Nanomateriales bajo condiciones de operación

El día viernes 16 de agosto a las 11 hs, continuando con el Ciclo de Charlas 2019 del INFAP - Dpto. de Física, contaremos con la presencia del Dr. Darío Stacchiola, egresado del Dpto. de Física. El Dr Stacchiola actualmente es el responsable del Grupo de Ciencias de Interfaces y Catálisis, Center for Functional Nanomaterials,BNL,New York, USA

Título: "Nanomateriales bajo condiciones de operación"

Lugar y Fecha: Aula 34 - 2do Piso Bloque II - Viernes 16/8 - 11 hs.

Resumen: Los catalizadores heterogéneos experimentan cambios dramáticos en su estructura a medida que median una reacción química. Debido a la complejidad de los materiales utilizados como catalizadores y la dificultad de interrogarlos bajo condiciones de reacción, estos sistemas se caracterizan generalmente sólo antes y después de las reacciones químicas. Por lo tanto, las fases activas que se forman dinámicamente en los catalizadores bajo condiciones de reacción, conformadas de complejos multifuncionales de tamaño nanométrico en las interfaces metal/óxido, y los mecanismos de reacción asociados con las mismas son desconocidos. Dado que la estructura de los catalizadores cambia a medida que las moléculas que reaccionan interactúan con él a lo largo del proceso catalítico, sólo las técnicas in situ permiten seguir los procesos dinámicos involucrados en la superficie de un catalizador. Las técnicas que utilizan sólo fotones, como la espectroscopía IR, se han utilizado extensamente para estudios in situ, pero en la espectroscopia de fotoelectrones o la microscopia electrónica, técnicas donde los electrones interactúan fuertemente con los reactivos en la fase gaseosa, han demorado más en implementarse. Las técnicas estructurales basadas en electrones, como la microscopía de túnel de barrido (STM), sólo están disponibles en un número limitado de laboratorios. Presentaré estudios de casos que muestran cómo se pueden aplicar técnicas in situ complementarias, incluyendo la espectroscopía de fotoelectrones de rayos X a presión ambiental (AP-XPS), la espectroscopía de absorción de reflexión infrarroja (AP-IRRAS) y AP-STM para estudiar interfaces heterogéneas en acción.

“Ultrathin TiO2 on nanowires: Optimization of conformal growth and elucidation of atomic-scale motifs” Nano Letters doi: 10.1021/acs.nanolett.8b04888 (2019)  “Ionization‐Facilitated Formation of 2D (Alumino)Silicate–Noble Gas Clathrate Compounds”Adv. Funct. Mater doi: 10.1002/adfm.201806583 (2019  “Stabilization of oxidized copper nanoclusters in confined spaces” Top. in Catal. 61, 419 (2018)  “Single Atoms in Nano-Cages: Immobilization of Ar Atoms in Two-Dimensional Zeolite Models” Nature Communications 8, 16118 (2017) “Highly Active Copper-Ceria and Copper-Ceria-Titania Catalysts for Methanol Synthesis from CO2” Science 345, 546-550 (2014)

El Dr. Stacchiola es el Líder del Grupo de Ciencia de Interfaces y Catálisis en el Centro de Nanomateriales Funcionales-Brookhaven National Laboratory (CFN-BNL). Obtuvo su Licenciatura en Física (1997) en la UNSL (Argentina), su Ph.D. en Fisicoquímica (2002) en la Universidad de Wisconsin-Milwaukee y fue becado por la fundación Humboldt durante su estadía en el Instituto Fritz-Haber de Berlín (2005-2007). Su investigación se centra en estudios de química y física de superficies mediante herramientas in situ, y en particular en relaciones estructura-reactividad en catálisis. El uso de catalizadores modelo bien definidos permite la caracterización de sistemas a nivel molecular y atómico. Los estudios de estos catalizadores modelo mediante espectroscopía y microscopía in situ de alta resolución bajo condiciones operando brindan evidencia directa de fases activas generadas dinámicamente y especies de superficie adsorbidas, que se producen o estabilizan solo en condiciones de reacción. Es autor de más de 150 publicaciones.