Molecular simulation of carbon monoxide adsorption on platinum clusters supported on graphite.

Abstract

El objetivo de este trabajo fue desarrollar un modelo de simulación molecular para la descripción de las características estructurales y energéticas de la adsorción de CO en partículas de platino soportadas en grafito. Se propone un nuevo modelo molecular para las interacciones laterales indirectas entre moléculas de CO adsorbidas en Pt(111). El modelo propuesto tiene en cuenta interacciones elásticas e interacciones electrónicas oscilatorias y produce una adsorción vertical de CO con una energía de adsorción isostérica de 1.43 eV y una separación Pt-C de 1.86 Å. El modelo también genera una descripción apropiada de la separación entre moléculas de CO adsorbidas. Finalmente, se implementaron simulaciones Monte Carlo para la formación de aglomerados de platino en superficies de grafito a diferentes cargas del metal con el fin de describir la morfología resultante. Se encontró que el uso del potencial Sutton-Chen resulta en la formación de aglomerados no esféricos con una estructura cristalina. Los aglomerados tienen zonas regulares e irregulares pero la estructura es en general del tipo hcp. El modelo de interacciones laterales produce una adsorción de CO predominantemente en los bordes de los aglomerados de platino y con una amplia separación entre ellas. / Abstract. The aim of this work was to develop a molecular simulation model for describing the structural and energetic features of CO adsorption on platinum particles supported on graphite. A new molecular model is proposed for indirect lateral interactions between CO molecules adsorbed on Pt (111) surfaces. The proposed model takes into account both elastic and electronic oscillatory interactions and generates a vertical CO adsorption with an isosteric heat of adsorption of 1.43 eV and a Pt-C separation of 1.86 Å. The model also generates an appropriate description of the separation between adsorbed CO molecules. Finally, Monte Carlo simulations were implemented to the formation of platinum clusters on graphite surfaces at different metal loadings to describe the resulting morphology. It was found that the use of the Sutton-Chen potential results in the formation of non-spherical layered clusters with a crystalline structure. The clusters have regular and irregular areas but the structure is generally like the hcp. The lateral interaction model produces an adsorption of CO molecules predominantly at the edges of the platinum cluster with a wide separation between them.