Modelado de Sistemas Nanoestructurados como Catalizadores de la Reacción de la Reducción de Oxígeno

Abstract

En este trabajo se presenta un estudio de las propiedades catalíticas de láminas de grafeno dopadas con metales de transición, grafeno/X (X=Fe, Co, Ni), frente a la adsorción y disociación de oxígeno molecular, usando técnicas de modelado y cálculo computacional basados en la Teoría del Funcional de la Densidad. En una primera etapa, se analiza la energía de adsorción y disociación de oxígeno molecular sobre la lámina de grafeno dopada. La incidencia del solvente en el sistema se realiza utilizando el Modelo Polarizable Continuo y determinando las energías de solvatación. Los resultados indican que la barrera de disociación de oxígeno disminuye en los sistemas dopados en presencia de solvente, siendo el sistema dopado con níquel que presenta la menor barrera de energía frente a la disociación de oxígeno. Estos resultados nos permiten inferir que el grafeno dopado con níquel podría considerarse como un posible catalizador catódico de la reacción de reducción de oxigeno (RRO) en celdas de combustible de baja temperatura.