ESTUDIO DFT DE LAS PRIMERAS ETAPAS DE LA REACCIÓN DE DESPLAZAMIENTO DE GAS DE AGUA (WGSR)

SILVIA FUENTE; CAROLINA E. ZUBIETA; RICARDO M. FERULLO; PATRICIA BELELLI

Congreso; IX CAIQ2017; 2017

Estudiamos la adsorción disociativa de agua sobre un catalizador modeloformado por una partícula de Au5 sobre la superficie (0001) de hematita (α-Fe2O3) terminada en Fe utilizando la teoría del funcional de la densidad (DFT+U). El agua adsorbe sobre hematita pura con su átomo de O unido directamente a un ion Fe superficial. En cambio, sobre Au5/hematita lo hace en su forma más estable con su átomo de H orientado hacia abajo (una estructura ausente sobre hematita limpia) en la interfaz metal-soporte y doblemente ligado a la superficie: con un O superficial y con la partícula de Au. Respecto al proceso disociativo (H2O  OH + H), mientras que la partícula de Au5 libre es poco activa, al soportarla sobre hematita se vuelve altamente activa, teniendo una barrera de activación (Eact) de solo 0.09 eV, siendo este proceso aún más favorable que sobre hematita pura (Eact = 0.29 eV para el mecanismo más reactivo). Así, la presencia de Au posibilita que la molécula de H2O se adsorba en una configuración en la que uno de sus enlaces O-H se encuentra fuertemente activado. En el estado disociado final, el grupo OH resulta localizado en la interfaz metal-óxido. Se muestran además algunos resultados del modelado de la segunda etapa de la reacción que involucra la adsorción de CO y formación delposible intermediario OCOH.