Estudio de la estabilidad de fase de nanoaleaciones cu-ag en la región sólida

Abstract

Se estudio el efecto del tamaño, la composición y la temperatura sobre la estabilidad de fase relativa de pequeños clústeres sólidos bimetálicos CuAg, a través de simulaciones de dinámica molecular clásica y el cálculo de propiedades termodinámicas de mezcla de los sistemas. El efecto del tamaño y la temperatura es examinado en nanoaleaciones con composición atómica de Ag cercanas a 0.5. Variando el tamaño de la partícula entre 1.8 y 4 nm a 298K y 1 atm, se encontró un rango de tamaños en el cual la formación de la aleación es posible, y además que el tamaño de transición hacia la región de dos fases a estas condiciones es cercano a 1.9 nm. El efecto de la temperatura se evaluó entre 298 y 800K para nanoaleaciones de 2.2 y 2.8 nm de diámetro, en ambos casos se observo que inicialmente los sistemas son estables en la región de dos fases, coreshell. Sin embargo, a partir de cierto umbral de temperatura el sistema es más estable como una solución solida. El efecto de la composición es estudiado para sistemas de 2.2, 2.8 y 3.5 nm, en la mayoría de los casos el sistema prefiere la configuración coreshell. Conocer la configuración que prefiere el sistema a determinadas condiciones permite predecir la distribución de átomos al interior y en la superficie del clúster, lo cual es de gran importancia para el uso de estos sistemas en procesos de catálisis heterogénea.