Resultados teóricos y experimentales indican que la incorporación de átomos de plata a cúmulos de oro cambian favorablemente las propiedades estructurales y químicas del cúmulo, sin embargo, aún no se tiene bien entendido como interactúan los átomos de Au con los átomos de Ag en estas nanoaleaciones. Para lograr una mayor comprensión de estos sistemas binarios es necesario realizar un estudio sistemático de aleaciones Au-Ag con diferentes composiciones, utilizando métodos teóricos que tomen en cuenta los efectos relativistas presentes en los átomos de oro, haciendo énfasis en el análisis de propiedades estructurales, electrónicas y vibracionales que den indicios del tipo de interacción que se establece entre los átomos de Au y Ag, como son patrones de segregación, longitudes de enlace y tipos de enlace energéticamente favorables, transferencias de carga, potenciales de ionización y afinidad electrónica, así como efectos vibrónicos derivados del llenado de capas electrónicas, los cuales pueden dar origen a una inestabilidad. Así pues, el objetivo general de este proyecto es realizar un estudio sistemático y generar conocimiento básico sobre las propiedades estructurales, electrónicas y vibracionales de cúmulos bimetálicos AumAgn con 5 ≤ (m + n) ≤ 25 y 5 composiciones diferentes, así como sus propiedades catalíticas en reacciones útiles para la detección y abatimiento de contaminantes ambientales. Además, se pretende estudiar los procesos de oxidación de CO y reducción de los NOx, x = 1, 2 asistidos por cúmulos bimetálicos Au-Ag seleccionados en función de su forma (estructuras con sitios de baja coordinación) y composición (segregación mixta, core/shell, etc.), permitirían estudiar propiedades catalíticas favorecidas por la combinación de ambos átomos.

Las propiedades observadas en sistemas nanométricos brindan una oportunidad de optimizar y crear nuevas tecnologías que prometen un mejor desempeño y una mayor eficiencia. Sin embargo, las propiedades de estos sistemas nanométricos están lejos de ser totalmente comprendidas y día a día se proponen nuevos sistemas con propiedades catalíticas, ópticas, magnéticas o electrónicas superiores a los ya existentes. Tal es el caso de sistemas bimetálicos a escala nanométrica. _x000D_ En particular, las nanoaleaciones Ag-Au presentan interesantes propiedades ópticas y catalíticas, las cuales podrían ser potenciadas a través de un adecuado diseño del patrón de mezclado y de un mayor entendimiento de las sinergias presentes en estos cúmulos debido a su geometría o estructura y a la presencia de dos tipos de átomos diferentes. Un estudio teórico y sistemático de sus propiedades estructurales, electrónicas y vibracionales podría dar un indicio del origen de estas sinergias y del patrón adecuado para optimizar una propiedad del cúmulo en particular. Así pues, en este proyecto nos enfocaremos en el estudio de cúmulos AumAgn, con 5 ≤ (m + n) ≤ 25 y 5 diferentes composiciones, entre ellas, las composiciones Au:Ag = 5:1, 3:1, 2:1 y 1:1._x000D_ El estudio de sistemas bimetálicos en el intervalo y las composiciones antes descritas nos permitirá analizar como cambian las propiedades de estos sistemas comparadas con las de los cúmulos de Ag y Au puros. Por ejemplo, al estudiar la afinidad electrónica, el potencial de ionización y la brecha HOMO-LUMO de cúmulos de oro y plata pura se observa que estas propiedades presentan un comportamiento par/impar en función del tamaño. Una pregunta que nos podríamos hacer en este caso sería: como en el caso de la adsorción de los NOx, ¿se inhibe este comportamiento en cúmulos bimetálicos Au-Ag?. ¿Se dará el mismo tipo de transición estructural en cúmulo bimetálicos que en cúmulos de oro (plano – casi plano – estructura tipo jaula – piramidal – nanocápsula (nanotubo) [32])?. ¿Qué composiciones son las más estables para cada tamaño de cúmulo?. ¿Tenemos algún cúmulo que pueda considerarse mágico en este intervalo?. ¿Los cúmulos bimetálicos son más rígidos o igual de fluxionales que los cúmulos de Au?. _x000D_ Para identificar efectos sinérgicos en las propiedades catalíticas del cúmulo debido a la forma, composición, patrón de mezclado y presencia de dos elementos distintos, estudiaremos el proceso de oxidación del monóxido de carbono y el proceso de reducción de los NOX asistidos por dos sistemas predichos como estables y cada uno con composición 3:1 y 1:1 respectivamente. En este punto se debe recordar que experimentalmente se ha sugerido que las composiciones Au:Ag = 3:1, 1:1 son las más altamente catalíticas hacia la oxidación de CO. _x000D_ El conocimiento generado a través de este estudio podría ser utilizado para el diseño y desarrollo de nuevos sensores y catalizadores de contaminantes ambientales._x000D_