Descripción de las Propiedades Físicas de las Superficies Pt (100) y Pt (111) Utilizando Simulaciones Computacionales basadas en la Teoría del Funcional de la Densidad
DOI:
https://doi.org/10.20873/uft.2359-3652.2017v4n3p91Resumen
El cristal Pt y sus superficies son de gran interés porque se utilizan en diferentes áreas tecnológicas y se han utilizado como catalizadores en las pilas de combustible. Sin embargo, es necesario superar problemas difíciles porque la eficiencia en la conversión de energía no es satisfactoria todavía y no permiten un uso a gran escala para estos dispositivos electroquímicos. De esta manera, el modelado computacional es una herramienta útil para responder a preguntas fundamentales sobre los procesos de catálisis en dispositivos electroquímicos. Aquí presentamos una investigación sistemática de las propiedades estructurales, energéticas y electrónicas del cristal Pt y superficies Pt (100) y Pt (111) empleando la metodología de los primeros principios basada en la Teoría Funcional de la Densidad. Utilizamos técnicas espaciales recíprocas que nos permitieron describir la periodicidad de estos sistemas junto con un bajo costo computacional. La convergencia de parámetros de los cálculos que deben ser ajustados para sistemas metálicos se discute en detalle. La estructura cristalina, la energía de cohesión y las propiedades electrónicas para el cristal de Pt están en excelente acuerdo con los datos experimentales y teóricos de la literatura. Se discuten las propiedades estructurales, energéticas y electrónicas de las superficies Pt (100) y Pt (111). Las pruebas de convergencia evidenciaron que es esencial usar losas con al menos 06 capas atómicas para la descripción computacional correcta de estas superficies. La comparación con las simulaciones computacionales publicadas en la literatura o los resultados experimentales muestra que nuestra metodología es adecuada a la descripción del cristal Pt y sus superficies y los resultados presentados pueden ser útiles para orientar futuras simulaciones computacionales de sistemas más complejos que involucren este material.
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