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Catalizadores biomiméticos heterogéneos basados en arquitecturas híbridas orgánico-inorgánicas funcionalizadas para producción de hidrógeno

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: Mª Dolores Esquivel Merino

Centro de investigación o Institución: Instituto de Química Fina y Nanoquímica. Universidad de Córdoba.

Sinopsis

El hidrógeno, con una alta capacidad energética y compatibilidad con el medio ambiente, se considera uno de los portadores de energía más prometedores en el futuro. El gran potencial del hidrógeno como alternativa energética a los combustibles fósiles hace necesario el desarrollo de nuevos procesos y tecnologías de obtención del mismo de manera sostenible.

En base a ello, el objetivo general de este proyecto es sintetizar y caracterizar sistemas biomiméticos heterogéneos, a partir de arquitecturas híbridas orgánico-inorgánicas, que tengan la propiedad de producir hidrógeno al ser irradiadas con luz visible. Estos fotocatalizadores compuestos de un centro activo tipo [FeFe]-hidrogenasa y un fotosensibilizador serán estudiados en la descomposición fotocatalítica del agua mediante la luz visible.

Durante este último año, hemos logrado alcanzar gran parte de los objetivos propuestos en el plan de investigación. Por un lado, se han sintetizados precursores monosilánicos que contengan el centro activo [2Fe2S]. Estos precursores se han anclado a la estructura de diferentes soportes silícicos a través de procedimientos de grafting o co-condensación. Todos los materiales han mostrado ser activos en el proceso fotocatalítico de producción de hidrógeno, siendo los materiales PMOs con centros activos [2Fe2S] lo que han presentado una mayor actividad.

Por otro lado, se han formado diferentes centros activos [2Fe2S] en la superficie de diferentes materiales híbridos tipo PMO conteniendo grupos tioles. Estos materiales han mostrado ser activos en la descomposición del agua mediante luz visible, utilizando [Ru(bpy)3]2+ como especie fotosensibilizadora y ácido ascórbico como agente de sacrificio.

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