Estudio del efecto de sitios inertes en la reacción CO+O₂ en Pt(100) por simulaciones de Monte Carlo dinámico

Effect of inert sites in CO+O₂ reaction on Pt(100) surface by dynamic Monte Carlo simulation

S. J. Alas*

Departamento de Ciencias Naturales, UAM - Cuajimalpa, C. P. 01120, México, D.F. * Autor para la correspondencia. E-mail:salas@correo.cua.uam.mx Tel. 26-36-38-00, ext. 3818.

Resumen

La reacción catalítica de oxidación de CO por O2 en Pt(100), a condiciones de ultra alto vacío (UHV), forma diferentes tipos de fenómenos no lineales como oscilaciones químicas y patrones espaciales. La mayoría de los trabajos teóricos se han enfocado en estudiar este sistema utilizando superficies totalmente limpias. Es por ello, que en este trabajo se analiza el efecto de impurezas superficiales (sitios inertes) sobre estos fenómenos utilizando simulaciones de Monte Carlo dinámico. En este estudio se ha observado que la frecuencia de las oscilaciones y el ancho de los frentes de reacción que forman los patrones, en este caso de tipo célula, disminuyen cuando la cantidad de impurezas aumenta. Esto ocurre principalmente porque la adsorción de O2 disminuye y la difusión de CO adsorbido es obstruida. Tanto las oscilaciones como los patrones espaciales desaparecen cuando la cantidad de impurezas sobre el substrato es mayor a 15%.

Palabras clave: oscilaciones, patrones espaciales, reconstrucción de superficie, sitios inertes, Monte Carlo dinámico.

Abstract

A dynamic Monte Carlo simulation is proposed to explore the effect of inert surface impurities on the oscillatory behavior and pattern formation in the CO oxidation by oxygen on Pt(100) surface at ultra high vacuum conditions (UHV) and relatively high temperature conditions. In this study it was found that, the oscillation frequencies and the pattern reaction fronts, in this case cell type, decrease when the amount of impurities increases. This occurs mainly because the adsorption of O2 from gas phase decreases and the diffusion process of adsorbed CO is delayed. Thus oscillations and spatial patterns disappear when the amount of impurities on the substrate is greater than 15 %.

Keywords: oscillations, pattern formation, surface restructuring, inert sites, dynamic Monte Carlo.

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