Estudio teórico de la coordinación de NO(2) a metales en fase gas y en la zeolita CuZSM-5

Resum

En este trabajo se ha estudiado la coordinación del NO2 a diferentes átomos metálicos en sistemas MNO2 (M=Cu, Ag, Be, Mg, Ca, Sr) y M(NO2)2 (M=Mg,Cu). También se ha estudiado la coordinación del NO2 al Cu+ en fase gas y en la zeolita CuZSM-5 como paso clave en la eliminación de óxidos de nitrógeno en zeolitas. Cálculos de calibración de diferentes métodos basados en la teoría del funcional de la densidad indican la necesidad de incluir el intercambio exacto en el funcional, por ejemplo usando el método B3LYP. En todos los sistemas MNO2 el enlace es de tipo iónico y la coordinación más estable es la bidentada a través de los dos oxígenos. El comportamiento de Cu y Mg en estos sistemas es muy similar, sin embargo, al añadir otro NO2 se encuentran importantes diferencias. Cuando estudiamos la coordinación del NO2 al Cu+ en fase gas la coordinación más estable es la monocoordinada a través de un oxígeno, mientras en la zeolita es la bidentada. Además, el enlace es mucho más fuerte en la zeolita (43 kcal/mol) que en fase gas (26 kcal/mol) debido a que una promoción 3d-4s en el Cu+ reduce la repulsión con los ligandos aumentando la interacción electrostática entre el Cu+ y los ligandos.