Establecimiento y comprensión de las relaciones de escalado de adsorción-energía con pendientes negativas

Las relaciones de escalado de adsorción-energía se utilizan ampliamente para el diseño de materiales catalíticos. Hasta la fecha, solo se conocen relaciones de escalado lineales en las que las pendientes son positivas. Al considerar las energías de adsorción de F, O, N, C y B en metales de transición, mostramos aquí que también existen relaciones de escalado con pendientes negativas entre ciertos adsorbatos. El origen de tales relaciones de escalado no convencionales se analiza en términos de descriptores comunes como el centro de banda d, trabajo de función, número de electrones externos, carga electrónica en los adsorbatos, poblaciones de solapamiento de orbitales cristalinos integrados y poblaciones de Hamilton de orbitales cristalinos. Se forman relaciones de escalado convencionales entre adsorbatos como F, O, N y C, que crean enlaces tipo iónicos con las superficies. Por el contrario, se establecen relaciones de escalado anómalas entre estos y adsorbatos unidos covalentemente como B. Esto amplía la teoría de las relaciones de escalado de adsorción-energía y abre nuevas avenidas en química física y catálisis, por ejemplo, en celdas de combustible de borohidruro directo.