Estudio teorico comparativo de NaF acuoso sobre TiO2(101) anatasa y TiO2(110) rutilo

MEIER L. A.; SCHVVAL A. B.; MORGADE C.I.N

Congreso; 106a Reunión de la Asociación de Física Argentina 2021; 2021

El uor (F) en concentraciones superiores a 1.7 mg/L[1] puede provocar uorosis dental y osea, as como da~noneurologico entre otros importantes problemas de salud[2]. La ingesta de este elemento se vuelve problematica enzonas endemicas de alta concentracion en el agua de bebida. El proposito del presente trabajo es estudiar superciesestables de TiO2 en sus estructuras anatasa y rutilo como posibles materiales adsorbentes para la remocion dedicho ion. Los resultados basados en la teora del funcional de la densidad (DFT) fueron obtenidos empleando elcodigo VASP utilizando una base de ondas planas y condiciones periodicas. Se estudio la adsorcion de NaF sobre lasupercie de anatasa con y sin presencia de agua. Al adicionar NaF y dos moleculas de agua para simular disolucionacuosa se observa que el atomo de F se adsorbe sobre un atomo de Ti insaturado pentacoordinado en la superciede TiO2(110) de rutilo, mientras que ocupa un sitio intersticial en la supercie de TiO2(101) correspondiente a laanatasa. Es interesante destacar que en el caso de uoruro de sodio en anatasa sin la presencia de agua (NaF/A)la hibridacion entre el atomo de F y el Ti se produce en la banda de conduccion (BC) asociado a un valor de ordende enlace (BO) despreciable, indicando que la union no es enlazante. Diferente es la situacion para el polimorforutilo (NaF/R) que presenta para el atomo de uor y el Ti mas proximo una hibridacion interesante en la bandade valencia (BV) acompa~nada de un valor de BO importante. La presencia de H2O en ambos sistemas permiteobservar que para el caso de anatasa (NaF-2H2O/A) la hibridacion se produce en la BV pero entre el atomode uor intersticial y los atomos de oxgenos cercanos, mientras que para rutilo (NaF-2H2O/R) la interaccionenlazante se produce en la misma banda pero entre el F y los Ti aleda~nos de la supercie.