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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


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,…


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Nanopartículas SOPORTADAS

Soportes de:

Negro CarbónNanotubos (SW y MW)

NanofibrasSílica

Alúmina


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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:


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Ensayos electrocatalíticos

Raman

SECM

DEMS

RDE


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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


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Prensa hidráulica Sistema electroquímico para probar los EDG´s


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IMPRESORA 3DSistema de funcionamiento: Fused FilamentFabricationVolumen de impresión: 400x400x400mmMateriales de fabricación: ABS, PC, Nylon, PPMaterial de soporte: PVAGrosor de capa: 0.1 – 0.35mm


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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:[email protected] 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

mailto:[email protected]

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