Estudio teórico del rol de la interface de nanoclusters de Ag4 depositados sobre TiO2(110) y TiO2(101).

SCHVVAL A. B.; JUAN A.; CABEZA G. F.

San Luis

Encuentro; VIII Encuentro de Física y Química de Superficies; 2018

Universidad Nacional de San Luis

Nanoclusters metálicos depositados sobre óxidos como soporte juegan un rol importante para el diseño de catalizadores modelo con aplicaciones en catálisis heterogénea. En general el óxido contribuye a estabilizar las nanopartículas evitando su sinterización. Metales nobles soportados sobre óxidos reducibles como la titania, han mostrado ser eficientes para diferentes reacciones como el Pt para la reacción de WGS (water gas shift) o la Ag para la reducción de gases nocivos como los óxidos de nitrógeno (NOx). TiO2 promete ser un fotocatalizador para una variedad de procesos de remediación debido a su buena actividad fotocatalítica y alta estabilidad química y fotoquímica. En particular, se ha demostrado que el TiO2 mejora la oxidación de los NOx1.Al presente hay estudios experimentales de Agn (n < 8) depositada sobre alúmina2 sin embargo no se ha podido aún dilucidar el estado y estructura de los clusters de Ag. El estudio de la titania como soporte de este sistema es incipiente por eso ha sido elegido en este trabajo con el objetivo de mejorar la performance del catalizador y el conocimiento fundamental de la naturaleza de la actividad catalítica.A partir de cálculos ab initio empleando la Teoría de la Funcional Densidad (DFT + U) se estudiaron las propiedades energéticas y estructurales de clusters de Ag4 en configuraciones tetraédrica y planar depositados sobre las superficies estequiométricas de rutilo TiO2(110) y anatasa TiO2(101). Para ambos sustratos se estudió la estabilidad relativa de las estructuras de los clusters, determinando las geometrías de equilibrio, las energías de adsorción, los efectos de transferencia de carga y la densidad electrónica de los estados para caracterizar los diferentes aspectos de la interacción metal-óxido. En particular, estamos interesados en la potencial actividad de estos sistemas para evaluar la descomposición de las moléculas NOx en moléculas de los gases elementales, N2 y O2.