Adsorción de CO sobre el sistema Pt13-TiO2(110): un estudio teórico

ABEL. S. MALDONADO; SUSANA B. RAMOS; GABRIELA F. CABEZA

Córdoba

Congreso; 106a Reunión Nacional de Física; 2021

AFA

Las partículassubnanométricas de platino son actualmente de gran interés por sus aplicacionestecnológicas en celdas de combustible, en convertidores catalíticos y para laconversión de CO en CO2, entre otras. Depositadas sobre soportesóxidos como rutilo TiO2 juegan un rol importante en el diseño decatalizadores modelo en catálisis heterogénea. En este trabajo estudiamos laestructura y energética de clústeres de Pt13 depositados sobre TiO2(110)en vistas a la reacción de CO a CO2 mediada por este sistema.Utilizamos el código VASP [1] que realiza cálculos ab initio basados en lateoría de la funcional densidad (DFT) corrigiendo las interaccionescoulombianas a través de la contribución de Hubbard (DFT+U). Estudios previosutilizando esta metodología nos permitieron determinar las configuraciones deequilibrio de los clústeres aislados, los cuales experimentan una fuertere-estructuración respecto de las configuraciones más compactas y simétricas,octaédricas e icosaédricas [2,3]. En este trabajo examinamos el sistema Pt13-rutilopara caracterizar la interacción cluster/sustrato para el caso de la superficiereducida previamente estudiada en relación al sistema Pt4-rutilo.Determinamos las geometrías de equilibrio, energías de adsorción, efectos detransferencia de carga y densidad electrónica de estados. Encontramos que aldepositar un cluster de Pt13 octaédrico sobre la superficie derutilo éste se deforma fuertemente adoptando una estructura en forma de capas,similar a la que adopta el cluster libre; de esta manera el cluster se oxida,logra incrementar la interacción con la superficie y se da lugar a una altaenergía de adsorción. Luego estudiamos la adsorción de CO sobre el cluster dePt, investigando los sitios más óptimos para la adsorción de esta molécula, y analizandola posible oxidación del CO por un oxígeno de la superficie.