Conferencias de la Universidad Nacional de Córdoba, Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales

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ADSORCIÓN Y OXIDACIÓN DE MONÓXIDO DE CARBONO EN UNA LAMINA DE BETA-GRAFINO. ESTUDIO TEÓRICO.
Yesica Celeste Villagrán López, Magalí Carrión, M. Beatríz López

Última modificación: 30-07-2016

Resumen


La presencia de CO en el ánodo de una celda de combustible tipo PEM (Proton Exchange Membrane Fuel Cells) constituye un inconveniente en el desarrollo y posterior funcionamiento del dispositivo debido a la rápida pérdida de actividad (envenenamiento) del catalizador, generalmente platino,  debido a la fuerte adsorción de CO sobre la superficie, lo que  inhabilita los sitios activos ocasionando un descenso de la eficiencia catalítica[1].  Una solución a este problema es utilizar catalizadores alternativos libres de platino con una mayor tolerancia al CO por su remoción por oxidación a CO2[2,3].

En ese trabajo se presenta un  estudio, basado en la Teoría del  Funcional de la Densidad (DFT),  de la adsorción y  oxidación de CO sobre un catalizador libre de platino constituido por una lámina de grafino. El Grafino es un nuevo alótropo del carbono, su estructura es bidimensional y está constituido por una monocapa de átomos de carbono con hibridación sp-sp2. Dependiendo de las diferentes formas de insertar el triple enlace carbono-carbono se puede distinguir tres tipos de Grafino: alfa, beta y gamma Grafino.

Se ha estudiado las propiedades estructurales, energéticas, electrónicas y reactividad química frente a la adsorción y oxidación de  monóxido de carbono de una lámina de ?-Grafino.  Los cálculos fueron realizados usando DFT y se utilizó el funcional B3LYP, la base 6-31 G para los átomos de carbono y oxígeno. Todos los cálculos se realizaron según el formalismo del programa Gaussian09.

Nuestros resultados fueron comparados con los de una lámina de Grafeno y concluimos que la energía de adsorción de  CO es menor en ?-Grafino que en Grafeno, en consecuencia presenta una mayor tolerancia frente al CO y también presenta mayor actividad química frente al análisis de indicadores de reactividad.


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