Región de Murcia
Fundación Séneca
Ficha descriptiva

Estudio de procesos de transferencia de carga y procesos electrocatalíticos en macro, micro y nano-interfases

Este proyecto se ocupará del estudio de diferentes tópicos dentro del campo de la Electroquímica a los que han derivado nuestras investigaciones previas. Estas tematicas pueden resumirse de la siguiente forma:

  1. Estudio de los mecanismos de reacción más frecuentes: procesos de electrodo complicados con reacciones químicas homogéneas, y procesos electrocatalíticos en los cuales el mediador se encuentra inmovilizado en la superficie del electrodo y el catalizador en disolución. Para llevar a cabo estos desarrollos consideraremos electrodos y microelectrodos de diferentes geometrías. En el caso de que el mediador se encuentre confinado en la superficie del electrodo se considerará al posibilidad de que puedan darse transferencias multielectrónicas, y se analizarán los diferentes mecanismos de reacción a que pueden dar lugar. Este tipo de procesos son de gran interés práctico en campos tales como la electrosíntesis de nuevos materiales, ecotoxicidad, en procesos de conversión de energía en química y biología (por ejemplo, en procesos de transferencia protónica acoplados a la transferencia electrónica que son de especial relevancia en el caso de células y biocélulas de combustible), el desarrollo de biosensores de alta eficiencia, de catalizadores heterogéneos, etc. Todos estos procesos están relacionados con las ciencias medioambientales, la química, la bioquímica, la farmacología, entre otras disciplinas.
  2. Estudio de la transferencia simple y asistida en interfases líquido-líquido convencionales y también micro- y nano-interfases líquido-líquido: como son los micro- y nano-capilares y los micro y nano-agujeros y conjuntos ordenados de los mísmos (matrices) realizados sobre membranas inertes, con el fin de describir la respuesta electroquímica en estas interfases y obtener el coeficiente de difusión de los iones y la energía estandar de Gibbs de la mísma, la cual está directamente relacionada con el coeficiente de partición del ión, que permite cuantificar la lipofilicidad del ión, una propiedad crucial para controlar el transporte iónico a través de membranas biológicas así como para el diseño de nuevos y más eficaces especies activas farmacologicamente.
  3. Caracterización electroquímica del comportamiento electrocatalítico de nanopartíclas metálicas así como en su uso como nanoelectrodos. Para ellos se llevarán a cabo la modelización y análisis teórico que permitan el estudio a priori del efecto de las distintas variables experimentales y la identificación de casos particulares de interés. Los resultados teóricos se aplicarán al estudio de cinéticas de transferencia electrónica a través de dichas nanopartículas así como a la cuantificación de propiedades electrocatalíticas de las mismas e identificación de su origen. En la actualidad estos estudios se encuentran en un estado de desarrollo ¿semi-empírico¿ en buena parte debido a la complejidad que presenta la modelización rigurosa de tales sistemas. Por ello, los resultados obtenidos permitirán avances en el uso de nanopartículas actuando como nanoelectrodos para el estudio de cinéticas electroquímicas (y químicas) más rápidas, lo cual repercutirá finalmente en una mejor comprensión de los procesos de transferencia electrónica y la posibilidad de obtener información molecular.

Programa

Generación de Conocimiento Científico de Excelencia

Convocatoria

Ayudas para la realización de proyectos de investigación 2014

Área

Ciencias y tecnologías químicas (CTQ) / Química física (755)

Expediente

19456/PI/14

Investigador

Molina Gómez, Angela

Grupo de Investigación

Electroquímica teorica y aplicada