Proyectos de investigación

El proyecto Art-LEAF tiene como objetivo diseñar y construir un reactor tamden foto(electro)catalítico que permita almacenar la energía solar por medio de la producción de combustibles y productos químicos. Obteniéndose los siguientes resultados:

- Desarrollo de foto-electrodos híbridos multifuncionales. Para ello se ha desarrollado una serie de materiales en función de su aplicación como ánodos o cátodos basados en hetreouniones formadas por semiconductores inorgánicos, materiales híbridos polímeros conjugados/óxidos metálicos. Así, se han desarrollado una amplia variedad de sistemas inorganicos (TiO₂, BiVO₄, CuO, CuO₂ WO₃…) incluyendo modificaciones en su estructura química y electrónica. Por otra parte, se han sintetizado nuevos polímeros conjugados basados en diferente ligando fotoactivos como: poli(p-feniletileno (IEP-20 e IEP-21, de sus siglas en inglés IMDEA Energy Polymers), uno basado en tetrafeniletileno (IEP-22) y carbazol (IEP-23, IEP-24, IEP-25), siguiendo diferentes rutas sintéticas (mini-emulsión, electro- y foto- deposición) que han permitido su integración en foto-electrodos funcionales.

- Caracterización avanzada con el fin de determinar el mecanismo de reacción. Teniendo en cuenta que estas reacciones tienen lugar en una amplia escala temporal que cubre desde los femto- a los segundos, se han combinado experimentos resueltos en tiempo combinados con estudios teóricos. Así, se han realizado absorción y fluorescencia transitoria, espectroscopia de impedancias, espectroscopia XPS a alta presión, así como absorción de rayos X tanto usando radiación sincrotrón como XFEL. Estos estudios han permitido entender el comportamiento de estos sistemas englobando los procesos de absorción de luz, dinámica de cargas, así como los mecanismos catalíticos implicados en la producción de combutibles solares.

- Construcción de una celda tándem fotoelectroquímica. Los electrodos híbridos desarrollados en el proyecto, se han evaluado en un reactor específicamente diseñado para las producciones de H₂, así como de otros combustibles o productos químicos, obteniéndose resultados muy competitivos en comparación con el estado del arte.