Aplicando o Modelo do Eletrodo de Hidrogênio Computacional para Análise da Reação de Redução de Oxigênio pelo Mecanismo de 2 Elétrons em Superfícies de CeO2
Details
- Presentation type: Apresentação de Pôster / Poster Communications
- Track: Homogeneous/Heterogeneous Catalysis
- Keywords: Óxido de Cério; peróxido de hidrogênio; Teoria do Funcional da Densidade; reação de redução de oxigênio;
- 1 Universidade Federal do ABC
Aplicando o Modelo do Eletrodo de Hidrogênio Computacional para Análise da Reação de Redução de Oxigênio pelo Mecanismo de 2 Elétrons em Superfícies de CeO2
Lanna Lucchetti
Universidade Federal do ABC
Abstract
A reação de redução de O2 a H2O2 é promissora para remoção de disruptores endócrinos da água.
O CeO2 é um material que exibe alto rendimento e seletividade para essa reação.
Realizou-se um estudo da contribuição de diferentes superfícies na atividade catalítica.
Foram selecionadas para esse estudo as superfícies (100), (110), (111), (221) e (331).
A reação de interesse é promovida em todas as superfícies consideradas em pelo menos um sítio.
A superfície (100) é especialmente mais favorável entre as consideradas.
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Lanna Lucchetti
Oi Lucas, obrigada!
Seria possível fazer esse tipo de cálculo sim.
No nosso trabalho a escolha por não fazê-lo foi muito mais por tempo computacional mesmo.
Na literatura, além disso, existem autores que fazem esse cálculo com NEB e autores que consideram as barreiras teóricas como o inverso do deltaG de cada etapa.
Mas eu concordo que poderia fornecer informações adicionais e interessantes para o trabalho, quem sabe nas etapas futuras!
As limitações da utilização do CHE segundo meu conhecimento são as seguintes:
- Especificamente para esse mecanismo e a formação de H2O2, não há qualquer informação sobre a estabilidade dessa molécula nas superfícies.
A molécula de H2O é mais estável, por isso acredito que o modelo fornece uma boa descrição.
Ao passo que a molécula de H2O2 pode se quebrar com mais facilidade. No nosso trabalho, também verificamos a estabilidade e dessorção de H2O2 nas superfícies consideradas, como uma análise "extra".
- Existe a possibilidade (embora aparentemente pequena) de um material não respeitar a relações lineares entre os diferentes intermediários que já são estabelecidas na literatura.
Não saberia dizer exatamente qual a implicação dessa limitação ou até que ponto vale o esforço e o tempo computacional para descobrir quais são esses materiais "exceção à regra", mas isso também é levantado pelos próprios autores do método.
- Há alguns trabalhos de outros autores na literatura que argumentam se a etapa limitante da reação é bem descrita conforme o proposto nessa metodologia, mas essa definição (do Ulim, potencial limite, ou Ntheo, soprepotencial teórico) não foi incluída na apresentação e nem no nosso artigo. (Tenho a impressão que isso é mais relevante no contexto do mecanismo de 4 elétrons no qual a reação tem mais etapas e mais intermediários, mas também seria uma análise interessante que podemos fazer em etapas futuras).
Espero ter respondido suas perguntas, mas qualquer coisa estou à disposição :)
Lucas Welington de Lima
Oi Lanna, muito obrigado pelas respostas!
E sim, eu entendi e concordo com o que disse sobre o CHE. Não sei se é algo que se "encaixa" no escopo das limitações do método, mas já vi estudos que mostram superfícies com defeitos (tipo buracos mesmo no local onde não há um átomo e pode haver uma concentração de carga) podem causar efeitos meio "anômalos" na ativação de ligações, daí fiquei pensando nisso agora haha
De todo modo, parabéns, é um trabalho muito bonito!