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• Síntesis electroquímica (productos orgánicos e inorgánicos)• Síntesis, caracterización y comportamiento electroquímico de
nanopartículas. Electrocatálisis• Diseño de reactores electroquímicos y de la Ingeniería de los
procesos• Sistemas de acumulación de energía eléctrica• Sensores y Biosensores electroquímicos • Bioelectroquímica de Biomacromoléculas• Tratamiento de aguas residuales por métodos electroquímicos• Aplicación de la energía solar fotovoltaica en procesos
electroquímicos
Grupo de investigación constituido por el profesor Antonio Aldaz Riera en el año 1983
En la actualidad, el grupo cuenta con 8 doctores, 4 doctorandos y 1 Ingeniero y está dirigido por el profesor Vicente Montiel Leguey
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LABORATORIO DE ELECTROQUIMICA APLICADA Y ELECTROCATALISIS
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Síntesis, caracterización y comportamiento electroquímico de nanopartículas. Electrocatálisis
OBJETIVOS GENERALES
•Síntesis, caracterización y comportamiento electrocatalítico de diferentes tipos de nanopartículas para su aplicación en reacciones electroquímicas de interés
ESPECIFICOSSíntesis:
MicroemulsionColoidales
SolvotérmicosHidrotérmicos
Caracterización Física:TEM, HRTEM
XRDXPS, etc…
Caracterización electroquímica:
Limpieza superficialEstructura Superficial
Propiedades Electrocatalíticas:
Oxidación compuestos C1, C2
Reducción O2
Reducción CO2
Composición atómica: Pt, Pd, Au, aleaciones, Sn, In, Bi, PbTamaño de partícula
Forma/estructura superficial
3
Pt
Au Pd
Au 12-14 nm Au 16-18 nmAu 22-25 nmAu 2-4 nm
Forma y tamaño
Síntesis, caracterización y comportamiento electroquímico de nanopartículas. Electrocatálisis
4
Aleaciones
6 8 10 12 14 16 18 20 220
5
10
15
20
25
30
d=12.9 ± 2.7 nm
Co
un
ts
Particle size/nm
A B C
D
Pt30
Ni51
Co19
Pt
Ni
CoCo
Pt
Ni
E
A B
PtRu, PtIr, PtRh, PtPd,…
Síntesis, caracterización y comportamiento electroquímico de nanopartículas. Electrocatálisis
5
Nanopartículas SOPORTADAS
Soportes de:
Negro CarbónNanotubos (SW y MW)
NanofibrasSílica
Alúmina
Síntesis, caracterización y comportamiento electroquímico de nanopartículas. Electrocatálisis
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ESCALA LABORATORIO ESCALA PREPILOTO ESCALA PILOTO
Volumen Máximo ~ 2 L Volumen Máximo ~ 5 L Volumen Máximo ~ 50 L
Masa catalizador ~ 1 g Masa catalizador ~ 10 gMasa catalizador ~ 1-2 g
PROCESO SÍNTESIS A ESCALA:
Síntesis, caracterización y comportamiento electroquímico de nanopartículas. Electrocatálisis
7
Ensayos electrocatalíticos
Raman
SECM
DEMS
RDE
Síntesis, caracterización y comportamiento electroquímico de nanopartículas. Electrocatálisis
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Diseño, caracterización y fabricación de electrodos de difusión de gas
OBJETIVOSGENERALES
•Investigación en nuevas estrategias y materiales para la fabricación de electrodos de difusión de gas
ESPECIFICOS
•Electrodos de difusión para la síntesis de peróxido de hidrógeno
•Fabricación de electrodos de difusión de gas catalizados con metales como:
Platino, Plata, Cobre,....
Incorporación de materiales nanoestructurados
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EQUIPAMIENTO DE QUE SE DISPONE
Muflas y hornos de atmósfera controlada
Diseño, caracterización y fabricación de electrodos de difusión de gas
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EQUIPAMIENTO DE QUE SE DISPONE
Prensa hidráulica Sistema electroquímico para probar los EDG´s
Diseño, caracterización y fabricación de electrodos de difusión de gas
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EQUIPAMIENTO DE QUE SE DISPONE
IMPRESORA 3DSistema de funcionamiento: Fused FilamentFabricationVolumen de impresión: 400x400x400mmMateriales de fabricación: ABS, PC, Nylon, PPMaterial de soporte: PVAGrosor de capa: 0.1 – 0.35mm
Diseño, caracterización y fabricación de electrodos de difusión de gas
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OBJETIVOSGENERALES
• Estudio, desarrollo y caracterización de sistemas electroquímicos basados en el uso de biomacromoléculas
ESPECIFICOS
•la modificación (nitración, cloración yodación en residuos de aminoácidos de tirosina y triptófano) electroquímica de proteínas junto con estudios funcionales y estructurales de las proteínas modificadas y su relación con el estrés oxidativo y otras enfermedades
•la utilización de medios exóticos, como por ejemplo los líquidos iónicos, en procesos de electrosíntesis y electroanálisis de moléculas y biomoléculas de interés con aplicaciones en biomedicina. Utilización de macromoléculas híbridas formadas por grupos benzo- y antra-quinónicos
•Manejo de sistemas enzimáticos específicos para interés sintético. Elección de enzimas y anclaje en materiales electródicos apropiados
Bioelectroquímica de biomacromoléculas
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Caracterización electroquímicaEnsayos a la gota
-0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0,0 0,2
-1,4x10-5
-1,2x10-5
-1,0x10-5
-8,0x10-6
-6,0x10-6
-4,0x10-6
-2,0x10-6
0,0
2,0x10-6
NADH 0.5mM
I (A
)
E (V)
Adición enzima 1mg/mL
Rh 0.5mM
10mV/s
• Preparación de bioelectrodosEspumas de carbón Carbones mesoporosos
Proceso a escala laboratorioEscalado
Bioelectroquímica de biomacromoléculas
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Aplicación de la energía solar fotovoltaica en procesos electroquímicos
OBJETIVOSGENERALES
•Diseño y optimización de procesos electroquímicos alimentados por energía solar fotovoltaica:
•Obtención de agua desde corrientes salinas por electrodialisis
•Descontaminación de aguas mediante electrocoagulación
•Obtención de hidrógeno a partir de agua de mar
ESPECÍFICOS
•Modelización de paneles solares y procesos electroquímicos. Diseño de un modelo global que simule el comportamiento real de un campo solar acoplado a un proceso electroquímico
•Diseñar sistemas completos y autónomos que puedan funcionar en sistemas remotos para las aplicaciones reseñadas anteriormente
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15
Material relevante del que se dispone
1000 paneles con una potencia de pico de 38,4 kW
Aplicación de la energía solar fotovoltaica en procesos electroquímicos
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Sistema de Electrodiálisis alimentado con Paneles Solares Fotovoltaicos
Planta piloto de demostración con capacidad de generar 1 m3/día de agua potable para el consumo humano con:Pre-tratamiento: Micro-filtración a 50 y 10 micrasElectrodializador: Electrodializador EURODIA EUR 6 80 con 80 células, 4.4m2 de área de membrana totalPost-tratamiento: sistemas de potabilización mediante generación electroquímica de cloro y tratamiento UVAlimentado directamente por Paneles Solares Fotovoltaicos (Potencia Máxima del campo solar: 75 kW.
Aplicación de la energía solar
fotovoltaica en procesos
electroquímicos
Sistema bajo patente
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Equipamiento de planta piloto del grupo
Equipo de Electrocoagulación Prototipo de TREAC 1000Capacidad de tratamiento de 1000L/h. Totalmente automatizado, equipado con depósito de pre-acondicionamiento, sistema de adición de floculante, sedimentador, filtro prensa y columna de carbón activo
Reactor Electroquímico Filtro Prensa ID Electroquímica REIM 3300. Equipado con dos células y 0.66m2 de área geométrica total.
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Pueden ponerse en contacto con nosotros mediante correo electrónico en la dirección:vicente.montiel@ua.eso bien mediante correo convencional en la dirección:Grupo de Electroquímica Aplicada y ElectrocatálisisDept. Química Física-Instituto de ElectroquímicaUniversidad de AlicanteApartado de Correos 99, 03080 Alicante (España)Teléfono: 96 5903628 (Vicente Montiel)Fax : 96 590 3537
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