Hidrógeno en nanocables de Pd

E. CRESPO; M. RUDA; S. B. RAMOS; E.M. BRINGA; F. BRASCHI

San Carlos de Bariloche

Congreso; Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales. 18° SAM-CONAMET; 2018

Centro Atómico Bariloche

Un posible método para la detección de hidrógeno en pequeñas cantidades es la utilización de nanocables de Pd. Se trata de estructuras delgadas de Pd que pueden considerarse cuasi-unidimensionales puesto que dos de sus dimensiones resultan nanométricas.La interacción del H con los nanocables de Pd puede abordarse por medio de simulaciones atomísticas que permiten obtener resultados comparables con datos experimentales,y además brindar información no asequible por vía experimental. En este trabajo se calculan isotermas de absorción de hidrógeno a 300 K en nanocables de Pd,empleando técnicas de dinámica molecular (molecular dynamics, MD) y de Monte Carlo(MC). Se analizan los efectos sobre la isoterma del diámetro del nanocable, la orientación de la red cristalina, y el estado de tensión inicial en el nanocable. También se simulan por MD las propiedades mecánicas de nanocables de distintos tamaños con distintas concentraciones de hidrógeno, calculando las curvas tensión-deformación y sus respectivos módulos de Young. Por último se muestran cálculos del coeficiente de difusión del hidrógeno en estos nanocables. Se utilizan potenciales de átomo embebido (Embedded Atom Method, EAM) tanto para MD como para MC. Las simulaciones de MC se realizan en un ensamble gran canónico (NPTmu), donde se mantienen constantes el número de átomos de Pd, la presión, temperatura y el potencial químico mu del H en equilibrio con un reservorio de gas, mientras que resultan variables el número de átomos de H, el volumen, y la energía del sistema.