PARÁMETROS DE REACTIVIDAD DEL GRAFENO NEGRO VS. GRAFENO BLANCO DE DIMENSIONES DE 1,0 NM2: ESTUDIO QUÍMICO CUÁNTICO COMPUTACIONAL

Vianeis De Jesús Araujo Contreras, Olga Lucía Castellano, Samuel Eligio Sambrano Rojas, Ramón De Jesús Bertel Palencia

Resumen


Se investigaron los parámetros de reactividad del grafeno extendido (grafeno negro con simetría D2h) y el nitruro de boro (h-BN) (grafeno blanco con simetría C2v), ambos con dimensiones de 1.0 nm2, usando la teoría del funcional de la densidad (DFT) combinada con la metodología HCTH/GGA/DNP. Para la estabilidad estructural se consideró el criterio de obtención de autovalores positivos de la matriz hessiana. Para obtener los parámetros de reactividad (potencial químico, dureza química, gap e índice electrofílico) se consideraron los orbitales moleculares HOMO y LUMO; además, se reportan la densidad de estados molecular (DOS) y las propiedades eléctricas y electrónicas. Los resultados indican que el grafeno blanco es mucho más estable, pero más reactivo que el grafeno negro, debido a los valores obtenidos para la dureza química (1,157 eV y 0,329 eV, respectivamente), el potencial químico (2,39 eV y 3,85 eV, respectivamente) y el gap (2,313 eV y 0,657 eV respectivamente). Los valores del índice electrofílico indican que el grafeno negro podría adsorber sobre su superficie alguna molécula prefiriendo el proceso de fisisorción (ε=0,0 eV), mientras que al grafeno blanco podría tener preferencia por la quimisorción dado que se observan valores diferentes de cero (ε=0,28 eV).

Palabras clave


grafeno; nitruro de boro; teoría del funcional de la densidad; orbitales moleculares y parámetros de reactividad.

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DOI: https://doi.org/10.24050/reia.v12i2.961

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