INVESTIGADORES
RAMOS Susana Beatriz
congresos y reuniones científicas
Título:
Estudio teórico de la interacción de CO adsorbido sobre Pt13 cuboide soportado sobre rutilo TiO2(110)
Autor/es:
A. MALDONADO; S. B. RAMOS; G. F. CABEZA
Lugar:
San Carlos de Bariloche
Reunión:
Congreso; 107° Reunión Asociación Física Argentina; 2022
Institución organizadora:
Asociación Física Argentina
Resumen:
La adsorción de partículas subnanométricas sobre superficies de óxidos tales como el TiO2 juega un rol muy importante para el diseño de catalizadores heterogéneos modelo. Un trabajo experimental reciente basado en microscopía electrónica de transmisión de barrido dinámico (STEM) mostró que, para clústeres depositados sobre carbón, existe una fuerte tendencia del clúster a adoptar una estructura consistente con la celda cúbica de la estructura FCC, con un átomo faltante en uno de los vértices, estructura a la cual se la denominó “cuboide” [1]. Esto nos ha motivado a considerar dicha estructura en forma aislada, como otro posible isómero de baja energía, a los efectos de comparar su estabilidad relativa frente a otras estructuras previamente estudiadas por nuestro grupo (icosaédrica (Ih), octaédrica (Oh) y tipo doble triángulo (DT)) [2]. En este trabajo investigamos la adsorción del monóxido de carbono (CO) sobre clústeres cuboides de Pt13 depositados sobre la superficie reducida de TiO2(110), empleando cálculos basados en la teoría de la funcional densidad (DFT+U), incluyendo el coeficiente de Hubbard (U) en el óxido. El objetivo es caracterizar el sistema clúster/sustrato para proveer información relevante respecto a aspectos estructurales, energéticos y de transferencia de carga que resultan fundamentales a la hora de evaluar la capacidad catalítica del sistema. Estudios preliminares nos han permitido observar que el clúster aislado Pt13 cuboide, es estable en forma aislada (Ecoh = -4.37 eV/at), y tiende a estabilizarse (Ecoh = -7.40 eV/at) o desestabilizarse (Ecoh = -3.50 eV/at) dependiendo de la orientación al depositarse sobre la superficie, experimentando una restructuración de manera de incrementar la interacción con la superficie. En este trabajo analizamos primero las configuraciones de Pt13 cuboide aislado y depositado a los efectos de caracterizar sus estructuras de equilibrio, y determinar sus energías de cohesión, momentos magnéticos y espectro vibracional. Como paso siguiente, se estudió la adsorción de CO en diferentes sitios, para determinar cuáles son los más favorables en vista al rol importante que juega el sistema Pt/rutilo como catalizador en la reacción de oxidación de CO para formar CO2.Referencias[1] Henninen et. al, Angew Chem. 131 (2019) 2-9. [2] Maldonado et al., J. of Physics and Chemistry of Solids 131 (2019) 131-138.