RT info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
T1 Cálculos electrónicos de la disociación del hidrógeno en nanopartículas de cobalto
A1 García Díez, Kevin
A2 Universidad de Valladolid. Facultad de Ciencias
K1 Disociación de hidrógeno
K1 Almacenamiento de hidrógeno
AB En este TFG se expondrán algunos resultados sobre la disociación del Hidrógeno en nanopartículasde Cobalto, concretamente para nanopartículas de 6 átomos de Cobalto, obtenidosmediante simulaciones basadas en la teoría del funcional de la densidad (DFT). El objetivoes la posible utilización de las nanopartículas como dopante en materiales para poder almacenarHidrógeno y utilizarlo como combustible en pilas y baterías eléctricas de bajo impactoambiental.En el primer capitulo se da un introducción a la nanociencia y se exponen los nuevos efectosque se observan en la nanoescala y por que se dan. A escala nanométrica hay una fuertedependencia de las propiedades de un material con el número de átomos en elmaterial, estaspropiedades se deben a la mayor proporción superficie-volumen en estos materiales, lo quelos hace mas reactivos ymuy útiles como catalizadores. Además en esta escala la longitud deonda las excitaciones presentes en el material es del orden del tamaño del material en algunade sus dimensiones (láminas, nanohilos, puntos cuánticos), lo que da lugar a la parición deefectos cuánticos muy interesantes en aplicaciones tecnológicas.En el segundo capítulo se realiza una introducción teórica a la teoría del funcional de ladensidad, una teoría desarrollada por Pierre Hohenberg, Walter Kohn y Lu Sham en la décadade 1960. Esta teoría es actualmente utilizada en la investigación de las propiedades y laestructura de nuevos materiales. Al igual que en la teoría de Hartree-Fock, DFT consite enun conjunto de ecuaciones que se resuelven de manera autoconsistente obteniendo el estadofundamental de un sistema, en estas ecuaciones están incluidos los efectos de intercambio yde correlación, a diferencia de las técnicas utilizadas hasta esa fecha que no eran capaces dedar cuenta de estos efectos.En el tercer capítulo se expondrán los resultados obtenidos. Las simulaciones fueron realizadasen el cluster de procesadores LARISA de la UVa mediante el software DACAPO queutiliza el grupo de física de nanoestructuras de la UVa. El análisis consistió en obtener laestructura de las nanopartículas de Co6, que resulto ser un octaedro regular, después serealizaron diversas simulaciones con un número creciente de moléculas de hidrógeno, tantoen estado disociado como molecular y se obtuvieron las energías de adsorción del Hidrógenohasta conseguir la saturación de la estructura. Por ultimo se compara el Cobalto comocatalizador en la disociación del Hidrógeno con otros elementos estudiados por el grupo defísica nanoestructuras de la Uva.Finalmente se adjunta una tabla con las diversas estructuras calculadas, la energía de susestados fundamentales y las energías de adsorción de Hidrógeno en sus diversas formaspara cada una de ellas.
YR 2017
FD 2017
LK http://uvadoc.uva.es/handle/10324/25608
UL http://uvadoc.uva.es/handle/10324/25608
LA spa
NO Departamento de Física Teórica, Atómica y Óptica
DS UVaDOC
RD 22-nov-2024