Examinando por Autor "Luis Arturo Alcalá Varilla"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Efectos sobre las propiedades estructurales y electrónicas resultantes de adicionar Cobre (Cu) en la superficie 001 de TiO2 en fase anatasa
    (2023-03-04) Ponnefz Durango, Rafael Eduardo; Luis Arturo Alcalá Varilla
    Se realizó un estudio mediante simulaciones computaciones de primeros principios, en el marco de la teoría del funcional de la densidad (DFT), donde se observan los efectos que generan las adiciones de clústeres de cobre (Cu3 y Cu4) a las propiedades estructurales y electrónicas de la superficie 001 de dióxido de titanio (TiO2) en fase anatasa. Para esto tuvimos en cuenta la aproximación de gradiente generalizado (GGA) en la parametrización de Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE), también la corrección de Hubbard (U) tanto para los átomos de titanio Ti como para los átomos de cobre Cu. Entre los resultados, se evidenció el carácter semiconductor de la superficie de TiO2 a partir de cálculos de la densidad de estados, también se encontró que al adicionar clústeres de cobre se originan estados intermedios en la banda prohibida de energía, tales como, estados vacíos cercanos a la banda de conducción debido a orbitales p de átomos de cobre y formación de polarones debido a especies Ti3+; estos estados intermedios causan una reducción de la banda prohibida de energía, por lo que la superficie 001 de TiO2 podría absorber luz visible, con lo cual se esperaría mejoras en las propiedades fotocatalíticas del compuesto Cu/TiO2.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Estudio de la estabilidad dinámica del sistema cunco2 (n=3-5) mediante simulaciones computacionales basadas en DFT
    (2023-08-25) Badel Montesino, Jose Manuel; Luis Arturo Alcalá Varilla
    El aumento de las concentraciones de dióxido de carbono está directamente relacionado con la problemática ambiental más preocupante en los últimos años, el calentamiento global. Nuestro ecosistema consiste en un conjunto de equilibrios que mantienen la vida en el planeta; existen varias formas de alterar un equilibrio, entre ellas, modificar la concentración de las sustancias químicas que forman parte del sistema (principio de Lchatelier). Entonces, el dióxido de carbono que es uno de los gases efecto invernadero que se emiten en mayores concentraciones, al acumularse en la atmosfera retiene parte de la energía emitida por el sol, generando un aumento en la temperatura promedio del planeta. En consecuencia a esta variación de temperatura, los equilibrios naturales se alteran, agravándose la problemática a medida que las concentraciones de CO2 aumentan. Actualmente existen varias estrategias sostenibles, está por ejemplo, la catálisis redox dentro del cual se encuentra la fotocatálisis y la fotoelectrocatalisis que pueden ayudar a minimizar las emisiones de dióxido de carbono. Por otro lado, se dispone de un nuevo campo de estudio, se trata de los clúster metálicos, cuyas investigaciones y artículos reportados hasta la fecha han demostrado que estos materiales tienen potenciales aplicaciones. El objetivo de este trabajo es obtener las densidades de estado-frecuencia de los complejos de cobre Cu3 CO2_1b ,Cu4 CO2_1b ,Cu5 CO2_6b y Cu5 CO2_7b reportados por Wilmer Núñez en su trabajo de investigación mediante el programa PHONOPY. Los resultados muestran que todos los complejos de cobre presentan picos a frecuencias negativas, por lo que los clústeres de cobre Cun n=3-5 no son útiles para almacenar CO2.