pd/Ni(111). Los cálculos se realizaron empleando el formalismo de la funcional densidad y la metodología del VASP tanto a nivel spin no polarizado (nsp) como spin polarizado (sp). El sistema se modelizó representando a la superficie metálica con un slab de 4 capas de átomos y 7 capas de vacío. Para el estudio de adsorción se emplearon celdas (3x3) y tres modos diferentes de adsorción: 1,2,3,4-tetra-s, di-p-cis y di-p-trans. Los parámetros optimizados más relevantes de los diferentes tipos de adsorción, así como: las energías de adsorción, las variaciones de la función trabajo DF (obtenidas cuando está la molécula adsorbida, respecto de cuando la superficie está limpia) y los centros de las bandas d (ed), se resumen en la  siguiente Tabla. Los resultados muestran que la preferencia de adsorción, para el caso de cálculos nsp, es: di-p-cis  > 1,2,3,4-tetra-s > di-p-trans; mientras que en los cálculos sp la preferencia es: 1,2,3,4-tetra-s > di-p-trans > di-p-cis. Del análisis de la variación de la función trabajo, se dedujo que a mayores valores de DF menos estable resulta la adsorción. Para los cálculos SP la retrodonación está aún más disminuida. Además, los átomos de Pd en interacción con los C del adsorbato, sufren mayores variaciones en el momento magnético que los átomos de Pd restantes (no mostrados aquí). Los resultados muestran que la preferencia de adsorción, para el caso de cálculos nsp, es: di-p-cis  > 1,2,3,4-tetra-s > di-p-trans; mientras que en los cálculos sp la preferencia es: 1,2,3,4-tetra-s > di-p-trans > di-p-cis. Del análisis de la variación de la función trabajo, se dedujo que a mayores valores de DF menos estable resulta la adsorción. Para los cálculos SP la retrodonación está aún más disminuida. Además, los átomos de Pd en interacción con los C del adsorbato, sufren mayores variaciones en el momento magnético que los átomos de Pd restantes (no mostrados aquí). Los resultados muestran que la preferencia de adsorción, para el caso de cálculos nsp, es: di-p-cis  > 1,2,3,4-tetra-s > di-p-trans; mientras que en los cálculos sp la preferencia es: 1,2,3,4-tetra-s > di-p-trans > di-p-cis. Del análisis de la variación de la función trabajo, se dedujo que a mayores valores de DF menos estable resulta la adsorción. Para los cálculos SP la retrodonación está aún más disminuida. Además, los átomos de Pd en interacción con los C del adsorbato, sufren mayores variaciones en el momento magnético que los átomos de Pd restantes (no mostrados aquí).