Estudio de superficies de energı́a potencial y dinámica de moléculas encapsuladas en Hidrato-Clatratos

Los hidratos clatratos de dióxido de carbono son compuestos de inclusión que se han propuesto como posibles materiales moleculares en la lucha contra problemas ambientales relacionados con la captura y el almacenamiento de gases de efecto invernadero. A pesar del creciente interés en tales hidratos y sus aplicaciones tecnológicas, el nivel de comprensión molecular de su formación y caracterı́sticas aún está lejos de ser completo. El modelado de las interacciones es una tarea costosa computacionalmente, sin embargo es esencial para determinar de manera confiable las propiedades moleculares. Este trabajo tiene como objetivo estudiar las interacciones jaula-huésped dominadas por enlaces de hidrógeno y fuerzas van der Waals en un clatrato con estructura sI y CO 2 encapsulado. Se investigaron sistemáticamente diferentes funcionales de densidad por medio de cálculos periódicos ab initio en el marco de la Teorı́a del Funcional Densidad para lo que se realizó una evaluación comparativa del rendimiento de los funcionales PBE, revPBE, PW86PBE, PW91, BLYP, opt88B y optB86b, considerando correcciones de dispersión locales tales como el modelo de Momento Dipolar de Intercambio (XDM) y el modelo semiempı́rico de Grimme (DFT-D2), ası́ como funcionales no locales tipo optB88vdW y optB86bvdW. Las interacciones se estudiaron mediante la estimación de las energı́as de unión, de cohesión y saturación para diferentes configuraciones del sistema. Los resultados obtenidos señalan que las interacciones de dispersión son importantes en la estabilización de las energı́as jaula-huésped y la encapsulación del CO2 dentro de las jaulas es energéticamente favorable. Ademas se concluye que los funcionales PW86PBE y PBE con dispersión XDM son capaces de predecir la estructura de equilibrio y dar razón de las interacciones del sistema.

• Autores: Cabrera Ramirez, Luz Adriana
• Fecha de publicación: 2018
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/69247
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/69247; http://bdigital.unal.edu.co/70860/
• Palabra clave: 53 Física / Physics; Almacenamiento; Estructura electrónica; Dióxido de carbono; Dispersión; Hidratos de clatrato; Teorı́a del Funcional Densidad; Electronic structure; Clathrate hydrate; Storage; Carbon dioxide; Dispersion; Density functional theory
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial 4.0 Internacional