Hydrogen Adsorption on PdGa(100), (111) and (-1-1-1) Surfaces: A DFT Study

Autores
Bechthold, Pablo Ignacio; Ardenghi, Juan Sebastian; Nagel, Oscar Amadeo; Juan, Alfredo; Gonzalez, Estela Andrea; Jasen, Paula Verónica
Año de publicación
2014
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Hydrogen adsorption on PdGa intermetallic compound is analyzed using density functional theory (DFT) calculations. Changes in the electronic structure of PdGa(100), (111) and (111) surfaces and H bonding after adsorption are addressed. H interacts with Pd atoms with a tilted geometry on (100) and (111) surfaces. On the (111) surface two possible forms for H adsorption are detected: one is observed atop perpendicular to the surface and the other one is subsuperficial, both with similar adsorption energies. The Ga-H interaction is energetically less stable and is only present on the (100) plane. Pd-Pd bond strength decreases up to 53.8% as the new Pd-H bond is formed. The Pd-H bond length differs less than 1%, compared to the gas phase value for the (100), (111) and atop (111). However in the (111) subsurface-H bond length is about 2.17 Å. The effect of H is limited to its first Pd neighbor. Analysis of orbital interaction reveals that the Pd-H bond mainly involves s-s and s-p orbitals with lower participation of Pd 4d orbitals. The computed H vibration frequencies after adsorption show values of 1786, 1289 and 633.5 cm-1 that correspond to top, bridge and hollow sites respectively.
Fil: Bechthold, Pablo Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física; Argentina
Fil: Ardenghi, Juan Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física; Argentina
Fil: Nagel, Oscar Amadeo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física; Argentina
Fil: Juan, Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física; Argentina
Fil: Gonzalez, Estela Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física; Argentina
Fil: Jasen, Paula Verónica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física; Argentina
Materia
DFT
HYDROGEN ADSORPTION
INTERMETALLIC COMPOUNDS
PDGA
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identificador
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description Hydrogen adsorption on PdGa intermetallic compound is analyzed using density functional theory (DFT) calculations. Changes in the electronic structure of PdGa(100), (111) and (111) surfaces and H bonding after adsorption are addressed. H interacts with Pd atoms with a tilted geometry on (100) and (111) surfaces. On the (111) surface two possible forms for H adsorption are detected: one is observed atop perpendicular to the surface and the other one is subsuperficial, both with similar adsorption energies. The Ga-H interaction is energetically less stable and is only present on the (100) plane. Pd-Pd bond strength decreases up to 53.8% as the new Pd-H bond is formed. The Pd-H bond length differs less than 1%, compared to the gas phase value for the (100), (111) and atop (111). However in the (111) subsurface-H bond length is about 2.17 Å. The effect of H is limited to its first Pd neighbor. Analysis of orbital interaction reveals that the Pd-H bond mainly involves s-s and s-p orbitals with lower participation of Pd 4d orbitals. The computed H vibration frequencies after adsorption show values of 1786, 1289 and 633.5 cm-1 that correspond to top, bridge and hollow sites respectively.
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