Analyse théorique des catalyseurs à base de métaux transitionnels pour la décomposition de l'acide formique

Des calculs de théorie fonctionnelle de densité périodique sont employés pour déterminer les énergies de réaction de la décomposition de l'acide formique sur les surfaces d'Ag, Cu, Pd, Pt et Rh. Nous étendons également l'étude à d'autres surfaces de métaux transitionnels en scalant les énergies d'adsorption des espèces réactionnelles avec deux descripteurs indépendants : les énergies d'adsorption de CO et d'OH. Un modèle microcinétique est ensuite développé pour dériver la cinétique de la décomposition de l'acide formique à partir des paramètres énergétiques. En intégrant les relations de mise à l'échelle dans le modèle microcinétique, les fréquences de rotation pour la décomposition de l'acide formique sur les surfaces de métaux transitionnels sont décrites comme des fonctions des deux descripteurs. Les variations d'activité catalytique et de sélectivité d'une surface métallique à l'autre, obtenues par analyse de premiers principes, sont en accord qualitatif avec celles obtenues expérimentalement. Le concept d'interpolation de l'énergie d'adsorption est enfin utilisé pour identifier de manière pratique des catalyseurs en alliage potentiellement intéressants pour la décomposition de l'acide formique.