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Proyectos de investigación

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Iluminación solar de nanocatalizadores para reducir el uso de energía global, las emisiones y la contaminación

XVIII Concurso Nacional para la Adjudicación de Ayudas a la Investigación en Ciencias de la Vida y de la Materia

Energía renovable: materiales y procesos

Investigador Principal: María González Béjar

Centro de investigación o Institución: Instituto de Ciencia Molecular. Universidad de Valencia.

Sinopsis

Este proyecto aborda el diseño de nanocatalizadores capaces de absorber luz (preferentemente solar) y transformarla en energía térmica o química. El objetivo principal es encontrar nuevas alternativas que permitan diseñar procesos que requieran menor temperatura y menos consumo energético en comparación con los procesos térmicos convencionales. Con esta aproximación, se reducirán las emisiones de dióxido de carbono y, en consecuencia, disminuiría el uso de energía global y la contaminación. Por ejemplo, las nanopartículas metálicas (MNP) pueden absorber la luz solar y convertirla en energía química cuando se excitan en su banda de plasmón. Se están estudiando nuevos procesos que pueden tener lugar a partir de estas interacciones luz-nanosistema.

Además, entre la amplia gama de nanocatalizadores de interés, cabe mencionar el diseño de nuevos nanohíbridos de “upconversion” capaces de absorber la irradiación (NIR, de sus siglas en inglés) y emitir en el visible. Así pues, los procesos inducidos por la luz pueden ayudar también a diseñar nuevos nanohíbridos teranósticos que serían ideales para una medicina personalizada. En concreto, hemos sintetizado tres nanohíbridos basados en nanopartículas de upconversion: un nanohíbrido adecuado para terapia fotodinámica cuyo seguimiento por imagen se puede llevar acabo sin activar simultáneamente la terapia; otro de nanopartículas de upconversion recubiertas con cucurbiturilos para anclar cationes (Nd3+ or Y3+) y colorantes (fluoresceina). Además, durante la investigación realizada para obtener nanopartículas de upconversion estables en medios muy ácidos para aplicaciones catalíticas posteriores, hemos descubierto que los recubrimentos con polisulfonatos ofrecen una estabilidad muy superior a cualquier otro polímero probado (polietilenglicol, etc.).

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