Las escamas rojizas de una uña oxidada son una señal segura de que se ha producido una reacción química indeseable en la superficie. Comprender cómo se comportan las moléculas y los átomos entre sí, especialmente en las superficies, es fundamental para controlar ambas reacciones químicas deseables, como la catálisisy reacciones indeseables, como la corrosión de un clavo. Sin embargo, el campo de la química de la superficie ha sido desafiado durante casi 100 años para desarrollar teorías predictivas para estas reacciones. Ahora hay progreso, gracias a un nuevo enfoque.
En una presentación en el 64º Simposio y Exposición Internacional AVS en Tampa, Florida, del 31 de octubre al 2 de noviembre de 2017, Alec M. Wodtke y sus colegas del Instituto Max Planck de Química Biofísica en Gotinga, Alemania, presentarán quéllaman a un "modelo provisional" para la química de la superficie. En su trabajo describen cómo una interacción fructífera entre el experimento y la teoría puede conducir a simulaciones precisas a escala atómica de reacciones simples en superficies metálicas.
Ofreciendo ejemplos concretos, muestran que para las interacciones de átomos de hidrógeno con metales, una aproximación importante en muchas teorías, la aproximación de Born-Oppenheimer falla para las interacciones de átomos de hidrógeno con metales, pero es válida para interacciones con grafeno. Curiosamente, las interacciones de hidrógenoen el grafeno están fuertemente influenciados por la elección del sustrato metálico sobre el que se cultiva el grafeno. Esto hace que el estudio sea un tema candente debido al potencial del grafeno en las aplicaciones de consumo, desde dispositivos médicos hasta computadoras.
En otra presentación es esta sesión de ciencias de la superficie, Arthur L. Utz de la Universidad de Tufts en Massachusetts y sus colegas describirán los resultados prometedores de una colaboración con el Grupo Kroes de la Universidad de Leiden, Países Bajos, utilizando un nuevo enfoque computacional para predecir la reactividadde moléculas de metano que reaccionan en una superficie limpia de níquel.
A pesar de las diferencias significativas en la distribución de energía, los cálculos posteriores arrojaron predicciones químicamente precisas de reactividad para moléculas seleccionadas excitado térmicamente y en estado vibratorio, e incluso para diferentes estructuras de superficie, un hallazgo preparado para acelerar el descubrimiento de materiales.
El enfoque del equipo permite a los investigadores predecir la fracción de moléculas que reaccionan en una superficie catalíticamente activa con una precisión mucho mayor que la que ha sido posible en el pasado. Los resultados de esta investigación podrían ayudar a acelerar el descubrimiento de nuevos materiales.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por AVS: Ciencia y tecnología de materiales, interfaces y procesamiento . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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