Diseño Óptimo de Nanopartículas Bimetálicas de AuIr

PAULA S. CAPPELLARI; GERMÁN J. SOLDANO; MARCELO M. MARISCAL

Carlos Paz

Congreso; IV-NanoCórdoba; 2017

Dpto de Química, Facultad de Ciencias Exáctcas Físicas y Naturales, Universidad Nacional de Río Cuarto

Las nanopartículas metálicas son materiales con potenciales aplicaciones ópticas, magnéticas y catalíticas. Las propiedades de las nanopartículas, y en particular de nanopartículas bimetálicas (NPB), dependen del método y las condiciones en que son sintetizadas. Actualmente el uso de NPB AuIr como catalizadores para reacciones orgánicas, es de alto impacto tecnológico. Ante esta potencial ventaja, surge el inconveniente práctico de sintetizar y caracterizar todas las combinaciones posibles de NPB AuIr con sus diferentes composiciones. El uso de herramientas de computación de alto rendimiento es de vital ayuda en estas circunstancias ya que permite caracterizar eficientemente sistemas nanoscópicos. Se estudiaron nanoestructuras cúbicas mixtas de AuIr de 27 átomos, en diferentes proporciones, mediante cálculos de Density Functional Theory (DFT). Se evaluó la energía de formación de cada una de ellas y se seleccionaron los isómeros más estables (figura 1). Se pudo apreciar que las estructuras puras de Ir prefieren un arreglo geométrico cúbico. A medida que se agregan átomos de Au en la nanoestructura se pierde el carácter cúbico y existen regiones donde no hay ordenamiento especifico. Las estructuras de las NPB AuIr presentan un efecto claro de segregación, ya que se observa menor energía de formación cuando los átomos del mismo metal se encuentran adyacentes. Comparando las energías de densidad de estados electrónicos (DOS) se puede analizar el corrimiento de la banda-d y de esta manera evaluar la capacidad reactiva de las diversas NPB AuIr.