Estudio de adsorción de hidrógeno en fullerenos dopados con metales de transición

Abstract

Diferentes experimentos han con rmado que los materiales carbonos porosos, entre los que se encuentra el fullereno, son una buena opción a considerar. Aunque su capacidad de almacenamiento es superior a la de otros sólidos, no es su ciente para conseguir un resultado satisfactorio. Una serie de estudios indican que el dopaje de los fullerenos con ciertos metales alcalinos y de transición podría ser una buena estrategia para aumentar la adsorción de hidrógeno. El objetivo de este Trabajo de Fin de Grado es estudiar la adsorción del hidrógeno en fullerenos dopados con átomos de vanadio. Se compararán los resultados obtenidos con un estudio análogo llamado\Reactivity of Cobal-Fullerene Complexes towards Deuterium"[14], realizado en colaboración por la Universidad de Valladolid y la Universidad de Leuven, en el que se utiliza cobalto como metal de transición. El trabajo realizado me ha permitido poner en práctica los conocimientos adquiridos en el Grado en Física, además de ampliarlos. Particularmente, cabe mencionar la relevancia que han tenido las asignaturas de \Física Cuántica", \Física del Estado Sólido", \Física Computacional" y \Electromagnetismo" en el entendimiento de los conceptos y los procesos necesarios para la realización de este estudio. Asimismo, durante el desarrollo de este trabajo he aprendido un formalismo nuevo llamado Teoría Funcional de la Densidad y su implantación en un código concreto, el código Quantum ESPRESSO.

Different experiments have con rmed that porous carbons, including fullerene, are a good option to consider. Although its storage capacity is superior to that of other solids, it is not suffcient to achieve a satisfactory result. A series of studies indicates that doping fullerenes with certain alkali and transition metals could be a good strategy to increase hydrogen adsorption. The objective of this Final Degree Project is to study hydrogen adsorption in fullerenes doped with vanadium atoms. The results obtained will be compared with an analogous study called \ Reactivity of cobal-fullerene complexes towards deuterium " [14], carried out in collaboration with the University of Valladolid and the University of Leuven, in which cobalt is the transition metal considered to dope fullerenes. The work done has allowed me to put into practice the knowledge acquired during these years as a student of the Physics Degree, in addition to increasing them. In particular, it is worth mentioning the relevance that the subjects of \ Quantum Physics ", \ Solid State Physics ", \Computational Physics" and \ Electromagnetism " have had in understanding the concepts and processes necessary to carry out this study. Also, during the development of this study I have learned a new formalism called Density Functional Theory and its implementation in a speci c code, the Quantum ESPRESSO code.