Análisis de la variación de la función trabajo en la quimisorción de isocianato (NCO) sobre una superficie de Pd(100) a diferentes cubrimientos

GRACIELA R. GARDA; PATRICIA G. BELELLI; MARIA M. BRANDA; RICARDO M. FERULLO; NORBERTO J. CASTELLANI

Rosario

Congreso; 94 Reunión Nacional de Física; 2009

Universidad Nacional de Rosario

En este trabajo se presenta el estudio teórico de la variación de la función trabajo (FT) y el momento dipolar de la especie isocianato (NCO) adsorbida sobre diferentes sitios de una superficie metálica de Pd(100) al variar el cubrimiento. Los cálculos se realizaron empleando el formalismo del funcional de la densidad (DFT) y la metodología implementada en el programa VASP. Los resultados previos de adsorción indicaron que la especie NCO presenta importantes energías de quimisorción a bajos cubrimientos,2-3 eV, disminuyendo aproximadamente 1 eV cuando se logra la saturación total. Para todos los cubrimientos el sitio puente es el más estable. Los valores de FT son positivos para todos los sitios de adsorción y para todos los cubrimientos evaluados. Estos resultados indican que es necesaria una mayor energía para extraer un electrón de valencia del nivel de Fermi. Para los tres sitios de adsorción, aumenta al aumentar el cubrimiento, mostrando un comportamiento diferente al cambiar el sitio de adsorción. Para el sitio hueco, se obtuvo un comportamiento lineal al variar el cubrimiento. En cambio, para los sitios top y puente el comportamiento fue lineal a bajos cubrimientos llegando a una meseta para cubrimientos mayores de 0.5 ML (ML: monocapa). Los resultados del momento dipolar indicaron una transferencia de carga desde la superficie de Pd al NCO. Para cubrimientos bajos hasta 0.5 ML, la transferencia de carga sigue la secuencia: top > puente > hueco, es decir, que el NCO toma mayor carga electrónica del metal cuando menor es el número de coordinación del sitio. En particular, el sitio hueco muestra la misma transferencia de carga para todos los cubrimientos; en este caso, la incorporación de más especies NCO a la superficie produce un aumento del momento dipolar de igual magnitud por lo tanto FT se vuelve una función lineal del cubrimiento. En cambio, para los sitios top y puente el momento dipolar es dependiente del cubrimiento debido a la interacción dipolo-dipolo entre especies de NCO, aumentando la despolarización de las mismas a medida que la distancia NCO-NCO disminuye. En estos casos, en el rango de cubrimientos entre 0.5 y 1.0 ML se observa un efecto contrapuesto ya al aumentar el cubrimiento la capa de dipolo es más compacta pero la despolarización de los NCO es mayor, generando como consecuencia una leve variación de la función trabajo.