Adsorción de átomos de hidrógeno y oxígeno en superficies de Cu(100) y Ag(100) mediante DFT, simulación de Monte Carlo y Aproximación de Racimo

Abstract

Se sabe que los sólidos tienen la capacidad de retener grandes cantidades de gases o vapores condensables, motivo por el cual la físicoquímica de superficies encuentra aplicación en nuevas tecnologías y diversas ramas industriales. De no ser controlados estos gases traerían aparejados problemas al medio ambiente como la lluvia ácida, corrosión, disminución de la capa de ozono e incremento de la toxicidad del aire. Es por esto que es de vital importancia contar con herramientas, tanto experimentales como teóricas, para comprender las interacciones sólido-gas. Es por todo esto que se hace imprescindible el desarrollo de modelos novedosos y nuevas herramientas computacionales que den cuenta de este fenómeno. En particular la adsorción de hidrógeno en superficies de Cu(100) y de Ag(100) y de oxígeno en superficies de Cu(100) puede ser estudiada mediante diferentes herramientas computacionales. Para representar este sistema real se realizaron cálculos de DFT con los cuales se obtuvieron las energías de adsorción de un átomo de hidrógeno en diferentes entornos, de acuerdo con el número de primeros vecinos presentes en cada sitio de adsorción. Esta información se empleó luego en simulaciones de Monte Carlo y en la Aproximación de Racimo para diferentes temperaturas. Se observó un comportamiento interesante de la fase adsorbida que se evidencia en los resultados obtenidos para las isotermas de adsorción, además concluimos que ambos métodos utilizados concuerdan en gran medida para los valores energéticos calculados.