Materiales para la conversión de la energía y la espintronica

La principal preocupación social en la actualidad es, sin duda, el calentamiento global debido al aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera. Aunque no es el único, el más importante de estos gases es el CO2 y, por tanto, cualquier acción para reducir su concentración de la atmósfera o las emisiones antropogénicas es de vital importancia. En este proyecto proponemos sintetizar y desarrollar foto- y electrocatalizadores que permitan la conversión foto- o electroquímica eficiente y rentable de CO2 en compuestos de carbono de valor añadido como CO, CH4, CH3OH, etc. Esta estrategia contribuye potencialmente a alcanzar los objetivos de la UE en materia de calentamiento global (Acuerdo de París y directivas en el horizonte 2030 y 2050). Otro objetivo de este proyecto es la preparación de catalizadores para HER y OER, las dos reacciones para la división del agua. Se espera que la producción de hidrógeno con foto o electrocatalizadores de bajo coste tenga un gran impacto social, ya que se está convirtiendo en un vector esencial para el almacenamiento de energía asociado a las fuentes de energía renovables. Por otro lado, la OER es una de las mejores opciones para el acoplamiento con reacciones de reducción, como la reducción de CO2.

Acrónimo

PROM23

Código referencia

CIPROM/2022/60

Descripción

En este proyecto proponemos la síntesis de materiales avanzados para tres aplicaciones diferentes: (1) reacciones de conversión de energía, (2) almacenamiento de hidrógeno y (3) espintrónica y detección magnética. Para alcanzar el primer objetivo, prepararemos dos familias de materiales: (i) polioxometalatos (POMs), y (ii) heteroestructuras basadas en hidróxidos dobles laminares (LDHs) con diferentes cationes divalentes y trivalentes. Para alcanzar el segundo objetivo (almacenamiento de H2) prepararemos adsorbentes híbridos de redes metal-orgánicos/redes covalente-orgánicos (MOF/COFs) mediante síntesis topoquímica y mediante deshidrogenación topoquímica. Para el tercer tipo de aplicaciones, prepararemos: (i) MOFs quirales para fabricar dispositivos de efectos de selectividad quiral de espín inducida (CISS) utilizando ligandos de tipo ácido dicarboxílico y (ii) MOFs basados en anilato con lantanoides y otros coligandos como oxalato para obtener MOFs con comportamiento de single molecule magnet (SMM) que puedan actuar como sensores y presentar altas temperaturas de bloqueo.

Desarrolla el proyecto

Materiales Moleculares Multifuncionales Modulables (M4)

www.uv.es/m4

carlos.gomez@uv.es

Palabras clave

Metal-organic frameworks,MOFs,layered double hydroxides,LDHs,hydrogen evolution reaction,HER,oxygen evolution reaction,OER,CO2 photo-reduction,CO2 electro-reduction,spintronics,magnetic ordering,single-molecule magnet

Investigadores principales: