Estudio DFT de la nucleación de átomos de Cu, Ag y Au sobre la superficie de hematita

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

Bahia Blanca

Congreso; VII Reunión Nacional de Sólidos; 2017

Mediante un modelo químico cuántico se llevó a cabo un estudio comparativo de la adsorción de pequeños clusters Mn (M = Cu, Ag y Au, con n = 1-5) sobre la hematita (α-Fe2O3). El principal objetivo fue identificar los sitios de adsorción preferenciales y las geometrías de deposición de Mn. Para este trabajo se ha utilizado el programa VASP (Vienna Ab-Initio Simulation Package). Para materiales como la α-Fe2O3, se utiliza la aproximación denominada DFT + U (U=6). La energía de nucleación se definió como: Enucl = E(Mn/surf) - E(Mn-1/surf) - E(M), con n=2-5. Los átomos de Cu1 y Ag1 prefieren interactuar con la superficie en los huecos de oxígeno, mientras que para Au1 el sitio más estable es sobre los iones Fe superficiales. La energía de adsorción para Cu1, Ag1 y Au1 es -2.31, -1.38 y -0.97 eV, respectivamente. Los cálculos evidencian que, para los tres metales, los dímeros y trímeros (forma triangular) se adsorben inclinados con respecto a la superficie de hematita. Mientras que Au4 adopta una estructura plana, Cu4 y Ag4 tienen forma tetraédrica. Para los pentámeros, los tres metales toman geometrías planas con todos los átomos M interactuando directamente con los iones superficiales.