Hidrogenación catalítica de 1,3-butadieno sobre una superficie bimetálica PdNi3(111). Estudio periódico DFT de los posibles caminos de reacción

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

Malargüe

Congreso; 95º Reunión Nacional de Física; 2010

AFA

Este trabajo es parte de un estudio más generalizado dedicado a la hidrogenación parcial de aceites comestibles, donde es deseable una elevada selectividad hacia los isómeros geométricos cis. Dicha selectividad depende en gran medida de las características del catalizador utilizado como sitio activo. Como molécula modelo se usó el dieno 1,3-butadieno y como catalizador se usó la superficie bimetálica Pd-Ni construida depositando una monocapa de Pd pseudomórficamente sobre la superficie Ni(111). Nuestra inquietud era esclarecer cómo afectaba el estado ferromagnético que adquieren los átomos de Pd, depositados sobre Ni, en los diferentes pasos de la reacción de hidrogenación del 1,3-butadieno. Esta reacción se evaluó siguiendo el mecanismo de Horiuti-Polanyi, utilizando el paquete VASP. Se analizó el efecto de realizar los cálculos con y sin polarización de spin. Los perfiles energéticos de los caminos de reacción estudiados muestran que son exotérmicos respecto de los encontrados en literatura para Pd(111). Las energías suelen ser menores en los cálculos SP. Se requiere menos energía cuando el mecanismo ocurre vía el intermediario 2-buten-1-il, siendo los productos de reacción más favorables el 1-buteno y el trans 2-buteno, para el nivel NSP, y el 1-buteno para el SP. Teniendo en cuenta la exotermicidad de los pasos del mecanismo, se espera que las energías de los estados de transición sean menores que los valores reportados sobre  Pd(111).