Theoretical study of methane adsorption on graphite

Abstract

In the present contribution, we performed PM3 semi – empirical and DFT calculations of increasing numbers of adsorbed methane molecules on a planar polyaromatic substrate, which mimics a graphene plane. In this way we attempt to describe low coverage methane adsorption on a graphite surface. Results show a configuration change of adsorbed molecules from hexagonal to square array as the coverage increases; however methane molecules distance to the surface remains almost unchanged for PM3 and for DFT diminishes from 4.2 A for one molecule to 3.8.

En el presente trabajo realizamos cálculos semiempíricos PM3 y DFT de un numero creciente de moléculas de metano adsorbidas en un sustrato planar poliaromático que simula un plano de grafeno. De esta forma tratamos de describir la adsorcion de metano sobre una superficie de grafito. Los resultados muestran un cambio en la configuración de las moléculas adsorbidas de un arreglo hexagonal a un arreglo cuadrado a medida que el cubrimiento se incrementa; sin embargo la distancia de las moléculas de metano a la superficie se mantienen casi sin cambios (3. 89 Å) en los cálculos PM3 y disminuye de 4.2 Å a 3.8 Å en DFT.