Título
Estudio de primeros principios de la interacción del hidrógeno con nanopartículas de Titanio libres, Tin (n=2-13 átomos)
First principies study of small Tin (n=2-13 atoms) clusters and their interaction with hydrogen molecules
Autor
Jorge Alejandro Medina García
Colaborador
Gabriel Iván Canto Santana (Asesor de tesis)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Resumen o descripción
Estudios experimentales y teóricos sobre cúmulos (clusters) han ganado importancia durante las últimas décadas. Los cúmulos de metales de transición, incluyendo a los cúmulos de Ti, son particularmente interesantes debido a sus propiedades intrínsecas y prometedoras aplicaciones tecnológicas. Los metales de transición poseen una estructura electrónica complicada causada por las capas d abiertas que convierten la determinación y entendimiento de sus estructuras y propiedades electrónicas en un reto grande, aunque interesante. Además, la alta relación área-volumen propia de los cúmulos y la alta interacción de los átomos de Titanio con moléculas de Hidrógeno reportada por otros autores, vuelven a estos materiales ideales como propuestas para almacenamiento de hidrógeno. Debido a que el Titanio puro es muy caro, un material dopado con cúmulos de Titanio sería una buena elección, mejorando las propiedades de absorción de hidrógeno del mismo y de esta forma ser usado como un contenedor eficiente de energía para transportación de hidrógeno y vehículos basados en tecnología de celdas de combustible. En este trabajo tratamos exclusivamente con cúmulos aislados de Ti y su interacción con moléculas de H 2 como primera aproximación al problema, debido a que estos sistemas ya son suficientemente complejos con muchas preguntas abiertas relacionadas con el tema. Se incluye un análisis de las propiedades estructurales, energéticas y magnéticas de los cúmulos aislados de Ti y el comportamiento de dichos sistemas al interactuar con moléculas de hidrógeno. Se usan las geometrías más probables para el estado base de cada tamaño de cúmulo las cuales fueron obtenidas a partir de la teoría del funcional de la densidad. Esta clase de herramientas teóricas son útiles debido a que el estado del arte de las técnicas experimentales disponibles como son la espectroscopía fotoelectrónica y la espectroscopía de tiempo de vuelo de masa son incapaces de predecir exactamente el arreglo atómico que corresponde a un tamaño de cúmulo determinado. En la parte final del estudio, un proceso de saturación para Ti 13 es propuesto. El estudio de este cúmulo en particular se justifica por resultados de estudios de otros autores que muestran una mayor estabilidad con respecto a los otros cúmulos aquí estudiados.
Editor
CICESE
Fecha de publicación
2011
Tipo de publicación
Tesis de doctorado
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Sugerencia de citación
Medina García, J. A.2011.Estudio de primeros principios de la interacción del hidrógeno con nanopartículas de Titanio libres, Tin (n=2-13 átomos).Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.76 pp.
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional CICESE
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