Estudio DFT de la Adsorción de metales alcalinos en SWCNT (8,0)

C. ROMINA LUNA; FRANCISCO GAZTAÑAGA; MAURO PATRIGNANI; JULIÁN JUAN; MARIO SANDOVAL; RUBEN AMBRUSI; ESTELA GONZALEZ; PAULA JASEN

Congreso; Sólidos 2019: VIII Congreso Nacional de Sólidos y Primer Encuentro Bi-Nacional (Argentina-Uruguay); 2019

Losnanotubos de carbono de pared simple (SWCNTs) son una de las nano-estructurasbasadas en carbono mas estudiadas [1,2].Los SWCNTs dependiendo de su quiralidadpueden ser metálicos o semiconductores. Particularmente el nanotubo (8,0) es unSWCNT semiconductor que posee una alta curvatura, por esta razon este nanotubo tieneaplicaciones en diversas áreas. La adsorción de metales alcalinos o de transiciónpuede modificar las propiedades físico-químicas del nanotubo. Por ello es importanteentender y analizar los cambios geométricos y electrónicos inducidos por eladsorbato.En este trabajo se estudió mediante cálculos ab-initio la adsorción demetales alcalinos (MA): Li, Na, K, Rb y Cs sobre el nanotubo (8,0) pristino. Paralos cálculos se utilizó el paquete VASP dentro del marco de la teoría DFT. Seprobaron diferentes sitios de adsorción sobre el nanotubo, los resultadosobtenidos muestran que el MA se adsorbe en el centro del hexágono que formanlos átomos de carbono. Energéticamente es más favorable la adsorción de Li y K(-1.38 eV), luego siguen Rb (-0.80 eV), Na (-0.43 eV) y Cs (-0.11 eV). Se obtuvo,además, una importante reducción en el ?bandgap? (Eg), 80 % para Li, 96 % paraNa, 77 % para K, 73 % para Rb y 86 % para Cs. Respecto a la geometría, se notauna leve deformación del nanotubo. En la dirección del adsorbato el diámetrodel SWCNT se incrementa, mientras que en la dirección perpendicular al adsorbatoel nanotubo presenta una reducción. En todos los casos estudiados el momentomagnético es cero.[1] Kumar, S.; Rani,R.; Dilbaghi, N.; Tankeshwar, K.; Kim, K. -H. Carbon Nanotubes: A Novel Materialfor Multifaceted Applications in Human Healthcare Chem Soc Rev, 2017, 46,158-196.[2] De Volder, M. F.L.; Tawfick, S. H.; Baughman, R. H.; Hart, A. J. CarbonNanotubes: Present and Future Commercial Applications Science, 2013, 339,535-539.