Electrolito

Aplicación de diferentes técnicas electroquímicas en medios con baja concentración de electrolito soporte

Estancia finalizada: 
NO
Resumen curriculum: 

Nace en Tobarra en 1983. En 2006 obtiene la Licenciatura en Química por la Universidad de Murcia, recibiendo el Premio Fin de Carrera. A continuación cursa el programa de doctorado interuniversitario con mención de calidad “Electroquímica. Ciencia y Tecnología” obteniendo la suficiencia investigadora en el año 2008. Entre 2006 y 2010 desarrolló su proyecto de tesis doctoral en el departamento de Química Física de la facultad de Química de la Universidad de Murcia, bajo la dirección de los Catedráticos de Química Física Ángela Molina Gómez y Francisco Martínez Ortiz, obteniendo el grado de doctor en 2010 por la Universidad de Murcia. Mientras desarrolló la tesis doctoral realizó estancias investigadoras en la Universidad de Oxford en los años 2009 y 2010 bajo la supervisión del Prof. Richard G. Compton. En el año 2011 obtuvo una beca de la Fundación Séneca para realizar una estancia posdoctoral investigando acerca del estudio de procesos electroquímicos en medios con baja concentración de electrolito soporte en la Universidad de Oxford con el Prof. Richard G. Compton, donde continua su labor investigadora en la actualidad. Posee comunicaciones en congresos nacionales e internacionales, así como publicaciones científicas en revistas de carácter internacional. Domina el inglés y tiene conocimientos de francés.

Resumen proyecto posdoctoral: 

La Electroquímica se sitúa en el corazón de la nanociencia, permitiendo conectar las escalas molecular y macroscópica del sistema experimental bajo estudio. Este proyecto de investigación busca desarrollar teórica y experimentalmente el campo de la nanoelectroquímica así como ampliar el uso e impacto de las técnicas electroquímicas en la obtención de información de propiedades moleculares. Con este propósito se pretenden desarrollar las herramientas teóricas y experimentales necesarias para investigar los complejos factores que interactúan en los procesos de transferencia de carga: fuerzas eléctricas, de transporte de masa, termodinámicas y superficiales.

A lo largo del proyecto se abordará su estudio cinético con el objetivo de desarrollar los modelos adecuados para entender los factores moleculares que definen la velocidad de reacción. Paralelamente se trabajará en el análisis de la respuesta electroquímica en medios con baja concentración de electrolito soporte, y en concreto, la aplicación de diferentes técnicas electroquímicas para la caracterización de procesos electródicos. En ambas líneas se prestará especial atención al uso de microelectrodos y nanoelectrodos, los cuales representan el futuro de la electroquímica por sus ventajosas propiedades que permiten llevar las medidas electroquímicas a la escala molecular. Así mismo se diseñarán y analizarán las técnicas electroquímicas más eficientes para cada caso. Finalmente, los resultados obtenidos se aplicarán al diseño de metodologías efectivas para el análisis químico de especies de interés biológico, industrial y alimenticio.

Resultados destacables del proyecto posdoctoral: 

Durante la primera etapa de investigación se ha avanzado en un mejor entendimiento de los procesos electroquímicos interfaciales y el desarrollo de la nanoelectroquímica en cuatro grandes aspectos. 

1. Procesos electródicos en medios con baja concentración de electrolito soporte. La teoría desarrollada ha permitido aplicar técnicas electroquímicas al estudio cuantitativo de sistemas experimentales en medios no soportados. Esto elimina la necesidad de añadir sales inertes en la realización de experimentos electroquímicos. 

2. Modelos cinéticos para procesos de transferencia de carga heterogéneos. Hemos desarrollado nuevos modelos cinéticos que ofrecen más información acerca de los cambios moleculares que tienen lugar en los procesos de transferencia de carga. Esta información es muy importante para el diseño de catalizadores, el estudio de proteínas y moléculas biológicas, o la detección de efectos cuánticos. 

3. Modificación de electrodos con nanopartículas metálicas. Estamos trabajando en el estudio de posibles “nanoefectos” asociados al uso de nanopartículas de oro. Hemos desarrollado los correspondientes programas de simulación y optimizado la modificación de electrodos con nanopartículas de oro. 

4. Estudio y diseño de técnicas electroquímicas.   Se han estudiado las ventajas y desventajas de los principales métodos electroquímicos en función de los fines y condiciones en las que se empleen. Asimismo, se han obtenido soluciones analíticas para el estudio de mecanismos de transferencia de carga simple, múltiple y electrocatalizada mediante los métodos electroquímicos más importantes.

Tipo Estancia Investigadora: 
Posdoctoral
Año del Programa: 
2010
Datos Personales
Nombre: 
Eduardo
Primer Apellido: 
Laborda
Segundo Apellido: 
Ochando
Nombre completo: 
Laborda Ochando, Eduardo
Lugar de Nacimiento: 
ESPAÑA
Fecha de Nacimiento: 
27/04/1983
Titulación (doctor en ...): 
Doctor en Química
Doctor por la Universidad de: 
Universidad de Murcia
Doctor desde: 
2010
Area de Conocimiento: 
Química y Tecnología Química
Estancias Anteriores: 

Durante el doctorado realicé 2 estancias de 3 meses en el grupo del profesor Richard G. Compton de la Universidad de Oxford en los veranos de 2009 y 2010.

Desde Marzo de 2011 se encuentra trabajando en el Physical and Theoretical Chemistry Laboratory de la Universidad de Oxford.

Actualmente investigas en la línea: 

La investigación que llevamos a cabo se incluye en el ámbito de la Electroquímica, una disciplina clave en el desarrollo de sensores (bio)químicos, industria, almacenamiento y transformación de energía, nanotecnología...

Principales 5 resultados: 

A. Molina, R. G. Compton, C. Serna, F. Martínez-Ortiz, E. Laborda, Electrochim. Acta, 54 (2009) 2320-2328.

F. Martínez-Ortiz, E. Laborda, J. G. Limon-Petersen, E. I. Rogers, C. Serna, N. V. Rees, A. Molina, R. G. Compton, J. Phys. Chem. C, 113 (2009) 17215-17222.

A. Molina, F. Martínez-Ortiz, E. Laborda, J. Puy, Phys. Chem. Chem. Phys., 12 (2010) 5396 - 5404.

A. Molina, J. González, E. Laborda, F. Martínez-Ortiz, L. K. Bieniasz, J. Phys. Chem. C, 114 (2010) 14542–14551.

A. Molina, E. Laborda, F. Martínez-Ortiz, D. F. Bradley, D. J. Schiffrin, R. G. Compton, J. Electroanal. Chem., doi:10.1016/j.jelechem.2011.04.012.

Dirección Profesional: 
Physical and Theoretical Chemistry Laboratory, Department of Chemistry, Oxford University
Centro de Investigación
Fecha de Inicio: 
01/01/2011
Fecha de fin: 
07/01/2013
País: 
REINO UNIDO
Nombre del Centro: 
Oxford University
Defínelo en una frase: 

Una llamativa y efectiva convivencia de tradición e innovación.

Dinos por qué elegistes este centro: 

A lo largo del doctorado participé en una línea de investigación en colaboración con el grupo del profesor Compton y tuve oportunidad de hacer dos estancias con lo que conocía el campo y modo de trabajo, y pensaba que se daban las mejores condiciones para llevar a cabo una estancia fructífera y que me permitiría conocer de cerca las líneas más punteras en el ámbito de la Electroquímica

¿Cómo accediste al centro? (tu grupo de Murcia investigaba en él, tenías buenas referencias, ya habías estado allí...): 

Mi grupo de investigación en Murcia (grupo de Electroquímica Teórica y Aplicada de la Universidad de Murcia) mantiene un contacto estable con el grupo del profesor Compton desde hace algunos años.

¿Por qué te admitieron, qué tramites seguiste para ello?: 

Contactamos con el investigador principal del grupo receptor (profesor Richard G. Compton) y le comentamos la posibilidad de realizar la estancia postdoctoral en su grupo a lo que cual accedió gustosamente poniendo todas las facilidades para el diseño del proyecto de investigación y para los trámites de admisión.

Localidad: 
Oxford
Provincia: 
Oxfordshire
Instalaciones: 

El grupo en el que trabajo en la actualidad dispone de 16 puestos de trabajo para la realización de experimentos electroquímicos, instalaciones para espectroelectroquímica: ESR, EV/visible, fluorescencia,…instalaciones para la fabricación de microelectrodos, equipos y celdas especializados para el estudio de la electroquímica en líquidos iónicos a temperatura ambiente, 8 puestos de trabajo para llevar a cabo simulaciones de ordenador e instalaciones para síntesis orgánica.

Investigadores relevantes del centro (nobel, investigadores más importantes...): 

El número de “celebridades” que se han formado y/o desarrollado una carrera científica en la Universidad de Oxford es muy elevado, incluyendo primeros ministros, escritores, actores, deportistas,…. Dentro del ámbito científico de los últimos años destacan Stephen Hawking (como estudiante), Richard Dawkins, Anthony James Leggett (Nobel de Física) y Tim Berners-Lee (co-inventor de la World Wide Web).

¿Qué caracteriza el centro en el ámbito internacional?: 

La Universidad de Oxford es una institución de gran tradición (la segunda universidad más antigua del mundo y la primera de habla inglesa) que ha sabido mantener la calidad de su sistema de enseñanza entre los más reputados del mundo, apareciendo en el ranking de 2011 entre las seis mejores.

¿Qué consejos darías a otros jóvenes investigadores que quieran acudir a este centro?: 

Que vengan con las pilas bien cargadas, con ilusión y disposición para aprender y trabajar.

Estancia Investigadora
¿Qué estas haciendo? En pocas frases explícanoslo por favor: 

Para los experimentos electroquímicos es frecuente utilizar una sal inerte como electrolito soporte en la disolución. Desafortunadamente, el uso de dicha sal puede introducir problemas como la complejación con las especies de interés, alteración de las propiedades del sistema, o un mayor riesgo de contaminación. El objetivo de nuestro trabajo es extender, teórica y experimentalmente, los estudios electroquímicos a medios con baja concentración de electrolito soporte para evitar las desventajas antes mencionadas, y en particular con métodos electroquímicos ventajosos para el análisis químico.

Objetivos científicos alcanzados hasta la fecha que desees destacar: 
<p> &nbsp;</p> <div> &nbsp; &nbsp; La actividad investigadora realizada hasta la fecha ha abordado y producido resultados en las siguientes <strong>l&iacute;neas de trabajo</strong> que contribuyen al desarrollo de la Electroqu&iacute;mica en campos en los que su uso no se encuentra generalizado u optimizado:</div> <div> <em>a) Estudios electroquimicos en medios con alta resistividad</em></div> <div> &nbsp;&nbsp;&nbsp; La teor&iacute;a necesaria para la realizaci&oacute;n de medidas electroqu&iacute;micas en medios con baja concentraci&oacute;n de electrolito soporte ha sido desarrollada y aplicada experimentalmente con &eacute;xito a las t&eacute;cnicas m&aacute;s habituales: voltametr&iacute;a c&iacute;clica, de onda cuadrada y de pulso diferencial. Adem&aacute;s, se ha incluido el uso de microelectrodos tanto hemisf&eacute;ricos como de disco.</div> <div> <em>b)&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; </em><em>Modelos cin&eacute;ticos microsc&oacute;picos</em></div> <div> &nbsp;&nbsp;&nbsp; Diversos modelos cin&eacute;ticos microsc&oacute;picos de transferencia de carga han sido desarrollados y evaluados experimentalmente con el fin de obtener informaci&oacute;n molecular del sistema a partir de su respuesta electroqu&iacute;mica. En concreto, el modelo asim&eacute;trico Marcus-Hush ha demostrado ser muy adecuado en la descripci&oacute;n de la respuesta voltam&eacute;trica de todos los sistemas experimentales estudiados, ofreciendo informaci&oacute;n acerca de los cambios estructurales y de solvataci&oacute;n que tienen lugar con la transferencia electr&oacute;nica.&nbsp;</div> <div> <em>c)&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; </em><em>Modificaci&oacute;n de electrodos con nanopart&iacute;culas met&aacute;licas</em></div> <div> &nbsp;&nbsp;&nbsp; El uso de electrodos modificados con nanopart&iacute;culas met&aacute;licas ha adquirido un gran inter&eacute;s cient&iacute;ficos en la &uacute;ltima d&eacute;cada por sus posibles propiedades electrocatal&iacute;ticas. No obstante, hasta la fecha la detecci&oacute;n y evaluaci&oacute;n de dichas propiedades se hab&iacute;a llevado a cabo de manera cualitativa debido a la dificultad en el modelaje de la respuesta electroqu&iacute;mica. Durante el disfrute de la beca, se han desarrollado programas que permiten simular dicha respuesta y, por tanto, detectar posibles cambios en la cin&eacute;tica electr&oacute;dica al reducir el tama&ntilde;o del material a la nanoescala. Las herramientas te&oacute;ricas desarrolladas se han aplicado a sistemas de inter&eacute;s en electroan&aacute;lisis (detecci&oacute;n de nitrito y L-ascorbato) y en el desarrollo de pilas de combustible (desarrollo de c&aacute;todos para la electroreducci&oacute;n de ox&iacute;geno).</div> <div> <em>d)&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; </em><em>Soluciones anal&iacute;ticas para microelectrodos</em></div> <div> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Se han obtenido soluciones anal&iacute;ticas expl&iacute;citas, f&aacute;ciles de implementar, para las principales t&eacute;cnicas electroqu&iacute;micas y los principales mecanismos de reacci&oacute;n cuando se utilizan microelectrodos de diferentes geometr&iacute;as, incluyendo el caso de electrodos de disco que son los m&aacute;s com&uacute;nmente utilizados pero cuyo modelaje resulta muy complicado para programadores no expertos.</div>
Investigadores o grupo de investigación con el que colaboras: 

- Grupo de Electroquímica Teórica y Aplicada de la Universidad de Murcia (Investigador principal: Ángela Molina Gómez) - Grupo del profesor David J. Schiffrin, Universidad de Liverpool (Reino Unido) - Profesor Jaume Puy, Universidad de Lleida. - Profesor Leslaw K. Bieniasz, Universidad Tecnologica de Cracovia (Polonia)

Descríbenos tu día a día en el centro: 

Entre las 9-9:30 comenzamos la jornada en el laboratorio. A las 10:45 hacemos un pequeño receso para tomar el té y continuamos hasta la hora de comer (12:30). Aunque la gastronomía inglesa no tiene buena reputación, se puede comer decentemente en alguno de los “colleges” de la universidad, si bien algunos estudiantes nativos se conforman con un cuenco de sopa. El tiempo para la comida suele ser de media hora (nada de siesta) y vuelta al trabajo hasta las 15:45 que volvemos con el té. A las 17:30 acaba la jornada con lo que, en teoría, hay tiempo para hacer compras, tomar unas pintas con los compañeros de laboratorio o dar un paseo por la ciudad. No obstante la realidad es que normalmente siempre hay trabajo por hacer y salimos del laboratorio algo más tarde.

¿Qué tal es la experiencia, tanto desde un punto de vista científico como personal?: 

Desde el punto de vista científico la experiencia es muy positiva ya que supone una oportunidad estupenda para aprender y conocer las formas de trabajo de una de las universidades más potentes y uno de los mejores grupos dentro de mi área de trabajo. En lo personal, creo que salir a “conocer mundo” siempre es provechoso para relativizar y valorar lo propio.

¿Qué resultados esperabas de la estancia? ¿Se están satisfaciendo tus expectativas?: 

Conocer las líneas de investigación más punteras en el campo de la electroquímica, aprender otras formas de trabajo y establecer relaciones con los que serán los futuros investigadores en este campo.

¿Qué destacarías, qué es lo que consideras más positivo?: 

La motivación y actitud de trabajo de la mayoría de miembros del grupo.

¿Quieres poner un enlace a alguna publicación o resultado tuyo para compartirlo?: 
Tu ciudad
Háblanos de tu ciudad, aquello que desees resaltar de ella, que te ha llamado más la atención, lo esencial: 

Oxford es una ciudad que gira entorno a su universidad. El centro histórico está compuesto fundamentalmente por los edificios de los “colleges” en los que los estudiantes tienen su residencia y que en algunos casos tienen más de 700 años de historia. Son además el principal atractivo turístico y los que definen la particular arquitectura de la ciudad estilo “Harry Potter”. Para vivir se trata de una ciudad muy cómoda, sin grandes distancias que recorrer. Hay una multiculturalidad muy importante y que se plasma en una gran variedad de restaurantes, tiendas, colectivos,… Dentro de lo más “autóctono”, destacaría la cultura de pub, algunos de ellos tan antiguos como la propio universidad y que acogen una atmósfera muy curiosa entre lo medieval y lo actual. La ciudad también ofrece unos espacios naturales muy cuidados, así como una oferta cultural muy completa de museos, teatros, librerías, salas de conciertos,…

Y cuando no investigas, ¿qué te ofrece la ciudad para tu tiempo libre?: 

La ciudad ofrece bastantes opciones para el tiempo libre. En cuanto a eventos culturales, todos los días hay conciertos, exposiciones, conferencias,… además de la posibilidad de visitar algunos de los museos, librerías o teatros de la ciudad. También existe un gran número de pubs que cada noche acogen diferentes actividades: concursos, conciertos, monólogos,… Por último destacaría los espacios naturales para hacer deporte o relajarse.

Varios
Opina (nivel coloquial) sobre algún tema de actualidad o relativo a tu investigación. Resumen (80 palabras) : 

La importancia de la estupidez en la investigación científica

Opina (nivel coloquial) sobre algún tema de actualidad o relativo a tu investigación. Texto (600 palabras): 

Simplemente me gustaría compartir una reflexión que leí en una revista (Journal of Cell Science, 121(2008)1771) y que puede venir bien en los momentos "difíciles" que se presentan de vez en cuando en investigación. La reflexión parte del caso de una excelente estudiante de doctorado que abandona la investigación porque le "hacía sentir tonta". El autor del artículo analiza el caso de esta chica y finaliza con la siguiente conclusión: "Centrarse en cuestiones importantes nos sitúa en la incómoda posición de ser ignorantes [...] cuanto más cómodos nos sintamos en esta ignorancia, más profundizaremos en lo desconocido y más probable sera que hagamos grandes descubrimientos".

Explica (nivel coloquial) la aplicación práctica que tiene tu investigación: 

Para las medidas electroquímicas es frecuente la adición de una sal inerte como electrolito soporte. No obstante, en ciertos sistemas esto no es conveniente ya que puede implicar una alteración sustancial del mismo lo que limita la aplicación de los métodos electroquímicos de análisis. El objetivo de nuestro trabajo es extender el campo de la electroquímica a este tipo de sistemas, desarrollando los fundamentos necesarios para poder estudiarlos.

Evento: haznos partícipes de algún evento importante tuyo o de tu centro de investigación: 

Festival literario de Oxford: http://www.oxfordliteraryfestival.com/

Multimedia Estancia
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Taxis en Oxford
Imagen Estancia5: 
El partido de los domingos
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