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Estudio teórico de la disociación de CH4 en superficies (100), (110) y (111) de Rh y Ni: efecto de la composición y estructura de la superficie

Abstract:

En este trabajo se estudió teóricamente la adsorción y disociación de la molécula de CH4 en superficies (100), (110) y (111) de Rh y Ni, con el objetivo de obtener hidrógeno. Se empleó el modelo periódico de superficies y se aplicó un método de cálculo basado en la teoría del Funcional de la Densidad (DFT-GGA-PW91) implementado en el programa computacional VASP. Se investigó el sitio de preferencia del CH4, para varias orientaciones moleculares con uno, dos y tres átomos de H en interacción con la superficie, e incluimos la distancia C-H, CH4/Rh y CH4/Ni. Se encontró que el sitio lineal es el más activo y la orientación con dos átomos de la molécula es el más óptimo para que se produzca la disociación de metano en la superficie (110) tanto de rodio como de níquel, demostrando así que es un proceso casi espontaneo y poco exotérmico. Así como también encontramos una adsorción en el sitio lineal de la superficie (100) de Rh y Ni, mientras que en las superficies (111) y (100) de Rh y Ni, la molécula se desorbe.