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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Ab initio screening of Pt-based transition-metal nanoalloys using descriptors derived from the adsorption and activation of CO2

Texto completo
Autor(es):
Mendes, Paulo C. D. [1] ; Verga, Lucas G. [1] ; Da Silva, Juarez L. F. [1]
Número total de Autores: 3
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Sao Paulo, Sao Carlos Inst Chem, POB 780, BR-13560970 Sao Carlos, SP - Brazil
Número total de Afiliações: 1
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Physical Chemistry Chemical Physics; v. 23, n. 10, p. 6029-6041, MAR 14 2021.
Citações Web of Science: 0
Resumo

In this study, we report an ab initio screening, based on density functional theory calculations, of Pt-based transition-metal nanoalloys using physicochemical descriptors derived from the adsorption and activation of CO2 on 55-atom nanoclusters, namely, PtnTM55-n, with n = 0, 13, 42, 55, TM = Fe, Co, Ni, Cu, Ru, Rh, Pd, Ag, Os, Ir, Au. From the adsorption on the unary and binary nanoclusters, at the chemisorption regime (bent CO2), we identified a linear correlation between the interaction energy and charge transfer from the nanoclusters towards CO2 and the bent CO2 angle; moreover, the interaction energy is enhanced for larger values of the molecular charge and angle. The alloying of Cu-55, Ag-55, and Au-55 with Pt provides a path to change the CO2 adsorption from physisorption (linear, non-activated) to chemisorption (enhanced interaction energies, bent, activated), while the strong interaction energy of CO2 with Os-55, Ru-55, and Fe-55 can be decreased by alloying with Pt using different structural configurations, i.e., the trends are similar for core-shell and segregated structures. Thus, based on our results and analyses, we can select different combinations of PtnTM55-n nanoalloys to yield the desired interaction strength and magnitude of the charge transfer towards the activated anionic CO2, which can help in the design of nanocatalysts for CO2 activation or different chemical reactions in which charge transfer plays a crucial role. (AU)

Processo FAPESP: 18/21401-7 - EMU concedido no processo 2017/11631-2: cluster computacional de alto desempenho - ENIAC
Beneficiário:Juarez Lopes Ferreira da Silva
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
Processo FAPESP: 17/11631-2 - CINE: desenvolvimento computacional de materiais utilizando simulações atomísticas, meso-escala, multi-física e inteligência artificial para aplicações energéticas
Beneficiário:Juarez Lopes Ferreira da Silva
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Centros de Pesquisa em Engenharia
Processo FAPESP: 19/05561-7 - Simulações Mutiescala Aplicadas à Redução do CO2 em Nanopartículas Metálicas: Efeitos de Tamanho das Nanopartículas e Concentração de Adsorvatos
Beneficiário:Lucas Garcia Verga
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado