Investigação teórico-experimental do efeito da dopagem nas propriedades estruturais e eletrônicas do óxido de índio

Abstract

En el presente trabajo de se ha investigado la influencia de la inserción de cationes La3+ y Pd2+ en las propiedades estructurales y electrónicas del In2O3, aclarando cómo estas modificaciones afectan a la actividad del referido oxido hacia diferentes aplicaciones catalíticas. Estos materiales se han preparado a través de una ruta sintética rápida y fácil, la cual se basa en una síntesis hidrotermal asistida por microondas, y una posterior calcinación. Las simulaciones computacionales, basadas en cálculos periódicos de DFT utilizando el programa CRYSTAL17, se han llevado a cabo para investigar la geometría, la estructura electrónica del bulk y de las superficies expuestas en la morfología utilizando el funcional híbrido de troca-correlación B3LYP. Además, las morfologías teóricas de los polimorfos cúbico, c-In2O3 y romboédrico, r-In2O3 se han obtenido mediante valores de energías superficiales empleando el método de construcción de Wulff.

The present work has been focused on the influence of the insertion of lanthanum (La3+) and (Pd2+) cations in the structural and electronic properties of In2O3, elucidating how these modifications affect the activity of the referred oxide towards different catalytic applications. These materials were synthesized through a facile and fast chemical route based on a microwave-assisted hydrothermal method with a rapid post-annealing calcination treatment. Computational simulations, based on periodic DFT calculations using the program CRYSTAL17, have been carried out to investigate the geometry, electronic structure of the bulk and exposed surfaces in the morphology using the hybrid B3LYP exchange–correlation functional. Moreover, the morphology of the bcc and rh-In2O3 polymorphs have been obtained by surface energies values employing the Wulff construction method.