DFT study of CO adsorption on Pd-SnO2(110) surfaces

We studied the effect of Pd on the adsorption of CO on the tin oxide surface SnO2(110) by Density Functional Theory calculations. Molecular CO adsorbs more strongly in the presence of Pd pre-deposited on the surface. The most stable adsorption sites are those bonded to the Pd atom near a Pd top position on a tilted configuration. In this case the C-O distance increases, producing a bond weakening, and the calculated stretching frequency decreases. Analysis of the atomic orbital interactions reveals that Pd-CO bonding involves C s - O p and p orbitals from CO, with Pd d orbitals. For CO sites bonded to Pd, CO bonds to the surface producing a weakening on the surface Pd-O bond. The electronic configuration analysis shows that in all cases the CO molecule withdraws charge from the surface.Fil: Bechthold, Pablo Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Pronsato, Maria Estela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Pistonesi, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentin

A first-principles study of formic acid adsorption on CaO (001)

Formic acid adsorption on CaO (001) is analyzed using Density Functional Theory (DFT) with Van der Waals corrections, implemented through the Vienna ab Initio Simulation Package (VASP). Our calculations reveals two possible adsorption sites at low coverage with adsorption energies of −2.38 eV and −2.07 eV. For both sites we found a similar structural behavior, with a considerable elongation of the formic acid OH bond with respect to the molecular distance. The analysis of the electronic structure and bonding show a stabilization of formic acid as a result of a shift in their states to lower energies, with respect to the gas phase. There is a small charge transfer (0.03e−) from the hydrogen to the surface. At the same time, formic acid oxygens also experiment a charge decrease of 0.15e− and 0.13e−, being the ones with the greatest charge variation during the adsorption process.Fil: Bechthold, Pablo Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Orazi, Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Juan, Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Marchetti, Jorge Mario. Norwegian University of Life Sciences; Noruega. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentin

Hydrogen adsorption on PdGa(110): A DFT study

H and Pd bonding is analyzed using density functional theory (DFT) calculations. Changes in the electronic structure of PdGa(110) surface upon the introduction of one or two hydrogen atoms are addressed. H locates only on Pd atop geometry and no interaction with Ga is detected. The Pd-Pd bond strength decreases as the new Pd-H bond is formed. The effect of H is limited to its first Pd neighbor. An analysis of orbital interaction reveals that Pd-H bonding mainly involves Pd 5s and H 1s orbitals with less participation of Pd 5p and 4d orbitals. © 2012 American Chemical Society.Fil: Bechthold, Pablo Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física; ArgentinaFil: Jasen, Paula Verónica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física; ArgentinaFil: Gonzalez, Estela Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física; ArgentinaFil: Juan, Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física; Argentin

The adsorption of CO, O2 and H2 on Li–doped defective (8,0) SWCNT: A DFT study

This work presents a theoretical study, based on DFT calculations, about the changes induced when diatomic molecules (CO, O2 and H2) are adsorbed on defective (8,0) SWCNT doped with a Li atom. The adsorption of one Lithium atom is tested inside and outside of the nanotube containing a single vacancy. The Li atom induces a magnetic moment on the nanotube and an important reduction in its the band gap (Eg). The adsorption energy values (Eads) for CO, O2 and H2 when Li is located inside, are higher than when Li is outside. The H2 adsorption does not change the magnetic nature of the system. However, the CO and O2 molecules reduce the magnetic moment from 1.0 µB to 0.0 µB. The band gap energy is reduced for CO and O2, while increases in the case of H adsorption. The work function (WF) value is reduced in the cases of CO and H2; whereas for O2 we observed an opposite behavior, then the final charge state of this molecule is negative. Based on our results, the system Li + defective (8,0) SWCNT can be proposed as possible candidate as gas sensor of CO,O2 and H2.Fil: Luna, Carla Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Bechthold, Pablo Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Brizuela, Graciela Petra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Juan, Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Pistonesi, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentin

Hydrogen Titanate H2TiO3 Nanowires Derived from K2TiO3 as Potential Materials for Solar Cell Applications: A Theoretical Study

One-dimensional systems of titanium dioxide and titanates are interesting for the fundamental study of physical and chemical properties at the nanoscale. In this work we present the electronic structure, mechanical and optical properties of angstrom scale titanate derived nanowires (ASW) by means of density functional theory (DFT) and Density Functional based Tight Binding (DFTB). This one-dimensional H2TiO3 nanostructure is an interesting real material that could serve for understanding, at a fundamental level, the physical properties of TiO5 concatenated polyhedrons derived from hydrogen titanates. The proposed structural model demonstrates to be locally stable according to phonon analysis, and it can be inferred that the one-dimension structure is essentially preserved. The mechanical properties put this nanowire as a flexible material, that could be used in flexible substrates maintaining its electronic properties. Also, the capacity of this system to be sensitized with a catechol dye was explored. For this porpoise, the adsorption of the catechol molecule was tested showing that the most stable interaction corresponds to a dissociative chelate configuration. Finally, it was possible to verify the capability of the sensitized system for injecting electrons from the catechol dye to the nanowire under visible light exposure. Thus, we present these extreme one-dimensional nanostructured materials as candidates for solar cell applications.Fil: Esteves, Martín. Universidad de la República; UruguayFil: Fernández Werner, Luciana. Universidad de la República; UruguayFil: Bechthold, Pablo Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Faccio, Ricardo. Universidad de la República; UruguayFil: Mombrú, Álvaro W.. Universidad de la República; Urugua

Hydrogen storage in Zr0.9Ti0.1(Ni0.5Cr0.5-xVx)2 Laves phase, with x = 0, 0.125, 0.25, 0.375, 0.5. A theoretical approach

Density functional calculations were performed on Zr0.9Ti0.1(Ni0.5Cr0.5-xVx)2 Laves Phase, with x = 0, 0.125, 0.25, 0.375 and 0.5, in order to study its H absorption capacity. Binding energy, electronic structure and bonding were analyzed for the intermetallic compound with different V content and increasing amounts of hydrogen. The optimized geometry was found in good agreement with experimental data of the C14 Laves phase. Hydrogen locates preferentially in A2B2 tetrahedral sites in the AB2 matrix (A = Zr, Ti; B = Ni, Cr, V) but AB3 and B4sites are also stable. The volume of the intermetallic and the H binding energy increases with vanadium content. Theoretically H absorption is possible up to 4.5 H/F.U. but the strongest binding energy is achieved with 3 H/F. U. The main contribution to density of states is due to d states of all components of the structure and an H-metal bonding is observed in the range −10 to −4 eV.Fil: Robina Merlino, Ariana Melisa. Universidad Nacional de la Patagonia "San Juan Bosco"; Argentina. Universidad Nacional del Sur; ArgentinaFil: Bechthold, Pablo Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Juan, Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Pistonesi, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Pronsato, Maria Estela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentin

Ab initio study of CO adsorption on PdGa(1 1 0)

CO adsorption is analyzed using Density Functional Theory (DFT) calculations. Changes in the electronic structure of PdGa(1 1 0) surface and CO bond after adsorption are addressed. CO is located only on Pd atop geometry with a tilted configuration (9.13° from the perpendicular to the surface) and no interaction with Ga is detected. The Pd-Pd bond strength decreases 54.2% as the new Pd-CO bond is formed. The C-O bond length change less than 1%, compared to the gas phase value, while its bond overlap population decrease 46.2%. The effect of CO is limited to its first Pd neighbor. Analysis of orbital interaction reveals the Pd-CO bond mainly involves s-s and s-p orbitals with less participation of Pd 4d orbitals. The computed CO vibration frequencies after adsorption shows a red shift from vacuum to ward 2013.85 cm-1, which agrees with previous experimental data on PdGa intermetallic.Fil: Bechthold, Pablo Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Jasen, Paula Verónica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Ardenghi, Juan Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Gonzalez, Estela Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Juan, Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentin

Electronic properties of Cantor random box distribution of impurities in graphene

The aim of this work is to study the electronic properties of graphene under random impurities which are distributed in the energy line following the Cantor set box distribution. This implies that for each iteration k, the possible energy values of the random impurities lie in the line segment of the Cantor set in the interval (-α/2,α/2). By applying the full T-matrix approximation, the electronic density of states is obtained for each iteration k and the limit k → ∞ limit is taken. A metal-insulator transition is obtained for critical values of α, where a resonance peak in the DOS at the Fermi level is split in two bands that shift towards the band edges when the width α increases. In turn, the electronic density of states for k ≥ 2 only enhance the van Hove singularities, resonant and antiresonant states for k = 2. In the other side, the Cantor set signatures are shown through a spectrum rearrangement for different values of α, where resonant states split in two narrow peaks for k = ∞. These results are important to study the transport properties in graphene with doped-based fractal superlattices, magnetic or electric barriers or multilayers with triadic patterns.Fil: Ardenghi, Juan Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Bechthold, Pablo Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Jasen, Paula Verónica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Gonzalez, Estela Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Juan, Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentin

The role of Ga in the acetylene adsorption on PdGa intermetallic

We performed density functional calculation of the acetylene hydrogenation reaction on the PdGa(110) surface. The reaction C 2 H 2 +H 2 → C 2 H 4 is modeled and understood in terms of chemical bonding change. The evolution of electronic structure and electron density plot also shed more light on the role of Pd, Ga and C 2 H 2 during the hydrogenation reactions. This new way of looking at a particular chemical reaction includes the changes in bond order in the different reaction steps. As mentioned before the role of Ga is revealed as a part of the active site and not a single spacer.Fil: Sandoval, Mario German. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Bechthold, Pablo Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Orazi, Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Gonzalez, Estela Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Juan, Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; ArgentinaFil: Jasen, Paula Verónica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentin

DFT study of benzene and CO co-adsorption on PtCo(1 1 1)

Co-adsorption of benzene and CO on PtCo(1 1 1) surface at low coverage is studied using density functional theory calculations. We investigated the PtCo FCT alloy surface with a uniform distribution. The most favorable site for CO is top on a Pt atom whereas for benzene is an HCP hollow site (formed by 2 Pt atoms and 1 Co atom). The co-adsorption energy is -1.62 eV. The calculations indicate a CO molecule with a ∼4 tilt angle with the normal to the surface. The most important bond is PtC CO , as revealed by overlap population analysis. A very small CO-benzene interaction is also detected. The vibrational frequencies of adsorbed benzene and CO were also computed.Fil: Orazi, Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur; Argentina;Fil: Ardenghi, Juan Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur; Argentina; Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física; Argentina;Fil: Bechthold, Pablo Ignacio. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física; Argentina; Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur; Argentina;Fil: Jasen, Paula Verónica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur; Argentina; Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física; Argentina;Fil: Pronsato, Maria Estela. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física; Argentina; Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur; Argentina;Fil: Gonzalez, Estela Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur; Argentina; Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física; Argentina