ESTUDIO DE LA ESTRUCTURA ELECTRÓNICA Y REACTIVIDAD DE CÚMULOS DE COBALTO PUROS Y MEZCLADOS CON NO Y N2O

Abstract

Los cúmulos son sistemas finitos de átomos o moléculas con número de componentes entre dos y miles de ellos. Se consideran una especie intermedia entre el átomo y el sólido debido a que sus propiedades electrónicas y estructurales no corresponden con las de ninguno de ellos, comportándose en función de su tamaño, además de que evolucionan hacia las propiedades del sólido o del bulk. Los cúmulos metálicos han sido estudiados tanto teórica como experimentalmente, analizando el comportamiento y evolución de las geometrías así como la reactividad de las especies involucradas. Este trabajo se centra en la estructura electrónica y reactividad de cúmulos de cobalto neutros y cationes, Co n + (n=4-6), interaccionando con óxido nítrico (NO) y nitroso (N O), analizando la estabilidad de las estructuras, el comportamiento de cúmulos dependientes del tamaño y la reactividad como agentes disociativos de moléculas importantes en la contaminación ambiental. Estudios previos sobre dímeros y trímeros de cobalto (neutros y catiónicos) con óxido nítrico, reportan indicios sobre la quimisorción disociativa. En este trabajo, se amplían estos estudios a tamaños de cúmulos más grandes. 2 Se realizó un estudio teórico por funcionales de la densidad utilizando el funcional BPW91 en combinación con la base 6-311G. Se calcularon los índices de reactividad de cada sistema, además se compararon satisfactoriamente las estructuras de los cúmulos de cobalto puros obtenidas con otras antes reportadas para cúmulos de este metal de cuatro y hasta seis constituyentes. Se obtienen estructuras que corresponden a mínimos sobre la superficie de energía potencial al interaccionar con los óxidos de nitrógeno, misma que es disociativa. Por otra parte, la quimisorción no disociativa, que se sugiere como no estable, ocurre preferentemente por la interacción del átomo de nitrógeno con el cúmulo de cobalto, en lugar del oxígeno.