Creation date in repository: 2020-05-28

Abstract: El dopatge utilitzant elements del bloc p ha estat sovint emprat com a eina per a modificar les propietats electròniques dels materials basats en carboni per a un ampli ventall d’aplicacions. Tot i així, el dopatge amb fósfor ha estat poc explotat, sobretot en suports per a catalitzadors tipus “single atom”. En aquest treball, s’empra la Teoria del Funcional de la Densitat per a comparar diferents materials de carboni dopats amb fósfor com a suports per a catàlisi tipus “single atom”. Els resultats dels càlculs realitzats sobre espectroscòpia de fotoelectrons emesos per raigs X (XPS) pels àtoms de P i Pd de les estructures demostren possibles diferents entorns químics del fósfor i el pal·ladi amb mateix desplaçament XPS. L’activitat catalítica dels catalitzadors de Pd “single atom” suportats sobre els suports dopats ha estat predita per mitjà de l’anàlisi de l’estructura electrònica a través del càlcul de densitat d’estats. Aquest treball demostra la viabilitat d’obtenció dels materials estudiats per a ser emprats com a suports i suggereix la possibilitat d’unir la catàlisi homogènia i l’heterogènia per tal de millorar l’activitat catalítica. p-block-doping has been used as a powerful tool to tune electronic properties of carbon-based materials for a great variety of applications. However, phosphorus doped carbons are poorly explored, particularly as single-atom-catalyst scaffolds. In this work, Density Functional Theory is employed to compare different phosphorus-doped carbon-based materials as supports for single atom catalysis. Computed X-ray Photoelectron Spectroscopy shifts are presented and show the possibility of chemically different P or Pd atoms exhibiting similar shifts. The potential activity of P-doped-carbon supported Pd single atoms has been discussed in terms of the Projected Density of States. This work demonstrates the viability of some phosphorus-doped carbon-based materials to be used as single atom scaffolds and opens up the possibility of bridging homogeneous and heterogeneous catalysis to improve catalytic performance. El dopaje utilizando elementos del bloque p ha sido a menudo empleado como herramienta para modificar las propiedades electrónicas de los materiales constituidos por carbono para un amplio abanico de aplicaciones. Aun así, el dopaje con fósforo ha sido poco explotado, sobre todo para soportes de catalizadores tipo “single atom”. En este trabajo, se emplea la Teoría del Funcional de la Densidad para comparar diferentes materiales de carbono dopados con fósforo como soporte para catálisis tipo “single atom”. Los resultados de los cálculos realizados sobre espectroscopia de fotoelectrones emitidos por rayos X (XPS) de los átomos de P y Pd de las estructuras demuestran posibles diferentes entornos químicos del fósforo y el paladio con mismo desplazamiento XPS. La actividad catalítica de los catalizadores de Pd “single atom” soportados sobre los apoyos dopados ha sido predicha por medio del análisis de la estructura electrónica a través del cálculo de densidad de estados. Este trabajo demuestra la viabilidad de obtención de los materiales estudiados para ser empleados como soporte y sugiere la posibilidad de unir la catálisis homogénea y la heterogénea para mejorar la actividad catalítica.

Subject: Química

Language: en

Work's codirector: López, Núria; Fako, Edvin

Subject areas: Química Chemistry Química

Department: Química Física i Inorgànica

Student: Ruiz Ferrando, Andrea

Academic year: 2018-2019

Title in different languages: Dopatge amb fòsfor de materials constituïts per carboni per a catàlisi single atom Phosphorus doping of carbon-based materials for single atom catalysis Dopaje con fósforo de materiales constituïdos por carbono para catálisis single atom

Work's public defense date: 2019-06-18

Access rights: info:eu-repo/semantics/openAccess

Keywords: dopatge, single atom doping, single atom dopaje, single atom

Confidenciality: No

TFG credits: 12

Title in original language: Phosphorus doping of carbon-based materials for single atom catalysis

Project director: Reguero de la Poza, Mar

Education area(s): Química

Entity: Universitat Rovira i Virgili (URV)