MARISCAL MARCELO MARIO
Congresos y reuniones científicas
Título:
Simulación por el método de Monte Carlo de la adsorción de especies iónicas en la interfase catalizador/gas
Autor/es:
C. VAZQUEZ; M. M. MARISCAL; E. P. M. LEIVA
Lugar:
Tandil, Buenos Aires, Argentina
Reunión:
Congreso; XV Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2007
Institución organizadora:
AAIFQ
Resumen:

 

La actividad catalítica de algunas películas metálicas depositadas sobre electrolitos sólidos puede ser drásticamente aumentada en forma reversible, mediante la aplicación de corriente o una diferencia de potencial entre el metal catalizador y un contraelectrodo también depositado en el electrolito. El incremento de la velocidad de reacción puede llegar a ser varios órdenes de magnitud mayor que la predicha por la ley de Faraday (en la cual v = I/(nF), donde I es la corriente, n es el valor absoluto de la carga de los iones y F es la constante de Faraday). Éste fenómeno es conocido como Modificación Electroquímica no Faradaica de la Actividad Catalítica (en inglés, Non- Faradaic Electrochemical Modification of Catalytic Activity, NEMCA) [[i],[ii]]. El efecto NEMCA ha sido observado para un amplio rango de reacciones en presencia de metales como Pt, Pd, Rh, Au, Ag y Ni, y en óxidos como IrO2 y RuO2.

 En un trabajo reciente, Leiva [[iii]], elaboró un modelo para la interfase catalizador gas en términos de un modelo electrostático unidimensional para la adsorción de especies iónicas, donde se resuelve la ecuación de Poisson-Boltzmann. En ese trabajo se sugirió la posibilidad de existencia de una transición de fase gas/sólido para los iones presentes en la interfaz, que la simplicidad del modelo empleado no pudo reflejar.

En el presente trabajo se presenta un modelo atomístico que pretende mejorar la interpretación del efecto NEMCA. Para ello se realizaron simulaciones por el método de Monte Carlo gran canónico, en el cual se varió el potencial químico para la adsorción de especies iónicas. A partir de las simulaciones, se obtuvo la distribución de iones en función de la distancia del catalizador, como asimismo el campo eléctrico y el grado de cubrimiento superficial, se realizó así mismo, un estudio de la estructura de la interfaz con el objeto de investigar la posible transición de fase. Los resultados obtenidos se comparan con los experimentos y el modelo analítico reportado por Leiva.


[[i]] C. G. Vayenas, M.M. Jaksic, S. Bebelis, S.G. Neophytides, ?The electrochemical acitvation of catalysis?, in: J. O? M. Bockris, B.E. Conway, R.E. White (Ed.s), Modern Aspects of Electrochemistry, vol. 29, Plenum, New York, 1995, pp.57-202.

[[ii]] C. G. Vayenas, S. Bebelis, I.V. Yentekakis, S. Neophytides in: P.J. Gellings, H.J.M. Bouwmeester(Eds.). CRC Handbook on Solid State Ionics, CRC Press, Boca Raton, 1997, pp.445-480, Chapter 13.

[[iii]] E.P.M. Leiva, Topics in Catalysis, en prensa.