Las líneas de investigación que se desarrollarán en este proyecto pueden resumirse de la siguiente manera:

1. Molecular electrocatalysis: Para catalizar una reacción electroquímica dada, se pueden utilizar especies moleculares tanto en disolución como inmobilizadas en la superficie del electrodo. En el segundo caso, se considerarán procesos de varias electrónes así como la ocurrencia de reacciones químicas acopladas (¿gating?, inhibición y desactivación). Esto es de gran importancia en el caso de enzimas y proteínas que experimentan transferencias multielectrónicas a través de una cadena de centros redox entre el electrodo y el centro activo. Por lo tanto, esto requerirá abordar el problema de las transferencias electrónicas intramoleculares.
2. Transferencia simple e inducida de iones en interfaces líquido-líquido convencionales, micrométricas y nanométricas: La interfaz entre dos soluciones electrolíticas inmiscibles (ITIES) es de gran interés debido a su naturaleza biomimética y también en investigación y tecnologías energéticas. La transferencia de especies cargadas a través de ITIES se puede considerar como un modelo simple del traspaso a través de membranas biológicas de tal manera que los datos obtenidos proporcionan información fundamental sobre la actividad farmacológica o tóxica de una determinada sustancia. En este proyecto, se prestará especial atención al modelado de procesos de transferencia de iones en ITIES micro- y nanométricas debido a las ventajas experimentales que estas ofrecen para estudios cuantitativos. Además, permiten la miniaturización de dispositivos electroquímicos y se acercan a la escala de estructuras biológicas reales. Nuestros estudios considerarán transferencias simples e inducidas donde el impulso del traspaso de iones es aumentado por la presencia de una especie complejante en una fase.
3. Nanoelectrocatalysis: nanopartículas metálicas como catalizadores y nanoelectrodes: Las propiedades singulares de los materiales nanométricos pueden ser beneficiosas para desencadenar reacciones electroquímicas lentas. En el caso de las nanopartículas metálicas, la actividad catalítica depende de múltiples factores como su composición química, tamaño, forma y agente de cubierta. El uso de métodos electroquímicos permite analizar de manera directa el comportamiento de los materiales nanométricos hacia reacciones de transferencia electrónica de interés, lo cual está relacionado con su actividad catalítica y también con su toxicidad. En este proyecto se avanzará en el riguroso modelado de transferencias electrónicas en nanopartículas metálicas y nanoelectrodes, que es particularmente complejo debido a que efectos no convencionales que pueden ser descartados en los electrodo macro-y microscópicos pueden surgir. El objetivo final es establecer herramientas y marcos teóricos y experimentales para caracterizar de manera precisa la actividad catalítica de las nanopartículas hacia procesos de transferencia electrónica.