Estudio de los mecanismos de reacción del glicerol a hidroxiacetona sobre los catalizadores Cu/TiO2 y Cu/Al2O3 mediante el método de Teoría del Funcional Densidad
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2022
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Resumen
La presente investigación consistió en el estudio de los mecanismos de reacción de la deshidratación del glicerol a hidroxiacetona sobre los catalizadores Cu/Al2O3 y Cu/T iO2 mediante el método de Teoría del Funcional Densidad. Se realizó la construcción de las superficies de T iO2 y Al2O3 tomando como punto de partida la información cristalográfica de la base de datos Materials Project. Mediante cálculos mecano cuánticos se obtuvieron las geometrías optimizadas y las energías totales de todos los sistemas atómicos en cuestión. Dichos cálculos se realizaron mediante los códigos basados en la Teoría del Funcional Densidad (DFT por sus siglas en inglés) de la suite para el modelado de materiales y cálculo de estructuras elec- trónicas Quantum ESPRESSO, utilizando el funcional PBE. Todos los cálculos se realizaron en el clúster de computadores del Centro de Investigación en Ciencia e Ingeniería de Materiales (CICIMA). La preparación de la celdas unidades de T iO2 y Al2O3 se realizó mediante la convergencia energética de la energía de corte y la red de puntos k, y luego mediante una optimización geométrica con celda variable. Seguidamente se construyeron las superceldas de cada estructura y se les realizó una nueva optimización geométrica. Además, a estas superceldas se les calculó el potencial electrostático para diferentes niveles de vacío y con esto se determinó que un nivel de vacío de 10 Å fue satisfactorio para la construcción de los sistemas ató- micos moléculas/catalizador. Seguidamente se realizó el diseño y relajación de la moléculas presentes en el mecanismo, para las cuales mediante la obtención de la energía total se determinó que la conectividad implica que la hidroxiacetona tenga la menor energía, el glicerol la energía intermedia y el 2-propene-1,2-diol la mayor energía. Seguidamente se construyeron los sistemas complejos que consistieron en doce sistemas correspondientes...
Descripción
Tesis (licenciatura en ingeniería química)--Universidad de Costa Rica. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ingeniería Química, 2022
Palabras clave
ACETOL, CATALIZADORES, FUNCIONALES DE DENSIDAD, GLICERINA