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TED2021-132550B-C22

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PREPARACION DE ELECTRODOS FUNCIONALIZADOS CON MOLECULAS ELECTROACTIVAS Y CARACTE...
PREPARACION DE ELECTRODOS FUNCIONALIZADOS CON MOLECULAS ELECTROACTIVAS Y CARACTERIZACION DE SUS PROPIEDADES ELECTROLITICAS. DURANTE DECADAS, EL MUNDO HA SEGUIDO UN CAMINO DE CONSUMO Y DESARROLLO INSOSTENIBLE. EL CAMBIO CLIMATICO Y LA DEGRADACION AMBIENTAL SON RESULTADOS DIRECTOS DE ESTA EXPLOTACION Y REPRESENTAN DOS DE LAS PRINCIPALES AMENAZAS PARA NUE... DURANTE DECADAS, EL MUNDO HA SEGUIDO UN CAMINO DE CONSUMO Y DESARROLLO INSOSTENIBLE. EL CAMBIO CLIMATICO Y LA DEGRADACION AMBIENTAL SON RESULTADOS DIRECTOS DE ESTA EXPLOTACION Y REPRESENTAN DOS DE LAS PRINCIPALES AMENAZAS PARA NUESTRO PLANETA. PARA HACER FRENTE A ESTOS DESAFIOS, NUESTRO COMPORTAMIENTO SOCIAL Y ECONOMICO DEBE VOLVERSE MAS SOSTENIBLE.POR LO TANTO, ES MUY PROBABLE QUE EL DESARROLLO DE ELECTROCATALIZADORES EFICIENTES Y DE BAJO COSTO DESEMPEÑE UN PAPEL IMPORTANTE EN LA TRANSICION ECOLOGICA DE LA GENERACION DE ENERGIA BASADA EN COMBUSTIBLES FOSILES A UNA ECONOMIA ENERGETICA MAS SOSTENIBLE. EL RENDIMIENTO DE LA TECNOLOGIA ELECTROQUIMICA SE BASA EN GRAN MEDIDA EN LOS ELECTROCATALIZADORES, QUE PARTICIPAN Y AYUDAN A ACELERAR (ES DECIR, CATALIZAR) LAS REACCIONES ELECTROQUIMICAS.ACTUALMENTE, LOS ELECTROCATALIZADORES DE MEJOR RENDIMIENTO UTILIZAN ELEMENTOS INORGANICOS ESCASOS Y MUY CAROS. POR LO TANTO, LA BUSQUEDA DE SISTEMAS ELECTROACTIVOS BASADOS EN SISTEMAS ORGANICOS PROMETEDORES ES UN FOCO DE INTERES ACTUAL. LAS MOLECULAS ORGANICAS CON TENDENCIA A DONAR Y/O ACEPTAR ELECTRONES SE UTILIZAN CADA VEZ MAS COMO MEDIADORES REDOX (RM) EN SOLUCION PARA MUCHOS SISTEMAS ELECTROQUIMICOS. SIN EMBARGO, SU USO NO ES OPTIMO YA QUE A MENUDO LOS RM NO AYUDAN DIRECTAMENTE A LA REACCION PREVISTA Y/O PARTICIPAN EN REACCIONES SECUNDARIAS DEGRADANTES.EN ESTA PROPUESTA DE PRUEBA DE PRINCIPIO, UNIREMOS COVALENTEMENTE RM A ELECTRODOS DE BAJO COSTO MEDIANTE LA PREPARACION MONOCAPAS AUTOENSAMBLADAS (SAMS) PARA APROVECHAR Y CONTROLAR MEJOR SU RENDIMIENTO ELECTROCATALITICO. CONSIDERAREMOS DOS PROCESOS ELECTROQUIMICOS DE IMPORTANCIA SOCIOECONOMICA, AMBIENTAL Y TECNOLOGICA: LA REACCION DE REDUCCION DE OXIGENO (ORR) Y LA REACCION DE EVOLUCION DE OXIGENO (OER).EN ESTE SUBPROYECTO, SINTETIZAREMOS RM APROVECHANDO NUESTRA EXPERIENCIA PREVIA Y LOS PROTOCOLOS DE SINTESIS ESTABLECIDOS. SE DISEÑARAN RADICALES TRIARILMETILO (TAM) CON GRUPOS DIAZONIO Y SILANO PARA LA FUNCIONALIZACION DE ELECTRODOS DE C Y DE OXIDO DE ESTAÑO DOPADO CON FLUOR (FTO), RESPECTIVAMENTE. ADEMAS, SE SINTETIZARAN DOS FAMILIAS DE TETRATIAFULVALENOS (TTF) CON UNA FUNCION SILANO QUE MUESTRAN DIFERENTES POTENCIALES REDOX PARA ANCLAR A ELECTRODOS DE FTO. EN AMBOS CASOS SE MODIFICARA LA LONGITUD DEL PUENTE CAMBIANDO ASI LA DISTANCIA RM-ELECTRODE. A CONTINUACION, LOS ELECTRODOS SE FUNCIONALIZARAN CON LOS RM Y SE CARACTERIZARAN POR COMPLETO.EN UNA SEGUNDA ETAPA, EVALUAREMOS EL POTENCIAL DE LAS SAMS DE TAM Y TTF COMO RM PARA ELECTROCATALIZAR ORR Y OER, RESPECTIVAMENTE. PARA EVALUAR EL RENDIMIENTO DE LA ELECTROCATALISIS SE REALIZARAN EXPERIMENTOS DE VOLTAMPEROMETRIA CICLICA (CV) Y VOLTAMPEROMETRIA DE BARRIDO LINEAL (LSV) EN UN AMBIENTE INERTE Y DE O2 SATURADO A DIFERENTES PH PARA EXTRAER LOS PARAMETROS MAS RELEVANTES (POR EJEMPLO, POTENCIAL DE MEDIA ONDA (E1/2), PONTENTIAL ONSET (EONSET), SOBREPOTENTIAL, DIAGRAMAS DE KOUTECKY-LEVICH Y TAFEL, ETC.). FINALMENTE, LAS SAM MIXTAS SE EXPLORARAN COMO ELECTROCATALIZADORES BIFUNCIONALES TANTO PARA OER COMO PARA ORR.EN RESUMEN, LAS RM SAMS SE ESTUDIARAN CON UN ENFOQUE DE PRUEBA DE CONCEPTO PARA SER UTILIZADAS COMO ELECTRODOS ELECTROCATALITICOS PARA ORR Y/O OER PARA UN POSIBLE USO EN APLICACIONES DE ELECTROLIZADORES/PILAS DE COMBUSTIBLE. DICHOS SISTEMAS PODRIAN PERMITIR EN UN FUTURO EL DISEÑO RACIONAL DE NUEVOS ELECTROCATALIZADORES. ver más
01/01/2021
CSIC
155K€
Perfil tecnológico estimado

Línea de financiación: concedida

El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2021-01-01
Presupuesto El presupuesto total del proyecto asciende a 155K€
Líder del proyecto
AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGA... No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.
Perfil tecnológico TRL 2-3 552M