Almacenamiento de h2 en complejos metálicos

Abstract

El almacenamiento de hidrógeno en materiales inorgánicos ha tomado importancia en los últimos años debido a que potencialmente pueden almacenar mayores cantidades de H2 que los materiales carbonosos. El hidrógeno como combustible tiene la ventaja de proporcionar una mayor energía por unidad de masa que los combustibles convencionales y toma mayor importancia a medida que las reservas de los combustibles fósiles disminuyen. Publicaciones recientes muestran que algunos metales de transición tienen la capacidad de enlazar hasta 12 átomos de H, esto hace que su contenido en masa sea suficiente como para cumplir la meta propuesta por el Departamento de Energía de Estados Unidos, la cual es del 6,5% en peso. En el presente estudio computacional utilizando el nivel de teoría MP2 con el conjunto base 6­311g(d,p), se calculó la estabilidad, energía de desorción y características electrónicas de complejos tipo MH12, donde M = Ti, V, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta o W, al igual que los dímeros formados por ellos. Los resultados muestran que todos los complejos son estables, sus energías de formación son negativas y no presentan frecuencias imaginarias, las energías de desorción de hidrógeno están en el rango de 60 kJ/mol a 120 kJ/mol, presentándose valores menores para los complejos de Ti, Zr y Hf, estos complejos son los que más se acercan al objetivo propuesto. Los dímeros de estos complejos son estables. Para algunos atomos de hidrógeno del complejo se sugiere una disminución en la energía de desorción al incrementarse la distancia de enlace entre éstos y el metal.