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.
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.
Química y Tecnología Química
Oxford University
- 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)
01/01/2011 - 07/01/2013
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.
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.
La actividad investigadora realizada hasta la fecha ha abordado y producido resultados en las siguientes líneas de trabajo que contribuyen al desarrollo de la Electroquímica en campos en los que su uso no se encuentra generalizado u optimizado:
a) Estudios electroquimicos en medios con alta resistividad
La teoría necesaria para la realización de medidas electroquímicas en medios con baja concentración de electrolito soporte ha sido desarrollada y aplicada experimentalmente con éxito a las técnicas más habituales: voltametría cíclica, de onda cuadrada y de pulso diferencial. Además, se ha incluido el uso de microelectrodos tanto hemisféricos como de disco.
b) Modelos cinéticos microscópicos
Diversos modelos cinéticos microscópicos de transferencia de carga han sido desarrollados y evaluados experimentalmente con el fin de obtener información molecular del sistema a partir de su respuesta electroquímica. En concreto, el modelo asimétrico Marcus-Hush ha demostrado ser muy adecuado en la descripción de la respuesta voltamétrica de todos los sistemas experimentales estudiados, ofreciendo información acerca de los cambios estructurales y de solvatación que tienen lugar con la transferencia electrónica.
c) Modificación de electrodos con nanopartículas metálicas
El uso de electrodos modificados con nanopartículas metálicas ha adquirido un gran interés científicos en la última década por sus posibles propiedades electrocatalíticas. No obstante, hasta la fecha la detección y evaluación de dichas propiedades se había llevado a cabo de manera cualitativa debido a la dificultad en el modelaje de la respuesta electroquímica. Durante el disfrute de la beca, se han desarrollado programas que permiten simular dicha respuesta y, por tanto, detectar posibles cambios en la cinética electródica al reducir el tamaño del material a la nanoescala. Las herramientas teóricas desarrolladas se han aplicado a sistemas de interés en electroanálisis (detección de nitrito y L-ascorbato) y en el desarrollo de pilas de combustible (desarrollo de cátodos para la electroreducción de oxígeno).
d) Soluciones analíticas para microelectrodos
Se han obtenido soluciones analíticas explícitas, fáciles de implementar, para las principales técnicas electroquímicas y los principales mecanismos de reacción cuando se utilizan microelectrodos de diferentes geometrías, incluyendo el caso de electrodos de disco que son los más comúnmente utilizados pero cuyo modelaje resulta muy complicado para programadores no expertos.
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.
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...
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.
http://compton.chem.ox.ac.uk/ http://www.um.es/electroquimica/
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.
Una llamativa y efectiva convivencia de tradición e innovación.
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
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.
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).
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,…
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.
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.
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.
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.
Que vengan con las pilas bien cargadas, con ilusión y disposición para aprender y trabajar.
La motivación y actitud de trabajo de la mayoría de miembros del grupo.
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.
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.
La importancia de la estupidez en la investigación científica
