Galvão, Breno Rodrigues LamaghereBranco Neto, Marionir Macedo Castelo2026-11-092024-06-28https://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/3233Muitos processos químicos importantes se beneficiam dos avanços em catalisadores heterogêneos, especialmente aqueles que são catalisados por superfícies metálicas, que muitas vezes são influenciados por imperfeições, como degraus e dopantes. Na primeira parte deste trabalho, foi investigado o impacto da dopagem com um único dopante Rh no comportamento de adsorção de OH e CO em superfícies de Ag(211) com degraus, usando cálculos de teoria do funcional da densidade (DFT) com correção de van der Waals. A estabilidade do dopante Rh na superfície é maior em sítios com alta coordenação, mas, quando as moléculas estão presentes, os sítios menos coordenados são favorecidos. Essa mudança é atribuída à redistribuição de carga induzida pelo dopante e a um pico distinto na densidade de estados. Moléculas próximas ao dopante podem modificar a distribuição de carga local e afetar as interações entre dopante e superfície. Isso pode deslocar o dopante para favorecer locais de adsorção menos coordenados em comparação com a superfície sem moléculas. O OH se adsorve fortemente em superfícies de prata, e sua ligação é mais forte com o dopante de Rh devido à diferença de eletronegatividade entre eles. Em contraste, o CO se adsorve fisicamente na superfície não dopada, mas se adsorve quimicamente em superfícies dopadas. Na segunda fase do estudo, foi investigado o processo de redução de CO2 usando o método computacional do eletrodo de hidrogênio (CHE), analisando superfícies de Ag(211) limpas e dopadas com um único átomo de Fe, Co, Ni, Cu, Rh ou Ir. Também avaliamos se os materiais propostos são suscetíveis a envenenamento por OH ou favorecem a reação de evolução de hidrogênio (HER), reação competidora. Nossos cálculos revelaram uma fraca mistura de densidade eletrônica entre o hospedeiro e o dopante, caracterizada por picos agudos na densidade de estados próximos à energia de Fermi, exceto no caso de dopantes de cobre. A energia de adsorção de intermediários varia entre diferentes substratos, levando a perfis de reação únicos. Superfícies com o dopante cobre tendem a desorver espontaneamente CO, ao contrário de outros elementos do quarto período (Fe, Co, Ni) que se ligam ao CO e podem favorecer a HER. Em contraste, os dopantes Ir e Rh são eletrocatalisadores promissores, favorecendo a redução de CO e suprimindo a HER em potenciais mais baixos que o cobre. Além disso, eles não são propensos a envenenamento por radicais OH.enTese2026-11-09Superfícies (Tecnologia)Química quântica– MatemáticaHidrogênio– Simulação computacionalEletrólise– Simulação computacional