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Córdoba, 5 y 6 de Febrero de 2015
NANOUCO V
Encuentro sobre Nanociencia y Nanotecnología de Investigadores y Tecnólogos Andaluces
LIBRO DE RESÚMENES
Colaboración
Instituto Universitario de Investigación en Química Fina y Nanoquímica
Universidad de Córdoba
NANOUCO V
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COMITÉ CIENTÍFICO
Presidenta María Dolores Sicilia Criado (Química Analítica)
Secretario Rafael Lucena Rodríguez (Química Analítica)
Miembros
Miguel Valcárcel Cases (Química Analítica)
Agustina Gómez Hens (Química Analítica)
Soledad Rubio Bravo (Química Analítica)
Luis Camacho Delgado (Química Física)
Manuel Blázquez Ruiz (Química Física)
José Miguel Rodríguez Mellado (Química Física)
Julián Morales Palomino (Química Inorgánica)
José Luis Tirado Coello (Química Inorgánica)
Cristobalina Barriga Carrasco (Química Inorgánica)
José María Marinas Rubio (Química Orgánica)
César Jiménez-Sanchidrián (Química Orgánica)
Francisco José Urbano Navarro (Química Orgánica)
COMITÉ ORGANIZADOR
Miembros
María Soledad Cárdenas Aranzana (Química Analítica)
Juan Manuel Fernández-Romero (Química Analítica)
Vanessa Román Pizarro (Química Analítica)
María Laura Soriano Dotor (Química Analítica)
Carmen Caballo Linares (Química Analítica)
Noelia Caballero Casero (Química Analítica)
Guadalupe Sánchez Obrero (Química Física)
Luisa Ariza Carmona (Química Física)
Pilar Rivas Moreno (Química Física)
Rafael Estévez Brito (Química Física)
Manuel Cruz Yusta (Química Inorgánica)
Rocío Otero Izquierdo (Química Inorgánica)
Mª Ángeles Millán González (Química Inorgánica)
Gregorio Ortiz Jiménez (Química Inorgánica)
Susana López Pedrajas (Química Orgánica)
María Isabel López Martínez (Química Orgánica)
NANOUCO V
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PROGRAMA DEL ENCUENTRO
JUEVES 5 FEBRERO 2015
08.30-09.00 Entrega de documentación
09.00-09.15 Acto de apertura.
09.15-10.00 Conferencia plenaria
PL1. Estrategias de amplificación para la determinación de biomarcadores
empleando nanopartículas y espectrometría de masas.
Dr. José M. Costa Fernández, M. García Cortés, J. Ruiz, A. Sanz-Medel.
Departamento de Química Física y Analítica. Universidad de Oviedo.
Moderador: Dr. Miguel Valcárcel Cases.
10.00-11.30 Comunicaciones orales O1-O6
Moderadores: Dr. César Jiménez Sanchidrián y Dr. Francisco José Urbano
Navarro.
O1. Production of superparamagnetic raspberry-like nanocomposites using
epoxy-amine bonding to attach iron oxide nanoparticles onto silica
nanobeads.
M. Cano, R. Núñez-Lozano, G. de la Cueva-Méndez.
O2. Síntesis y caracterización de magnetofectinas a base de polietilenimina
y magnetita.
R. Megías, J. Arias, M. López-Viota.
O3. Liposomas con capacidad de respuesta magnética y potencial
aplicación en biomedicina.
C. Lorente, B. Clares, A. V. Delgado, J. L. Arias.
O4. Producción de nanoestructuras de carbono usando microplasmas a
presión atmosférica.
R. Rincón, C. Melero, M. Jiménez, J. Muñoz, M.D. Calzada.
O5. Sub-diffraction control of the height and fluorescence of the 3D
structures fabricated with Direct Laser Writing (DLW) lithography.
G. de Miguel, M. Duocastella, G. Vicidomini, A. Diaspro.
O6. Mejora en la producción de hidrógeno mediante corrosión en NaOH de
una aleación de Al-Si con nanopartículas de silicio.
I. Rodríguez-Pérez, L. F. Pinheiro Dick.
11.30-12.00 Café y visita a los pósters.
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12.00-12.45 Visita a los pósters.
12.45-13.30 Comunicaciones orales O7-O9
Moderadores: Dra. Agustina Gómez Hens y Dr. Juan Manuel Fernández
Romero
O7. Nanoclusters metálicos fotoluminiscentes: nuevos marcadores para la
determinación de inmunoglobulina E.
M. Cruz Alonso, J.M. Costa Fernández, R. Pereiro, A. Sanz-Medel.
O8. Determinación de la eficiencia de la bioconjugación de nanopartículas
metálicas luminiscentes a anticuerpos.
M. Menéndez-Miranda, J.M. Costa Fernández, J. Ruiz Encinar, A. Sanz-Medel.
O9. Simultaneous determination of ascorbic acid and gallic acid by
monitoring silver nanotriangle formation.
M.A. Molina-Delgado, M.P. Aguilar-Caballos, A. Gómez-Hens.
13.30-16.00 Almuerzo
16.00-17.00 Comunicaciones orales O10-O13
Moderadoras: Dra. Soledad Rubio Bravo y Dra. María Soledad Cárdenas
Aranzana.
O10. Nanoestructuras funcionales a la carta: diseño de sensores
fotoluminiscentes para la determinación selectiva de nanopartículas
metálicas.
M.L. Soriano, A. Cayuela, C. Ruiz, M. Valcárcel.
O11. Comparación crítica entre distintas estrategias de solubilización de
quantum dots en medios acuosos.
D. Bouzas-Ramos, M. Menéndez-Miranda, M. García Cortés, J. M. Costa-
Fernández, J. Ruiz Encinar, A. Sanz-Medel.
O12. Uso de nanotubos de titanio recubiertos con carbón como material
sorbente en el tratamiento de muestras biológicas.
M. T. García, R. Lucena, S. Cárdenas, M. Valcárcel.
O13. Usefulness of new Fe3O4:Eu,Tb nanocomposite as sorbent in
dispersive solid phase extraction for antibiotic determination in meat
samples.
M.L. Castillo-García, M. P. Aguilar-Caballos, A. Gómez-Hens.
17.00-18.00 Café y visita a los pósters.
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VIERNES 6 FEBRERO 2015
09.00-09.45 Conferencia plenaria
PL2. Nanoestructuras para electrónica invisible con aplicaciones
energeticas (y otras cosas).
Dr. José Ramón Ramos Barrado. Departamento de Física Aplicada I. Unidad
de Nanotecnología. Universidad de Málaga.
Moderador: Dr. Julián Morales Palomino.
09.45-10.45 Comunicaciones orales O14-O-17
Moderadores: Dr. Luis Sánchez Granados y Dra. Teresa Pineda Rodríguez.
O14. Carbones mesoporosos ordenados como base de electrodos composites
en baterías Litio-Azufre.
N. Moreno, A. Caballero, L. Hernán, J. Morales, J. Canales-Vázquez.
O15. Electrodo de nanopartículas de platino y poli-rojo neutro para la
monitorización de peróxido de hidrógeno en presencia de antioxidantes.
P. Rivas, J. M. Rodríguez Mellado.
O16. Producción científica en nanotecnología y aplicaciones en la industria
de la construcción.
B.M. Díaz-Soler, M.D. Martínez Aires, M. López Alonso.
O17. Biocidas nanoencapsulados como nuevos aditivos para morteros de
restauración en monumentos.
J.M. Lloris Cormano, P. Calero Rodríguez, D. Juanes Barber, M. Sánchez
Jiménez, M. Jiménez Postigo.
10.45-11.15 Café y visita a los pósters
11.15-12.00 Conferencia plenaria
PL3. Nanoscale supramolecular materials: liposomes, metal-organic
frameworks and surfaces.
Dr. Daniel Maspoch. ICN2-Institut Catala de Nanociencia i Nanotecnologia,
and Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA).Barcelona.
Moderador: Dr. Luis Camacho Delgado.
12.00-13.00 Comunicaciones orales O18-O21
Moderadores: Dr. Rafael Lucena Rodríguez y Dra. María Dolores Sicilia
Criado.
O18. Síntesis y caracterización de fases líquidas nanoestructuradas
constituidas por agregados estables de micelas poliméricas.
J. A. Salatti Dorado, F. J. López Jiménez, S. Rubio.
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O19. Determinación de ubiquinona (Q10) en alimentos usando
magnetoliposomas con violeta de cresilo encapsulado como sistemas
contenedores de amplificación en flujo.
V. Román-Pizarro, J. M. Fernández-Romero, A. Gómez-Hens.
O20. Morphology, structure and color properties of mixes films containing
a diacetylene and a hemicyanine derivative.
L. M. Ariza-Carmona, M. T. Martín-Romero, L. Camacho.
O21. Síntesis de nanopartículas mediante microemulsión y su aplicación
como catalizadores en la obtención de compuestos orgánicos de interés.
V. Montes, A. Marinas, J. M. Marinas, F. J. Urbano, M. Boutonnet, J. F.
Miñambres, Z. Felcyn, P. B. Samol, A. N. Khalilov.
13.00-13-15 Clausura y despedida.
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POSTERS
CIENCIAS FÍSICAS Y QUÍMICAS
P1-CFQ Reducción de furfural a alcohol furfurílico sobre catalizadores de Zirconio
obtenidos por microemulsión.
J. F. Miñambres, V. Montes, Z. Felcyn, P.B. Samol, J. M. Marinas, A. Marinas,
F. J. Urbano.
P2-CFQ Mechanochemical preparation of advanced catalytically active bifunctional
Pd containing nanomaterials for aqueous phase hydrogenations.
M. Al-Naji, A. M. Balu, A. Roibu, W. D. Eineke, A. A. Romero, R. Luque, R.
Gläser.
P3-CFQ Sólidos híbridos orgánico-inorgánicos quirales.
S. González Rubio, M. I. López, D. Esquivel, J. R. Ruiz, C. Jiménez-
Sanchidrián, F. J. Romero-Salguero.
P4-CFQ Estudio de reacciones de esterificación usando como catalizadores
materiales híbridos orgánico-inorgánicos funcionalizados con grupos ácido
sulfónico.
M. I. López, D. Esquivel, D. Cosano, M. Mora, J. R. Ruiz, C. Jiménez-
Sanchidrián, F. J. Romero-Salguero.
P5-CFQ Transformación de propeno sobre fosfatos metálicos.
S. López-Pedrajas, R. Estévez, D. Luna, E. Gaigneaux, F. M. Bautista.
P6-CFQ Optimización en la síntesis de nanopartículas de hierro soportadas.
A. Yépez, A. M. Balu, A. A. Romero y R. Luque
P7-CFQ Influencia del tiempo de envejecimiento sobre las propiedades texturales y
químico-superficiales de un HDL y sus productos de calcinación.
D. Cosano, M. I. López, M. Mora, V. Montes, C. Jiménez-Sanchidrián, F. J.
Romero, J. R. Ruiz.
P8-CFQ Conversión catalítica del almidón en derivados furánicos de alto valor
utilizando nanopartículas metálicas soportadas sobre aluminosilicatos
mesoporosos.
A. Yépez, A. M. Balu, A. A. Romero y R. Luque
P9-CFQ Producción catalítica de solketal a partir de glicerina por reacción de
acetalización con propanona en fase líquida.
R. Estévez, S. Lopez-Pedrajas, D. Luna, F.M. Bautista
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P10-CFQ Synthesis of γ-valerolactone from biomass-derived compounds by aqueous-
phase processing using supported mono- and bimetallic catalysts.
C. Luna, C. Zhihao, N. Wilde, M. Al-Naji, R. Gläser.
P11-CFQ Desactivación de catalizadores de platino soportado en la reacción de
hidrogenolisis de glicerol.
M. Checa Gómez, F. J. Urbano Navarro, A. Marinas Aramendía y J. M.
Marinas Rubio
P12-CFQ Transformación catalítica de glicerina a acroleína en fase líquida.
R. Estévez, S. Lopez-Pedrajas, D. Luna, F.M. Bautista.
P13-CFQ Síntesis de catalizadores de oro sobre ZnO, CeO2 y TiO2 mediante DP
aplicados en fotocatálisis.
F.J. López, A. Marinas, F.J. Urbano, J.M. Marinas, L. Ilieva, T. Tabakova, E.
Kuns, K. Kurys
P14-CFQ Materiales inorgánicos nanoestructurados con potencial aplicación en
baterías de ión sodio.
M. C. López, G. F. Ortiz, M. J. Aragón, P. Lavela, J. L. Tirado.
P15-CFQ Further optimizing the microstructure of titania nanotube for sodium
batteries.
J. R. González Jiménez, F. Nacimiento Cobos, R. Alcántara Román, G. Ortiz
Jiménez, P. Lavela Cabello, J. L. Tirado Coello, E. Zhecheva, R. Stoyanova
P16-CFQ On the electrochemical behavior of iron substituted Na3V2(PO4)3/C nano
composites as cathode materials for Na-ion batteries.
P. Lavela, M. J. Aragón, G. Ortiz, J. L. Tirado.
P17-CFQ Polimerización electroquímica de alquilendioxitiofeno sobre fosfato de litio
y hierro para cátodos de baterías de iones litio.
D. Cíntora-Juárez, C. Pérez-Vicente, S. Ahmad, J. L. Tirado.
P18-CFQ Effects of electrodeposited lithium phosphate on the electrochemical
properties of self organized titania nanotubes.
M. Cabello, M. C. López, T. Chyrka, G. F. Ortiz, J. R. Gonzalez, R. Alcantara,
J. L. Tirado
P19-CFQ Nanomateriales. Transferencia de tecnología de la fundación CIAC.
J. M. Lloris Cormano, P. Calero Rodríguez, M. Jimenez Postigo, M. Sánchez
Jiménez, M. Alcántara Rodríguez, R. M. Novo Fernández
P20-CFQ Microextracción líquido-líquido asistida por efervescencia con
recuperación de extractante mediante nanopartículas magnéticas.
G. Lasarte-Aragonés, R. Lucena, S. Cárdenas, M. Valcárcel
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P21-CFQ Discos de borosilicato modificados con nanocuernos de carbono oxidados.
M. Roldán-Pijuán, R. Lucena, S. Cárdenas, M. Valcárcel
P22-CFQ Un nuevo enfoque a la determinación selectiva de danofloxacin en muestras
de leche usando nanocelulosa modificada con ciclodextrinas.
C. Ruiz-Palomero, M. L. Soriano, M. Valcárcel.
P23-CFQ Evaluación de una unidad de microextracción basada en un sólido
monolítico modificado con nanotubos de carbono multicapa carboxilados.
B. Fresco-Cala, S. Cárdenas, M. Valcárcel.
P24-CFQ Microextracción con disolventes nanoestructurados y cromatografía
líquida-espectrometría de masas para la determinación enantioselectiva de
fármacos en peces.
C. Caballo, M. D. Sicilia, S. Rubio
P25-CFQ Graphene quantum dots sensor for the determination of graphene oxide in
environmental water samples.
S. Benítez-Martínez, A. I. López-Lorente, M. Valcárcel.
P26-CFQ Determinación de nanopartículas de plata usando carbon dots como
nanosensor químico.
A. Cayuela, M. L. Soriano, M. Valcárcel.
P27-CFQ Síntesis de nanopartículas y de nuevos materiales de electrodo mediante
ultrasonidos de alta potencia y su aplicación en Química Analítica.
J. J. García Guzmán, R. J. González-Álvarez, L. Cubillana Aguilera, J. M.
Palacios-Santander, J. L. Hidalgo Hidalgo de Cisneros, I. Naranjo Rodríguez,
D. Bellido-Milla.
P28-CFQ El SERS como sensor de pH en entornos nanométricos.
L. Furini, C. Constantino, S. Sánchez-Cortes, J.C. Otero, I. López-Tocón.
P29-CFQ Nanomaterial estructurado para la detección y eliminación de
contaminantes emergentes.
P. Calero, J. M. Lloris , M. D. Sánchez, M. Jiménez, F. Sancenón
P30-CFQ Nanofibras de hematita (α-Fe2O3) para la eliminación de gases NOx
mediante fotocatálisis.
J. Balbuena, F. Martín, M. Cruz-Yusta, L. Sánchez.
P31-CFQ Adsorción de metales pesados mediante el uso de hidrotalcitas de cloruro y
humato.
M .A. González, I. Pavlovic, C. Barriga.
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P32-CFQ Adsorption of the herbicide fluometuron on periodic mesoporous
organosilicas.
R. Otero, D. Esquivel; C. Jiménez-Sanchidrián; F. J. Romero-Salguero; J. M.
Fernández-Rodríguez.
P33-CFQ Método novedoso para la deposición de óxidos metálicos en aerogeles de
carbono con potencial uso en desionización capacitiva de agua salina.
M. C. Zafra, P. Lavela, G. Rasines, C. Macías, J. L. Tirado, C.O. Ania.
P34-CFQ Efecto de las condiciones de prepolimerización en aerogeles nitrogenados y
su influencia en desionización capacitiva.
G. Rasines, C. Macías, M. C. Zafra, P. Lavela, J. L. Tirado, J.B. Parra, C.O.
Ania.
P35-CFQ Evolution and morphology of 2D chiral structures of quinoline derivatives
at the air-water interface.
C. Rubia Payá, J. J. Giner-Casares, M. T. Martín-Romero, D. Möbius, L.
Camacho.
P36-CFQ Efecto de las interacciones solvente-adsorbato en la estructura cuasi-
cristalina de una monocapa de 11-ácido mercaptoundecanoico (MUA).
A. Puente Santiago, G. Sánchez, M. Blázquez, T. Pineda, R. Madueño.
P37-CFQ Synthesis of δ-FeOOH Janus nanoparticle and its characterization as
Langmuir-Blodgett films.
I. Prado Cardoso, R. Lemos, M. Rodríguez, M. C. Pereira, D. Santos Monteiro.
P38-CFQ Estudio de los parámetros que influyen en la síntesis de nanopartículas de
óxido de silicio.
R. J. González-Álvarez, J. J. García-Guzmán, J. L. Hidalgo-Hidalgo de
Cisneros, I. Naranjo-Rodríguez, L. Cubillana-Aguilera, J. M. Palacios-
Santander, D. Bellido-Milla.
CIENCIAS DE LA VIDA
P39-CDV Nueva estrategia para el tratamiento de cáncer de colon avanzado
mediante el uso de nanopartículas poliméricas portadoras de 5-
fluorouracilo.
L. Cabeza, J. Jimenez, R. Ortiz, C. Melguizo, A. R. Rama, J. L. Arias, B. Clares,
J. Prados.
P40-CDV Vehiculización de paclitaxel mediante nanopartículas lipídicas: Nueva
estrategia para el tratamiento de cáncer de pulmón.
J. Jiménez-López, L. Cabeza, C. Velez, O. Caba, J. Prados, J.M. López-Romero,
C.M. Cendán, E.J. Cobos, C. Melguizo
NANOUCO V
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INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA
P41-IT Effect of concentration-polarization on the diffusive transport of ions
through different nanoporous alumina membranes.
V. Romero, L. Gelde, A. Muñoz, M.I. Vázquez, J. Benavente.
P42-IT Optimisation Zeolite supported Ni Catalyst for hydrotreatment of
solvolysed lignocellulosic biomass.
M. Ojeda, N. Osterman, L. Fele Žilnik, N. Novak Tušar, A. A. Romero, J. M.
Marinas.
P43-IT A new route to prepare graphene/iron oxide Composite electrode for
batteries.
J. R. González Jiménez, R. Menéndez, E. Zecheva, R. Stoyanova, F. Nacimiento
Cobos, R. Alcántara Román, P. Lavela Cabello, J. L. Tirado Coello.
P44-IT Silver nanoparticles for improving the oxidative stability of regenerated
cellulose membranes.
M. A. Casado, M. E. García, R. J. Contreras, J. M. López Romero, M. I.
Vázquez, J. Benavente.
P45-IT Desarrollo de un hormigón autocompactante para la construcción de
contenedores para El Cabril (ENRESA).
A. Romero Esquinas, C. J. Ramos Ruiz; M. E. Jiménez Gómez; J. Ayuso Muñoz;
J. R. Jiménez Romero, J. M. Fernández Rodríguez.
P46-IT Study of cyclopentane using a rapid compression machine at low-
temperature ignition.
J. Calero, C. Banyon, H. J. Curran
NANO-AGROALIMENTACIÓN
P47-NA Extracción de bisfenol A en muestras de leche mediante el uso de un
material híbrido de nanopartículas magnéticas y nylon 6.
E. M. Reyes-Gallardo, R. Lucena, S. Cárdenas, M. Valcárcel.
NANOUCO V
Encuentro sobre Nanociencia y Nanotecnología de Investigadores y Tecnólogos Andaluces
CONFERENCIAS PLENARIAS
PL1
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ESTRATEGIAS DE AMPLIFICACIÓN PARA LA DETERMINACIÓN DE BIOMARCADORES EMPLEANDO NANOPARTÍCULAS Y
ESPECTROMETRÍA DE MASAS
José M. Costa Fernández, Marta García Cortés, Jorge Ruiz, Alfredo Sanz-Medel Departamento de Química Física y Analítica, Facultad de Química, Universidad de Oviedo.
Avda. Julián Clavería, 8. 33006 Oviedo. Asturias. [email protected]
Hoy existe una gran demanda de técnicas y estrategias más robustas y fiables de medida de biomarcadores de enfermedades en muestras biológicas, para ayudar a tomar decisiones médicas rápidas. Es preciso tener en cuenta que las metodologías analíticas orientadas hacia la determinación de biomarcadores deben de tener una elevada sensibilidad, ya que habitualmente este tipo de analitos deben de ser cuantificados a unos niveles de concentración extremadamente bajos en las muestras biológicas de interés. El empleo de nanopartículas metálicas se perfila como una estrategia de gran potencial para mejorar las prestaciones analíticas de las metodologías bioanalíticas actualmente existentes para la determinación sensible de biomoléculas. Con el reciente desarrollo de la nanotecnología, diferentes tipos de nanomateriales han sido empleados con éxito en aplicaciones de la química analítica; entre estos nanomateriales las nanopartículas metálicas semiconductoras (conocidas como “quantum dots”, QDs) han sido empleadas con gran éxito como indicadores en el desarrollo de aplicaciones bioanalíticas [1]. Además, en las metodologías bioanalíticas que involucran el uso de los QDs como marcas, la técnica de detección de espectrometría de masas con plasma de acoplamiento inductivo (ICP-MS) es especialmente atractiva debido a la extrema sensibilidad demostrada por esta técnica para la detección de metales (como los del núcleo de los QDs), los bajos efectos de matriz y la capacidad de detección simultánea multielemental e isotópica (que ofrece un alto potencial para el análisis múltiplexado) [2]. En este contexto, en esta comunicación se presentará los resultados de una línea de trabajo iniciada en la Universidad de Oviedo orientada hacia el empleo de nanopartículas metálicas fosforescentes como marcadores en el desarrollo de inmmunoensayos para la detección del biomarcadores de enfermedades, presentes en muestras biológicas. El empleo de los QDs fosforescentes como marcas en el immunoensayo constituye una estrategia de amplificación de la señal analítica. Este aspecto resulta de vital importancia en el desarrollo de metodologías con suficiente sensibilidad para la detección de los extremadamente bajos niveles de concentración a los que se encuentran los biomarcadores de enfermedades en las muestras biológicas. Se compararán criticamente estrategias basadas en una detección fosforescente de las nanopartículas y en la detección elemental de estas nanopartículas, compuestas por cientos de átomos. __________ [1] Costa-Fernández, J.M. Anal. Bioanal. Chem. 2006, 384, 37. [2] Montoro, A.; Trapiella, L; Ruiz Encinar, J.; Costa-Fernández, J.M.; Pereiro, R; Sanz-Medel, A. Biosens. Bioelectron. 2012, 33, 165.
PL2
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NANOESTRUCTURAS PARA ELECTRÓNICA INVISIBLE CON APLICACIONES ENERGETICAS (Y OTRAS COSAS)
José Ramos Barrado Departamento de Física Aplicada I. Unidad de Nanotecnología
Universidad de Málaga [email protected]
Se estudia la obtención, caracterización y optimización de diversos dispositivos opto-electrónicos basados en nano-estructuras en base a elementos comunes e intercambiables capaces de generar y/o almacenar electricidad y tratando que estos dispositivos sean transparentes y sobre sustratos flexibles con el objetivo de integrar sus funcionalidades. Estos dispositivos se obtienen combinando capas delgadas y nano-estructuras ad hoc de semiconductores y polímeros conductores iónicos o electrónicos obtenidos por diversos métodos. Se pretende desarrollar electrolitos poliméricos para su uso en súper-condensadores y foto-condensadores; seleccionar y obtener conductores transparentes como base de los electrodos de estos dispositivos, foto-ánodos, ánodos y cátodos y capas conductoras transparentes
Para la sensibilización del semicondutor fotosensible se han utilizado quantum dots (QDs). Se trata de hacer prevaler el almacenamiento electroquímico de la carga sobre el propiamente electrostático. Además, se presentan otros resultados obtenidos en la Unidad de Nanotecnología de la UMA tales como superficies selectivas térmicas formadas por cermet [2] o la generación de nanopartículas y nano-estructuras producidas por fotolisis inducida por láser [3, 4] __________ [1] Rodriguez, J.; Navarrete, E.; Dalchiele, E.; Schrebler, R.; Ramos-Barrado, J.R.; Martín, F. Chemical Communication, 2014, 50, 5652-5655, DOI: 10.1039/C4CC01984A. [2] Cuevas,A.; Romero, R.; Leinen, D.; Dalchiele, E. A.; Ramos-Barrado, J. R.; Martin, F. Solar Energy Materials and Solar Cells 2015, 134, 199-208. [3] Palanco, S.; Marino, S.; Gabás, M.; Ayala, L.; Ramos-Barrado, J.R. Nanoscale, 2015, 7, 492-499. DOI: 10.1039/C4NR04768K [4] Marino, S.; Palanco, S.; Gabás, M.; Ramos-Barrado, J. R. Nanotechnology 2015, 26, 0553023.
El grafico reproduce resultados en los que se ha combinado el polímero conductor PEDOT con el semiconductor ZnO para obtener diodos y supercodensadores. Se exploran otros compuestos y vías, pero siguiendo un esquema similar al de la figura. Obtención de los elementos comunes, formación de los dispositvos individuales y integración en un solo dispositivo que presente simultáneamente las funcionalidades de los dispositivos individuales [1]
El foto-condensador y las células nano-estructuradas son dispositivos equivalentes. El foro-condensador es un sándwich de tipo electro-químico formado por un foto-electrodo,un electrolito y un contra-electrodo
PL3
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NANOSCALE SUPRAMOLECULAR MATERIALS: LIPOSOMES, METAL-ORGANIC FRAMEWORKS AND SURFACES.
D. Maspoch.
ICN2-Institut Catala de Nanociencia i Nanotecnologia, Esfera UAB, 08193 Bellaterra (Spain) and Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA), 08100 Barcelona (Spain);
e-mail: [email protected]
The use of supramolecular chemistry is a very prolific “bottom-up” strategy for the development of nanomaterials with novel and often enhanced properties compared to traditional materials. In this talk, I will show the importance of Supramolecular Chemistry in Nanotechnology as well as some of our recent advances in the generation of liposomes and nanoscale Metal-Organic Frameworks (MOFs). Liposomes are hollow spherical, safe and well-tolerated assemblies formed by a single lipid bilayer or multiple concentric bilayers that can be tailored (via selecting their composition, size, charge, etc.) to efficiently entrap a wide variety of active species, including drugs and immunostimulants. For example, I will show how they can be designed to protect fish against bacterial and/or viral infections and to enhance oral phage therapy against Salmonella. On the other hand, MOFs are among the most attractive porous materials today.3 Here, I will present two new methodologies recently developed in our laboratories that allow the synthesis and controlled assembly of nanoscale MOFs as well as their integration on surfaces: i) the spray-drying technique,4 which can be exploited as a general, low-cost, rapid and scalable method for the synthesis and self-assembly of sub-5 μm hollow, spherical MOF superstructures; and ii) the microfluidic-pen lithography (MPL),5,6 which enables the performance of MOF-based reactions inside femtolitre droplets on surfaces through the use of a pen-based lithography technique.
__________ [1] A. Ruyra, M. Cano-Sarabia, S. A. MacKenzie, D. Maspoch, N. Roher, Plos One 2013, 8, 10, e76338. [2] À. Ruyra, M. Cano-Sarabia, P. García-Valtanen, D. Yero, I. Gibert, S. A. Mackenzie, A. Estepa, D. Maspoch, N. Roher, Vaccine 2014, 30, 3955. [3] A. Carné, C. Carbonell, I. Imaz, D. Maspoch, Chemical Society Reviews 2011, 40, 291; [4] A. Carné, I. Imaz, M. Cano-Sarabia, D. Maspoch, Nature Chemistry 2013, 5, 203; [5] C. Carbonell, I. Imaz, D. Maspoch, Journal of the American Chemical Society 2011, 133, 2144; [6] C. Carbonell, K. C. Stylianou, J. Hernando, E. Evangelio, S. A. Barnett, S. Nettikadan, I. Imaz, D. Maspoch, Nature Communications 2013, 4, 2173.
NANOUCO V
Encuentro sobre Nanociencia y Nanotecnología de Investigadores y Tecnólogos Andaluces
COMUNICACIONES ORALES
O1
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PRODUCTION OF SUPERPARAMAGNETIC RASPBERRY-LIKE NANOCOMPOSITES USING EPOXY-AMINE BONDING TO ATTACH IRON
OXIDE NANOPARTICLES ONTO SILICA NANOBEADS
Manuel Cano, Rebeca Núñez-Lozano, Guillermo de la Cueva-Méndez Synthetic Biology and Smart Therapeutic Systems Laboratory, Andalusian Centre for Nanomedicine and
Biotechnology, BIONAND, Severo Ochoa 35, 29590 Campanillas, Málaga, Spain. [email protected]
During the last years, a relevant emerging research field in nanotechnology is the synthesis of composite nanoparticles, which have unique chemical and physical properties derived from the own nature of the nanoparticles comprising them.
1 This enables the generation of nanomaterials
designed “a-la-carte” for specific applications. However, for the advance of the field is necessary the development of facile and efficient approaches to make this type of nanomaterials. One example is provided by magnetic nanocomposites with potential biomedical applications like magnetic isolation of cells, proteins or nucleic acids, and magnetic resonance imaging (MRI),
2 to name only a few. For many of these applications, relatively large particles
sizes are required, because they have a stronger magnetic response due to their higher magnetic moments and a better accumulation in tumors for the enhanced permeability and retention (EPR) effect. The bulk of existing work dealt with hybrid particles composed of a magnetic core and a silica shell using a variety of different procedures. Only few studies have been reported on the opposite architecture i.e. adsorption of magnetic nanoparticles (NPs) onto the surface of larger core silica particle.
3 However, a major problem of this type of composites is
that their constituent NPs are not covalently linked to each other, and this compromises their physical integrity under certain conditions (changes in temperature, pH, ionic strength). In this work, we describe a facile method to produce raspberry-like superparamagnetic nanocomposite by covalently linking silica core NPs to a large number of superparamagnetic iron oxide NPs (SPION), using epoxy-amine coupling chemistry. Our method uses constituent monodisperse NPs (which, in the case of SPION, is an important requisite for the construction of sensitive and reliable magnetic nanodevices) that can be easily synthetized, in large scale and at low cost, and covalently linked to each other without using microemulsions, copolymers, surfactants and/or coupling agents. This superparamagnetic composite could be used as a chassis for more complex multifunctional NP.
Figure 1. TEM image of raspberry-like composite NP.
Acknowledgements. This work was supported by ISCIII funding (FIS-2013, PI13/02753, co-financied with FEDER funds) awarded to GCM. We also thank to the European Commission for a Marie Sklodowska-Curie Intra-European Fellowship (FP7-2013; Ref. 623906) to MC. __________ 1 Chaudhuri, R.G.; Paria, S. Chem. Rev., 2012, 112, 2373.
2 Colombo, M. et al. Chem. Soc. Rev., 2012, 41, 4306.
3 Griffete, N.; Dechézelles, J.-F.; Scheffold, F. Chem. Commun., 2012, 48, 11364.
O2
22
SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE MAGNETOFECTINAS A BASE DE POLIETILENIMINA Y MAGNETITA.
.
R. Megíasa, J. Arias, M. López-Viota
a
aDepartamento de Farmacia y Tecnología Farmacéutica. Facultad de Farmacia. Universidad de Granada.
Campus de Cartuja s/n. 18071. Granada. España. [email protected]
La nanotecnología aplicada a biomedicina continúa ofreciendo nuevas alternativas terapéuticas. Dentro de la emergente terapia génica, surge hace pocos años una estrategia a la que se bautizó como magnetofección. En esencia, la magnetofección consiste en un proceso de transfección guiado por un gradiente de campo magnético externo. Paralelamente surge la necesidad de diseñar y optimizar el vehículo empleado para poder llevar a cabo este tipo de procesos: la magnetofectina (1). El presente trabajo expone y discute un método de obtención de magnetofectinas empleando un material polimérico ampliamente reconocido en el transporte de genes como es la polietilenimina (PEI) y un núcleo superparamagnético para funcionalizar a dicho material, la magnetita. Con el fin de comprender mejor el proceso de formación del nanohíbrido se diseñaron diferentes metodologías de obtención variando ciertos parámetros como el tipo de magnetita empleada o las relaciones masa/masa entre polímero y núcleos de magnetita. El posterior estudio de dichos resultados nos permitió elegir la metodología cuya magnetofectina resultante tuviera las mejores propiedades para ser empleada en magnetofección. Para evidenciar la formación del sistema se llevaron a cabo diversos estudios de caracterización que permiten conocer sus propiedades más relevantes para este tipo de aplicaciones como son su tamaño de partícula, la carga eléctrica superficial y morfología. Fig 1. Microfotografías SEM de magnetofectinas donde se aprecia la morfología y composición de las mismas. Tamaño de la escala 20 nm. A la luz de los resultados obtenidos puede concluirse que el método de obtención diseñado constituye una manera eficaz y reproducible para la obtención de magnetofectinas cuyos parámetros corresponden con las exigencias para su aplicación en magnetofección.
Agradecimientos Proyecto FIS 11/02571 (Instituto de Salud Carlos III, España). PE-2012-FQM-694 (Junta de Andalucía, España). __________ 1.Plank C.; Zelphati O.; Mykhaylyk O. Magnetically enhanced nucleic acid delivery. Ten years of magnetofection-progress and prospects. Adv Drug Deliv Rev. 2011, 63. 1300.
O3
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LIPOSOMAS CON CAPACIDAD DE RESPUESTA MAGNÉTICA Y POTENCIAL APLICACIÓN EN BIOMEDICINA
Cristina Lorente1, Beatriz Clares
1, Ángel V. Delgado
2, José L. Arias
1
1Departamento de Farmacia y Tecnología Farmacéutica. Facultad de Farmacia. Universidad de Granada.
Campus Universitario de Cartuja, s/n. 18071, Granada, España. 2Departamento de Física Aplicada. Universidad de Granada. Campus Universitario de Fuentenueva, s/n.
18071, Granada, España. [email protected]
El desarrollo de coloides magnéticos como nanotransportadores de fármacos y genes ha alcanzado gran interés en la farmacoterapia de enfermedades severas como el cáncer
1. Dentro
de este tipo de nanopartículas, se encuentran los magnetoliposomas, nanoestructuras constituidas por núcleos de óxido de hierro embebidos en una matriz liposomal
2. El objetivo de
este trabajo fue el desarrollo de un procedimiento sencillo y reproducible que permita la síntesis de magnetoliposomas con adecuada capacidad de respuesta a gradientes de campos magnéticos. En concreto, el método se basó en una modificación de la técnica de hidratación de la capa fina
3. La caracterización fisicoquímica realizada [microscopía electrónica de
transmisión (Figura 1a), difracción de rayos X, espectroscopía de infrarrojos por transformada de Fourier y goniometría] demostró la eficacia de la síntesis puesta a punto. Finalmente, la respuesta magnética de los magnetoliposomas quedó definida mediante el ciclo de histéresis y el estudio in vitro del comportamiento de una dispersión acuosa de magnetoliposomas frente a un imán de ≈ 400 mT (Figuras 1b y 1c). Los valores de susceptibilidad magnética inicial (≈ 0.08 × 10
-3 m
3/Kg) y de magnetización de saturación (≈ 3.2 Am
2/Kg) confirmaron las buenas
propiedades magnéticas del sistema formulado.
Figura 1. Microfotografía electrónica de transmisión de alta resolución (a) de magnetoliposomas (tamaño de partícula ≈ 90 nm) (Longitud de barra: 100 nm), y sedimentación magnética tras 0 minutos (b) y 2 minutos (c) de los magnetoliposomas en dispersión acuosa (≈ 0.1 %, p/v) en respuesta a un imán de ≈ 400 mT. Agradecimientos: Proyecto FIS 11/02571 (Instituto de Salud Carlos III, España) y PE-2012-FQM-694 (Junta de Andalucía, España).
1 Reddy LH, Arias JL, Nicolas J, Couvreur P. Chem. Rev. 2012, 112, 5818.
2 Bakandritsos A, Fatourou AG, Fatouros DG. Ther. Deliv. 2012, 3, 1469.
3 Clares B, Biedma-Ortiz RA, Sáez-Fernández E, Prados JC, Melguizo C, Cabeza L, Ortiz R,
Arias JL. Eur. J. Pharm. Biopharm. 2013, 85, 329.
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PRODUCCIÓN DE NANOESTRUCTURAS DE CARBONO USANDO MICROPLASMAS A PRESIÓN ATMOSFÉRICA
Rocío Rincón
a, Cristóbal Melero
a, Margarita Jiménez
a, José Muñoz
a y Mª Dolores Calzada
a,b
aLaboratorio de Innovación en Plasmas, Edificio Einstein (C2), Campus de Rabanales, Universidad de
Córdoba, 14071 bPlasmas Advances S.L Parque Científico-Tecnológico Rabanales 21, Calle Astrónoma Cecilia Payné Edf.
Aldebarán Mod 4.7 [email protected]
Hasta la fecha, los métodos de descarga de arco
1, ablación laser
2 y deposición química de
vapor3 han sido las técnicas más usadas para la síntesis de tanto nanotubos de carbono como
de grafeno. Sin embargo, estas técnicas necesitan drásticas condiciones de reacción así como el uso de catalizadores metálicos que incrementan los costes de producción. En el presente trabajo, nos gustaría presentar una nueva técnica para la síntesis de nanoestructuras de carbono libres de impurezas metálicas usando plasmas generados a través de microondas a presión atmosférica (el esquema experimental se muestra en la Figura 1). Esta nueva técnica desarrollada en nuestro grupo de investigación, tiene la ventaja de que podemos llevar a cabo la síntesis de estos compuestos nanoestructurados en condiciones suaves de reacción sin la necesidad del uso de catalizadores metálicos disminuyendo de manera notable los costes de producción.
Además de la producción de compuestos nanoestrucuturados de carbono, análisis de los gases producidos a la salida del plasma mediante espectrometría de masas mostraron la formación de hidrógeno como producto mayoritario, el cual está considerado como el sustituto de los combustibles fósiles en el sector de la automoción.
Figura 1.Procedimiento experimental
1 S. Iijima, T. Ichihashi, 363 (1993) 603.
2 A. Thess, R. Lee, P. Nikolaev, H. Dai, P. Petit, J. Robert, C. Xu, Y.H. Lee, S. G. Kim, D. T.
Colbert, G. Scuseria, D. Tomanek, J.E. Fisher, R. E. Smalley, Science 273 (1996) 483. 3 A. Fonseca, K. Hernadi, P. Piedigrosso, J. F. Colomer, K. Mukhopadhyay, R. Doome, S.
Lazarescu, L. P. Biro, Ph. Lambin, P.A. Thiry, D. Bernaerts, J.B. Nagy, Appl. Phys. A 67 (1998) 11.
Productos gaseosos
Controlador Másico de Flujo Monocromador
Materiales Nanoesctructurados
Controlador Másico de Flujo
Fibra Optica
Ar Etanol
CEM
Filtro
Microondas
SURFATRON Plasma
T. Cuarzo
O5
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SUB-DIFFRACTION CONTROL OF THE HEIGHT AND FLUORESCENCE OF THE 3D STRUCTURES FABRICATED WITH DIRECT LASER WRITING
(DLW) LITHOGRAPHY
G. de Miguel,a,b
M. Duocastella,a G. Vicidomini,
a A. Diaspro
a,c
aIstituto Italiano di Tecnologia, Genoa, Via Morego 30, 16163, Italy
bDepartamento de Química-Física y Termodinámica Aplicada, Campus de Rabaneles, Ed. Marie Curie,
Universidad de Córdoba, 14014, Córdoba, Spain cUniversity of Genoa, Genoa Via Dodecaneso 33, 16146, Italy
In the last few years, there have been many approaches to achieve the functionalization of the photopolymerized resins fabricated with the Direct Laser Writing (DLW) technique.
1 The sub-
diffraction resolution together with the ability to create 3D structures render this technique very attractive to develop specific applications in the field of nanophotonics and biomedicine.
2
However, there is a lack of a general method to modify the physical and chemical properties of the photopolymerized resins. The classical strategy to functionalize the structures is to disperse the active material into the photoresist and then carry out the photopolymerization.
3
In this talk, we report on a one-pot method to fabricate sub-diffraction structures through precise modification of the thickness of a photopolymerized resin. This approach takes advantage of the thermal effect provoked by the interaction between high peak-power femtosecond lasers and acrylic resins, resulting in a controlled expansion of the resin. The main characteristic of this method is the simplicity to fabricate the voxel, since in one simple writing process is possible to control the shape and height of the feature. In addition to the expansion of the resin, a parallel effect is observed in the doubly-irradiated areas: an enhanced fluorescence signal is detected in those areas. The selective functionalization of certain portions of the fabricated structures with a resolution in the nanometer scale is achieved, which opens the door to the development of next-generation nanomaterials with user-defined properties. Figure 1. Confocal fluorescence image of a structure Figure 2. SEM image of the same (square) fabricated with the DLW technique. fabricated structure as in Figure 1. No The resin was selectively doped with a fluorescent changes in the areas exposed to the dye, ATTO 565, to “write” the IIT logo through the second irradiation (IIT logo). a laser induced structuring technique.
1 Zhang, Y.-L.; Chen, Q.-D.; Xia, H.; Sun, H.-B. Nano Today, 2010, 5, 435.
2 Harke, B.; Dallari, W.; Grancini, G.; Fazzi, D.; Brandi, F.; Petrozza, A.; Diaspro, A. Adv. Mater.
2013, 25, 904. 3 Malinauskas, M.; Farsari, M.; Piskarskas, A.; Juodkazis, S. Physics Reports 2013, 533, 1.
O6
26
MEJORA EN LA PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO MEDIANTE LA CORROSIÓN EN NaOH DE UNA ALEACIÓN DE Al-Si CON
NANOPARTÍCULAS DE SILICIO
Isaac Rodríguez Péreza, Luís Frederico Pinheiro Dick
a
aLab. de Processos Eletroquímicos e Corrosão (ELETROCORR), Depto. de Metalurgia, Universidade
Federal do Rio Grande do Sul, Av. Bento Gonçalves 9500, B1. IV-75, 91501-970, Porto Alegre, Brasil.
El aluminio se corroe en medio acuoso produciendo hidrógeno y una capa pasiva de óxido1.
Para evitar la formación de esta capa pasiva que limita la producción de hidrógeno, se emplea un medio alcalino con NaOH actuando como catalizador
2. Estudios anteriores han señalado
que aleaciones de fundición ordinarias de Al-Si eutécticas son las que logran mayor producción de H2
3. Debido a que nanopartículas de silicio tienen una mayor área superficial
4, es esperable
que una aleación de Al-Si con silicio nanoparticulado tenga mayor rendimiento. Aleaciones de Al-12.4Si fueron temperadas usando la técnica de Melt Spinning con el objetivo de obtener nanopartículas de silicio aleatoriamente dispersas en la matriz de aluminio. Se estudió la velocidad de producción de hidrógeno mediante análisis estequiométrico sumergiendo muestras de Al, Al-Si ordinaria y la aleación tratada térmicamente, en medio alcalino (NaOH 0.1 M) durante 120 min a temperatura ambiente (20
oC). Se realizó un estudio
morfológico de la superficie de la aleación mediante SEM/EDS en el cual se observó que, por la intensa disolución del Al, la superficie era altamente rugosa y formada por tan solo nanopartículas de Si (94% at.) con un diámetro medio de 100 nm (Figura 1 A). El análisis estequiométrico (Figura 1 B) expone como la aleación de Al-Si tratada térmicamente es la que produce hidrógeno con mayor rapidez, produciendo al cabo de 120 min un 270% más que el aluminio puro y un 17% más que la aleación de Al-Si ordinaria. La velocidad de producción de hidrógeno es constante en el tiempo y aumenta con la presencia de partículas de Si (nano-Si), aunque con la adición de Si se produce un tiempo de inducción de ≈ 4 min, posiblemente por la concentración y precipitación adicional de nanopartículas de Si en la superficie.
Figura 1. (A) Imagen SEM de la superficie de la muestra después de 120 min en NaOH. (B)
Gráfico de la producción de hidrógeno en función del tiempo para el aluminio puro (■), aleación Al-Si (▲) y aleación Al-Si rápidamente solidificada (•) a temperatura ambiente (20
oC).
1 Ergbogbo, F.; Lin, T.; Tucciarone, P.M.; LaJoie, K.M.; Lai, L.; Patki, G.D.; Prasad, P.N.;
Swihart, M.T. Nano Letters, 2013, 13(2), 451-456. 2 Yoo, H.S.; Ryu, H.Y.; Cho, S.S.; Han, M.H.; Bae, K.S.; Lee, J.H. International Journal of
Hydrogen Energy, 2011, 36(23), 15111-15118. 3 Soler, L.; Macanas, J.; Munoz, M.; Casado, J. Journal of Power Sources, 2007, 169(1), 144-
149. 4 Bunker, C.E.; Smith, M.J. Journal of Materials Chemistry, 2011, 21(33), 12173-12180
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27
NANOCLUSTERS METÁLICOS FOTOLUMINISCENTES: NUEVOS MARCADORES PARA LA DETERMINACIÓN DE IMMUNOGLOBULINA E
María Cruz Alonso, José Manuel Costa Fernández, Rosario Pereiro, Alfredo Sanz-Medel Departamento de Química Física y Analítica, Facultad de Química, Universidad de Oviedo, C/ Julián Clavería, 8.
33006 Oviedo. e-mail: [email protected]
Entre las nuevas nanoestructuras que se están desarrollando en el campo de la Nanotecnología se encuentran los nanoclusters metálicos (NCs). Estos nanomateriales están formados por unos pocos átomos, de modo que al reducirse la dimensión del material a la escala nanométrica las propiedades se modifican drásticamente, presentando nuevas y mejoradas características ópticas, eléctricas y/o químicas con respecto a las nanopartículas o los metales macroscópicos. La principal característica de varios tipos de NCs metálicos es su alta fotoluminiscencia además de su baja toxicidad, de manera que se convierten en una nueva clase de ultrapequeños fluoróforos biocompatibles. Por tanto, constituyen una interesante alternativa a los marcadores luminiscentes convencionales en el campo bioanalítico
1.
Los nanoclusters de oro (AuNCs), han sido ampliamente estudiados. Así se ha optimizado su síntesis con diferentes ligandos funcionalizantes. Aun así, no se ha conseguido solucionar diversos problemas, como su conjugación a una biomolécula. Por ello, en este trabajo se ha realizado una optimización de su síntesis y caracterización, así como su bioconjugación con un anticuerpo. El proceso de síntesis está basado en la metodología de “bottom-up”, en el que se produce la reducción del metal con NaBH4, en presencia de un ligando protector (que en este caso se trata de ácido lipoico)
2. Posteriormente hemos llevado a cabo su caracterización
empleando técnicas complementarias, como la fluorescencia, la microscopia electrónica o la dispersión de la luz, y se han realizado diversos estudios de estabilidad para poder establecer tanto los cuidados a tener en cuenta durante su manipulación como sus potenciales aplicaciones.
La Inmunoglobulina E (IgE) es una glicoproteína que está relacionada con procesos alérgicos, pudiéndose utilizar como biomarcador de la presencia de alergias en el ser humano. El nivel basal de IgE en sangre es de 3.10
-4 mg/mL, y al desencadenarse un proceso alérgico en el
organismo se observa un aumento de la concentración de IgE en sangre3. Por esta razón, en
una etapa posterior se ha desarrollado un inmunoensayo fluorescente, basado en el empleo de AuNCs como marcadores, para la determinación de IgE, con el objeto de detectar alergias producidas por proteínas de la leche. Tras la caracterización del marcador se realizó una optimización de la unión de AuNCs con un anticuerpo (anti-IgE) y la posterior caracterización de dicho bioconjugado (tanto sus propiedades ópticas como la funcionalidad del anticuerpo) para poder utilizar dicho anticuerpo como marcador en inmunoensayos. Finalmente se ha investigado el inmunoensayo con dos configuraciones distintas, tanto en modo competitivo como en modo sándwich, optimizando las condiciones en ambos casos. A través de los resultados obtenidos hemos comprobado, mediante la realización del inmunoensayo, que estos nuevos nanomateriales son aptos como biomarcadores, ya que con esta nueva metodología se puede cuantificar la IgE en líquidos biológicos con límites de detección un orden de magnitud más bajos del requerido.
1 Shang, L.; Dong, S.; Nienhaus, G. U. Nano Today, 2011, 6, 401. 2 Aldeek, F.; Muhammed, M. H.; Palui, G.; Zhan, N.; & Mattoussi, H. ACS nano, 2013, 7, 2509. 3 Liu, J. M.; Lin, L. P.; Liu, Z. B.; Yang, M. L.; Wang, X. X.; Zhang, L. H.; Jiao, L. Journal of fluorescence, 2012, 22, 419.
O8
28
DETERMINACIÓN DE LA EFICIENCIA DE LA BIOCONJUGACIÓN DE NANOPARTÍCULAS METÁLICAS LUMINISCENTES A ANTICUERPOS.
Mario Menéndez-Miranda, José M. Costa-Fernández, Jorge Ruiz Encinar y Alfredo Sanz-Medel.
Departamento de Química Física y Analítica, Universidad de Oviedo. Avd. Julián Clavería 8, 33006, Oviedo, España. Phone: +34-985103485 email: [email protected]
Las técnicas bioanalíticas requieren a menudo el marcaje de compuestos bioquímicos para su detección. Aunque las técnicas de espectrometría de masas ofrecen un método de detección libre de marcaje, éstos son caros y no son fácilmente aplicables para métodos de test de “screening” o análisis en vivo. Alternativamente, otras técnicas bionalíticas ampliamente utilizadas como son aquellas basadas en la detección de isótopos, encimas unidos a cromóforos/fluoróforos, quimioluminiscencia and bioluminiscencia están entre los métodos que requieren de un apropiado marcaje del analito. En este contexto, quantum dots (QDs) luminiscentes funcionalizados, como una nueva generación de marcadores ópticos de gran valor, ha sido también aplicada para detección molecular
1. El gran potencial de estos novedosos marcadores ópticos ha servido para el
desarrollo de nuevos ensayos de bioomoléculas con características analíticas sin precedentes, relativas a sensibilidad, capacidad de análisis “multiplexado”, rendimiento de muestras, coste efectivo y facilidad de uso. El éxito o fallo en el uso de los QDs en este tipo de aplicaciones es en gran medida determinado por la habilidad de bioconjugar dichas nanopárticulas a elementos de reconocimiento específicos (aptámeros, anticuerpos), es por ello un paso obligatorio para el éxito en el desarrollo de un nuevo bioensayo y aplicación bioanalítica basada en el biomarcaje y bioimagen. Actualmente, debido al reciente progreso realizado en el uso de QDs para aplicaciones bioanalíticas, todavía hay una urgente necesidad para efectivos procesos de purificación los QDs bioconjugados y su caracterización, con el objeto de finalmente facilitar inmunoensayos cuantitativos fiables. En esta comunicación, se presenta la combinación de una técnica de separación, fraccionamiento de flujo en campo de flujo asimétrico (AF4), acoplada en línea con espectrometría de masas elemental (ICP-MS) como técnica de detección como una herramienta de diagnóstico para el control de la calidad de CdSe/ZnS QDs estabilizados en suspensión acuosa bioconjugados a anticuerpos.
Agradecimientos M. Menéndez Miranda agradece la beca de doctorado (BP12-046) del Principado de Asturias (España). __________ 1Coto-García A.M.; Sotelo-González E.; Teresa Fernández-Argüelles M.T.; Pereiro R.; Costa-
Fernández J.M., Sanz-Medel A. Anal. Bioanal. Chem. 2011, 399: 29.
O9
29
SIMULTANEOUS DETERMINATION OF ASCORBIC ACID AND GALLIC ACID BY MONITORING SILVER NANOTRIANGLE FORMATION
M.A. Molina-Delgadoa, M.P. Aguilar-Caballos, A. Gómez-Hens
aAnalytical Chemistry Department, Institute of Fine Chemistry and Nanochemistry, Faculty of Sciences,
University of Cordoba. Annex to Marie Curie (C-3). Campus of Rabanales. 14071-Córdoba. Spain. e-mail: [email protected]
Antioxidant compounds have an important role in human health owing to some benefits, such as radical scavenging properties, which can decrease the prevalence of vascular diseases or cancer. Polyphenols are the most relevant group of antioxidant substances and the total content of these compounds has been traditionally estimated using the Folin Ciocalteu method. However, this method is affected by the presence of other reducing substances, such as sugars or ascorbic acid, so an overestimation of total polyphenol content can be obtained. The method presented here is aimed at the simultaneous determination of ascorbic acid and phenolic antioxidants, using gallic acid as the model analyte. The method is based on the formation of silver nanotriangles observed by reacting silver nanoparticles of small size (10 nm), silver nitrate and citrate with ascorbic and gallic acid. Under the experimental conditions assayed, the formation of silver nanotriangles was confirmed by the use of TEM images(Figure 1) and UV-vis absorption spectra. Silver nanotriangles exhibit two different absorption maxima (410 and 590 nm), which allow the use of the proportional equation method to solve mixtures of ascorbic and gallic acids. A systematic study of the variables involved in the process has been performed in order to obtain additive signals to solve the equation system for binary mixtures.
Figure 1. TEM image of silver nanotriangles obtained by mixing 20 M
of ascorbic and 20 M gallic acids in the presence of AgNO3 and citrate Authors gratefully acknowledge financial support from the MICINN (Grant No. CTQ2012-32941), from the Junta of Andalucía (Grant No.P09-FQM4933) and from the FEDER Program.
1Ac
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30
NANOESTRUCTURAS FUNCIONALES A LA CARTA: DISEÑO DE SENSORES FOTOLUMINISCENTES PARA LA DETERMINACIÓN
SELECTIVA DE NANOPARTÍCULAS METÁLICAS
.M. Laura Soriano, Angelina Cayuela, Celia Ruiz, Miguel Valcárcel Departamento de Química Analítica, Edificio Marie Curie, Campus de Rabanales, Universidad de
Córdoba, E-14071 Córdoba. Fax: +34 957 218616; Tel. +34 957 218616 [email protected]
La nanotecnología constituye una herramienta muy poderosa que nos permite sintetizar, modificar y controlar algunas de las propiedades de los sólidos nanométricos con la finalidad de satisfacer las exigencias de la sociedad de hoy en día para alcanzar un elevado grado de salud y bienestar. Gracias a éste riguroso control en la fabricación de nanomateriales, se ha conseguido preparar nanoestructuras a la ‘carta’ en función de la aplicación deseada. Sin embargo, por las excelentes propiedades y multitud de aplicaciones existe un uso excesivo de dichos nanomateriales, especialmente en multitud de productos comerciales que implican un inminente foco de contaminación tanto para el medio ambiente como para los organismos vivos. En particular, la alta toxicidad de las nanopartículas metálicas ha llevado a la comunidad científica a realizar un llamamiento para desarrollar nuevos métodos analíticos que sean robustos y selectivos para su determinación en matrices complejas. El propósito es, por tanto, dilucidar si las nanotecnologías en realidad tienen un papel valioso en el sector analítico mediante el empleo de nanomateriales de carbono biocompatibles e inocuos al medio ambiente y a los seres vivos; la incorporación sistemática de dichas nanopartículas de carbono en el diseño de sensores efectivos para garantizar que los consumidores estén protegidos contra cualquier riesgo potencial por parte de las nanopartículas metálicas; para entender y evaluar el reconocimiento molecular con la finalidad de desarrollar estrategias analíticas más selectivas; y para explorar la tercera opción de la nanociencia y nanotecnología analíticas (N&NA) en la cual tanto la herramienta como el analito están constituidos por nanomateria en un proceso analítico dado (ver esquema 1).
Esquema 1. La Nanociencia y Nanotecnología Analíticas junto con sus tres facetas, según el rol de la nanomateria en el proceso de medida (bio)química.
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31
COMPARACIÓN CRÍTICA ENTRE DISTINTAS ESTRATEGIAS DE SOLUBILIZACIÓN DE QUANTUM DOTS EN MEDIOS ACUOSOS.
Diego Bouzas-Ramos, Mario Menéndez-Miranda, Marta García Cortés, José M. Costa-Fernández, Jorge Ruiz Encinar, Alfredo Sanz-Medel
Departamento de Química Física y Analítica, Universidad de Oviedo, Avda. Julián Clavería 8, 33006, Oviedo, España.
E-mail: [email protected]
El diseño de recubrimientos de la superficie de los Quantum Dots (QDs), buscando hacerlos solubles en agua y biocompatibles, ha sido objeto de intenso estudio durante los últimos años. Los Quantum Dots tipo core-shell con núcleo de CdSe y recubrimiento de ZnS (unos de los más estudiados hasta la fecha) poseen el inconveniente de ser sólo solubles en disolventes orgánicos no polares tras el proceso convencional de síntesis en medios orgánicos a elevadas temperaturas. En efecto, con objeto de asegurar su estabilidad en medio orgánico, la superficie se encuentra recubierta de cadenas carbonadas de ligandos, como trioctilfosfinas (TOP), que se organizan desde la superficie de la nanopartícula hacia el exterior. Sin embargo, cuando se pretende emplear los QDs en aplicaciones tanto biológicas como analíticas, estos necesitan ser transferidos a un medio acuoso
1.
El principal objetivo que se persigue a la hora de modificar los recubrimientos superficiales de los QDs es otorgar biocompatibilidad a las nanopartículas, de modo que sean solubles y estables en medios acuosos y abriendo la posibilidad de unir fácilmente grupos funcionales adecuados a su superficie, lo que permitiría posteriores bioconjugaciones con proteínas y elementos de reconocimiento de origen biológico. Así, en este trabajo, se han empleado dos estrategias de solubilización de los QDs en medios acuosos: por un lado se han recubierto mediante interacción hidrofóbica con un polímero anfifílico (sintetizado a partir de poli(anhídrido isobutilen-alt-maleico)), y por otro lado se han reemplazado las moléculas hidrofóbicas que rodean su superficie por ligandos bidentados de ácido dihidrolipoico (DHLA). La caracterización y la pureza de los CdSe/ZnS QDs recubiertos con polímero y los QDs-DHLA en medio acuoso ha sido evaluada a fondo empleando una técnica separativa, la Asymmetric Flow Field Flow Fractionation (AF4), acoplada en línea a un fluorímetro y a un sistema ICP-Triple Cuadrupolo (ICP-QQQ). Dicha información ha sido complementada con la obtenida por fluorescencia, DLS (Dynamic Light Scattering) y microscopía electrónica.
1 Smith, A. M.; Nie, S. Analyst, 2004, 129, 672.
O12
32
USO DE NANOTUBOS DE TITANIO RECUBIERTOS CON CARBÓN COMO MATERIAL SORBENTE EN EL TRATAMIENTO DE MUESTRAS
BIOLÓGICAS
M. Teresa Garcíaa, Rafael Lucena
a, S. Soledad Cárdenas
a, Miguel Valcárcel
a
aDepartamento de Química Analítica, Instituto de Química Fina y Nanoquímica, Edificio Marie Curie,
Campus de Rabanales, Universidad de Córdoba, 14071, Córdoba, España. [email protected]
Los nanotubos de dióxido de titanio son un material de reciente aparición en el contexto analítico. En el ámbito del tratamiento de muestra, este nuevo material presenta grandes ventajas como material sorbente debido a su gran área superficial y a su facilidad para ser derivatizado
1,2.
En esta comunicación se presenta el potencial de los nanotubos de dióxido de titanio recubiertos de carbón para el tratamiento de muestras biológicas. La síntesis de este material se ha realizado en el laboratorio con un simple proceso hidrotermal en dos etapas seguido por un tratamiento a alta temperatura en atmósfera inerte. Tras su síntesis, el material se ha caracterizado con diferentes técnicas: microscopia electrónica de transmisión (TEM), difracción de rayos X (DRX), isotermas de adsorción (BET), termogravimetría (ATG), análisis elemental y espectroscopia de infrarrojo (IR/ATR). Para poder evaluar la capacidad extractiva del material, se han empleado compuestos orgánicos ácidos (ketoprofeno, naproxeno y ácido 5-hidroxi-indolacético) como modelo, ya que se ha observado una considerable mejora en la extracción de este tipo de compuestos en la modalidad dispersiva en comparación con los nanotubos de carbono convencionales. Para llevar a cabo la extracción, se ha desarrollado una nueva unidad de extracción que se ha adaptado al problema analítico planteado, dependiendo de la disponibilidad de muestra. La separación y cuantificación de los analitos se ha llevado a cabo por cromatografía de líquidos con detección ultravioleta-visible y con espectrometría de masas. En el estudio de la extracción de antinflamatorios, se obtuvieron límites de detección comprendidos entre 34.1 y 40.8 µg/L en muestras de saliva y entre 81.1 y 110 µg/L en muestras de orina. La precisión, expresada como desviación estándar relativa, fue mejor del 8.5% y del 26.3 % para orina y saliva, respectivamente. La recuperación de los analitos fue del 96% para orina y del 119% en el caso de saliva, lo que demostró la aplicabilidad del sorbente para el análisis de muestras biológicas.
__________ 1Zhou, Q.; Ding, Y.; Xiao, J.; Liu, G.; Guo, X. J Chromatogr A, 2007, 1147, 10-16.
2Huang, Y.; Zhou, Q.; Xie, G.; Liu, H.; Lin, H. Microchim. Acta, 2011, 172, 109-115.
O13
33
USEFULNESS OF A NEW Fe3O4:Eu,Tb NANOCOMPOSITE AS SORBENT IN DISPERSIVE SOLID PHASE EXTRACTION FOR ANTIBIOTIC
DETERMINATION IN MEAT SAMPLES
M.L. Castillo-Garcíaa, M.P. Aguilar-Caballos, A. Gómez-Hens
aAnalytical Chemistry Department, Institute of Fine Chemistry and Nanochemistry, Faculty of Sciences,
University of Cordoba. Annex to Marie Curie (C-3). Campus of Rabanales. 14071-Córdoba. Spain. e-mail: [email protected]
A novel Fe3O:Eu,Tb nanocomposite has been synthesized for its use as sorbent in dispersive solid phase extraction, which has been applied to the determination of quinolone and tetracycline antibiotics in meat samples. These nanocomposites have been synthesized
1 in two
simple steps, which consist in the formation of the magnetic core by a co-precipitation method and a further treatment with Eu(III) and Tb(III) salts obtaining magnetic nanomaterial with these lanthanide ions in its surface. The magnetic properties of these hybrid nanoparticles ease the performance of dispersive solid phase extraction and the presence of Eu(III) and Tb(III) in their
composition allows a relatively selective interaction with antibiotics bearing -diketonate and carboxylic acid groups, such as quinolones and tetracyclines, which have been chosen as model analytes. Oxolinic acid (OXO), nalidixic acid (NAL), flumequine (FLU), oxytetracycline (OTC), tetracycline (TET) and chlortetracycline (CTC) have been simultaneously determined using ultra high performance liquid chromatography with fluorometric determination in less than 5 min. Chromatograms were simultaneously detected at two excitation/emission pairs of wavelengths, which are 255/360 and 390/512 nm for quinolones and tetracyclines, respectively. Under the optimum conditions, the dynamic ranges and detection limits for the analytes were 0.5 – 2000 and 0.25 ng mL
-1 for OXO; 1.5 – 2000 and 0.7 ng mL
-1 for NAL; 2.5 – 2000 and 1.2
ng mL-1
for FLU; 2 – 7500 and 1 ng mL-1
for OTC; 3 – 7500 and 1.5 ng mL-1
for TET; and finally, 10 – 1000 and 3.8 ng mL
-1 for CTC. Intra- and inter-day precision data were assessed for
retention times and areas at two concentration levels of each antibiotic, yielding values in the range of 0.07 – 0.21% and 2.6 – 9.1% for retention times and areas, respectively, in intra-assay precision experiments, and 0.5 – 1.8% and 4.2 – 14.4% for retention times and areas obtained after inter-assay experiments, respectively. The method was applied to the analysis of different
meat samples, such as chicken and pork muscle, which were spiked at 50, 100 and 200 g kg-1
, giving mean recovery values for each analyte in the range of 79.1 – 91.8%. These results prove the usefulness of the developed method to the control of these antibiotic residues in meat samples. Authors gratefully acknowledge financial support from the MICINN (Grant No. CTQ2012-32941), from the Junta of Andalucía (Grant No.P09-FQM4933) and from the FEDER Program. 1Ac
1 Ma, Z.Y.; Dosev, D.; Nichkova M.; Gee, S.J.; Hammock, B.D.; Kennedy, I.M. J. Mat. Chem.,
2009, 19, 4695.
O14
34
CARBONES MESOPOROSOS ORDENADOS COMO BASE DE ELECTRODOS COMPOSITES EN BATERÍAS LITIO-AZUFRE.
Noelia Morenoa, Álvaro Caballero
a, Lourdes Hernán
a, Julián Morales
a y Jesús Canales-
Vázquezb
aI.U.I. Química Fina y Nanoquímica, Dpto. Química Inorgánica, Campus de Rabanales, Universidad de
Córdoba, Edificio Marie Curie, 14071 Córdoba, Spain. bInstituto de Energías Renovables, Universidad de Castilla-La Mancha, Paseo de La Investigación 1,
02071 Albacete, Spain. [email protected]
Actualmente, las baterías Litio-ión juegan un papel importante como principales fuentes de energía en aplicaciones electrónicas portátiles a pequeña escala. Sin embargo, la energía que pueden almacenar está limitada para una demanda energética mayor, como es el caso del vehículo eléctrico o el almacenamiento de energías renovables. La reacción química reversible que tiene lugar en estas baterías no puede suplir mayores densidades energéticas, en este sentido el azufre se presenta como un atractivo candidato para este requerimiento energético, presentando la capacidad de reaccionar reversiblemente con dos átomos de Li por mol, mostrando una elevada capacidad teórica (1675 mAh·g
-1) y densidad de energía específica
(2600 Wh·kg-1
), notablemente superiores a las baterías Litio-ion basadas en compuestos de inserción convencionales (500 Wh·kg
-1)1,2
. Uno de los principales problemas de los electrodos de azufre es la naturaleza no conductora del mismo afectando al rendimiento de la celda; para mitigarlo se recurre a la utilización de matrices conductoras donde el azufre es dispersado
3. En la presente comunicación, se aborda
la utilización de materiales de carbón con una distribución mesoporosa ordenada sintetizados mediante método soft template, evitando el tratamiento con ácidos fuertes, y su posterior activación con CO2, menos agresiva que la tradicional activación química con H2SO4 o KOH
4
El azufre se incorpora en estos carbones resultando composites que fueron estudiados como electrodos en baterías Li-S. Los resultados electroquímicos muestran que los carbones con una distribución mesoporosa ordenada presentan un mejor rendimiento electroquímico que los carbones con una distribución mesoporosa aleatoria (wormhole-like structure). Estos composites exhiben una capacidad estable y reversible de 700 mAh·g
-1(S) durante un número
prolongado de ciclos. El ordenamiento de los mesoporos proporciona una estructura de huecos bien conectados facilitando la movilidad de los portadores de carga y una mayor reversibilidad de la reacción electroquímica. La activación suave con CO2 incrementa el área superficial y el contenido microporoso, mejorando la conectividad entre los mesoporos. La combinación de micro y mesoporosidad garantiza una rápida movilidad de Li
+ provocando que, a altas
densidades de corriente, los electrodos compuestos por los carbones activados presenten valores de capacidad mayores y una estabilidad prolongada. 1 Song, M. K.; Cairns, E. J.; Zhang, Y. Nanoscale, 2013, 5, 2186
2 Bresser, D.; Passerini, S.; Scrosati, B. Chemical Comunications, 2013, 49, 10545
3 Ji, X.; Lee, K. T.; Nazar, L. F. Nature Materials, 2009, 8, 500.
4 Moreno, N.; Caballero, A.; Hernan, L.; Morales, J.; Canales-Vazquez, J. Physical Chemistry
Chemical Physics, 2014, 16, 17332
O15
35
ELECTRODO DE NANOPARTÍCULAS DE PLATINO Y POLI-ROJO NEUTRO PARA LA MONITORIZACIÓN DE PERÓXIDO DE HIDRÓGENO EN
PRESENCIA DE ANTIOXIDANTES
Pilar Rivas, José Miguel Rodríguez Mellado. Departamento de Química Física y Termodinámica Aplicada. CEIA3, Campus Universitario de Rabanales, edificio Marie Curie. Universidad de Córdoba. E-14014-Córdoba. [email protected], [email protected]
La oxidación de peróxido de hidrógeno sobre electrodos de mercurio, se ha utilizado para determinar la capacidad antioxidante de los compuestos fenólicos en vinos, bebidas de alta graduación alcohólica y cervezas
1. La naturaleza de las reacciones que producen los radicales
generados en la oxidación de H2O2 sobre estos electrodos fue revisada a la luz de los mecanismos propuestos en la bibliografía. La electro-oxidación de mercurio en la presencia de peróxido de hidrógeno involucra iones Hg(I) y radicales hidroperóxido, éstos a nivel de trazas. La interacción de tales radicales con un antioxidante originan la disminución de la señal
2 y esta
disminución se puede utilizar para evaluar la actividad antioxidante2,3
. El problema de esta metodología es el uso de mercurio. El objetivo de este trabajo ha sido buscar electrodos estables y fiables para la detección voltamétrica de la reducción del peróxido de hidrógeno. Los sustratos principales han sido electrodos de carbono (carbón vítreo, GC, o grafito de alta densidad, G) también se utilizó un electrodo de oro. Los polímeros conductores fueron polianilina, PANI, y poli-rojo neutro, PNR. Tras la deposición de platino a potencial constante, se investigó la reducción voltamétrica de H2O2. El electrodo más fiable resultó ser el depositado sobre PNR polimerizado sobre un electrodo de GC (Fig. 1). Dicho electrodo es estable durante al menos 5 meses de uso continuado.
Fig. 1. Voltagramas de H2O2 en PBS, pH 7.0 con electrodo GC/PNR/Pt. Se añadieron volúmenes de H2O2
0.5M a 40 mL de tampón.
Fig. 2. Voltagramas de H2O2 2.98 mM en PBS, pH 7.0 con electrodo GC/PNR/Pt y volúmenes variables de ácido
ascórbico añadidos a 40 mL de disolución.
El conocido antioxidante ácido ascórbico hace disminuir la señal de reducción del peróxido de hidrógeno (Fig. 2); esta disminución puede utilizarse para medir capacidad de atrapamiento de radicales, esto es, capacidad antioxidante
1–3.
AGRADECIMIENTOS: Los autores agradecen la financiación recibida de la Junta de Andalucía (Grupo PAI FQM-198), fondos FEDER y CICyT (proyecto CTQ2011-28973)
1Novaković, M. M.; Stevanović, S. M.; Gorjanović, S. Ž.; Jovanovic, P. M.; Tešević, V. V.; Janković, M. A.;
Sužnjević, D. Ž., J. Food Sci., 2011, 76, C663
2Palma, A.; Ruiz Montoya, M.; Arteaga, J.F.; Rodríguez Mellado, J.M., J. Agric. Food. Chem., 2014, 62, 582
3Palma, A.; Ruiz Montoya, M.; Arteaga, J.F.; Rodríguez Mellado, J.M., J. Electrochem. Soc., 2013,160, H213
O16
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PRODUCCIÓN CIENTÍFICA EN NANOTECNOLOGÍA Y APLICACIONES EN LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN.
Díaz-Soler, B.M.a, Martínez Aires, M.D
a, Lopez Alonso, M
a.
aUniversidad de Granada, Granada
La nanotecnología proporciona nuevas oportunidades de desarrollo tecnológico y económico en prácticamente todos los sectores
1. En concreto para la industria de la construcción ya son
muchas las aplicaciones disponibles en el mercado2 que ofrecen solución a los retos habituales
del sector como por ejemplo la eficiencia energética. Sin embargo este potencial no se ha desarrollado con la misma diligencia de otros campos
3. Esta situación se viene justificando por
diversos motivos, entre ellos la falta de conexión entre investigación e industria4.
En la presente comunicación se establece como objetivo descubrir la situación de coherencia entre las tendencias de la producción científica en este ámbito y los productos de construcción que realmente son comercializados. Para ello se ha realizado una búsqueda bibliográfica y se han examinado bases de datos que recogen nanoproductos de construcción
5,6. Como
resultado, en la Gráfica 1, se pone de manifiesto la tendencia al alza en el número de publicaciones. Sin embargo al comparar estos resultados con los productos comercializados, resulta que apenas hay aceros en comercialización y viceversa con los aislantes. Gráfica 1: Publicaciones relacionadas con la nanotecnologías y la construcción
7
Finalmente, se pone de manifiesto el auge positivo en la producción científica, aunque si bien es cierto, no se mantiene los mismos grados de sintonía en las publicaciones que en los datos reales de comercialización actuales. Existe por tanto la necesidad de un marco de comunicación eficaz entre todos los agentes intervinientes en todo el ciclo y así transmitir de forma eficaz al sector industrial los esfuerzos intelectuales de la dimensión científica.
1
1
Serena, P. A. ¿Qué sabemos de? La nanotecnología. Los Libros de la Catarata: Madrid, 2010. 2
Broekhuizen, F. V.; Broekhuizen, P. V. Nano-products in the European Construction Industry. European Federation of Building and Wood Workers and European Construction Industry Federation, 2009.
3 Bartos, P. J. M. Nanotechnology in Construction: A Roadmap for Development; 2009, pp 26.
4 Mann, S. Nanotechnology and Construction, Nanoforum, 2006.
5 Woodrow Wilson Centre. www.nanotechproject.org/inventories/consumer/browse/products/
(1/2015). 6 Nanowerk nanodatabase www.nanowerk.com/phpscripts/n_dbsearch.php (1/2015).
7 Scopus Document Search.www.scopus.com/search
O17
37
BIOCIDAS NANOENCAPSULADOS COMO NUEVOS ADITIVOS PARA MORTEROS DE RESTAURACIÓN EN MOMUMENTOS
José Manuel Lloris Cormanoa, Pilar Calero Rodríguez
b, David Juanes Barber
c, Marilo
Sanchez Jiméneza, Miguel Jimenez Postigo
a
a Fundación CIAC-Centro de Innovación Andaluz para la Construcción Sostenible, Calle Astrónomo Kepler
4.2.ID, Parque Científico Tecnológico Rabanales 21, 14014 Córdoba, España. b Instituto Tecnológico de la Construcción, AIDICO, Avda. Benjamín Franklin 19, Parque Tecnológico de
Paterna, Valencia, España. c Instituto Valenciano de Conservación y Restauración de Bienes Culturales, IVC+R, CulturArts Generalitat
Valenciana, Complejo socio-educativo Penyeta Roja. Edificio principal 4º planta. 12080 Castellón. [email protected].
Una de las principales causas del deterioro en ambientes húmedos de los monumentos y obras de arte en soporte pétreo, es el biodeterioro
1. Este deterioro se produce no sólo en el soporte
de piedra, sino también en los morteros utilizados en su restauración. Los materiales porosos de este tipo, constituyen un micro-hábitat idóneo para la proliferación de muchos tipos de microorganismos
2.
Por lo general, los tratamientos biocidas se aplican con el fin de eliminar las fuentes de biodeterioro antes de la restauración. Otros tratamientos también se aplican para prevenir y controlar la recolonización de las superficies restauradas, a través de la adición de biocidas en los morteros de restauración utilizados. Sin embargo, la rápida lixiviación a través de la estructura porosa del mortero provoca la pérdida de la eficacia del tratamiento en un período de tiempo muy corto. Para evitar está perdida temprana de actividad biocida, una de las soluciones es la encapsulación y la liberación controlada de estos productos biocidas
3.
El objetivo de este trabajo ha sido diseñar un nuevo nanomaterial compatible con el proceso de restauración, que encapsula un biocida y que esté disponible su liberación en función de las necesidades. Este producto aumenta el tiempo de vida del proceso de conservación con el consiguiente ahorro de costes, ya que las restauraciones serán más espaciadas en el tiempo. Varios biocidas, biotin N, R y T, y preventol se encapsularon en diferentes soportes inorgánicos (sílice mesoporosa MCM41 y sílice amorfa IBERSIL D250), probando diferentes procesos y disolventes. Los productos finales se caracterizaron por espectroscopia FT-IR y análisis termogravimétrico (TGA). El proceso de liberación del Biocida se estudió en función del tiempo y la humedad en una cámara ambiental, utilizando la microscopía infrarroja y la espectroscopia ultravioleta. Los resultados confirman que los biocidas se liberan de los soportes inorgánicos de modo gradual y controlado. Los estudios de efectividad en morteros de cemento y de cal están en marcha.
1 Hueck, H.J., Mater. Org., 1965, 1(1), 5-34.
2 Crispim, C.A.; Gaylarde, C.C. Microbial Ecology, 2005, 49,1-9.
3 Eversdijk, J.; Erich, S.J.F.; Hermanns, S.P.M.; Adan, O.C.G.; De Bolle, M.; Meyer, K.;
Bylemans, D.; Bekker, M.; ten Cate, A.T., Progress in Organic Coatings, 2012, 74, 640– 644.
O18
38
SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE FASES LÍQUIDAS NANOESTRUCTURADAS CONSTITUIDAS POR AGREGADOS ESTABLES
DE MICELAS POLIMÉRICAS
José Ángel Salatti Dorado, Francisco José López Jiménez, Soledad Rubio Departamento de Química Analítica. Universidad de Córdoba.
Edificio Marie Curie (Anexo) Campus Universitario de Rabanales. 14071, Córdoba [email protected].
El desarrollo de disolventes alternativos a los disolventes orgánicos ha despertado un enorme interés en los ámbitos industrial y científico, sectores en los que se deben atender las exigencias de las políticas medioambientales y sociales (ej. normativa europea REACH) y, al mismo tiempo, desarrollar materiales con propiedades adecuadas para su uso en procesos, aplicaciones y diseños innovadores en un mundo cada vez más tecnológico. Aunque se han desarrollado aplicaciones innovadoras utilizando fluidos supercríticos y líquidos iónicos, sus prestaciones no permiten sustituir a los disolventes orgánicos a gran escala y los costes de producción son, en la mayoría de los casos, inasumibles. Por tanto, es fundamental investigar nuevas alternativas que den respuesta a los retos planteados. El autoensamblaje y coacervación de compuestos anfifílicos ofrece infinitas posibilidades para el diseño de fases líquidas nanoestructuradas. El tamaño, morfología y funcionalidad de los agregados que constituyen estas fases puede controlarse seleccionando la estructura y concentración de las moléculas anfifílicas y el ambiente en el que se produce el autoensamblaje y por lo tanto la coacervación constituyen una excelente vía para la obtención de disolventes funcionales. Estos disolventes poseen propiedades intrínsecas y operacionales excepcionales para su utilización en procesos de extracción.
1,2 Sin embargo, ya que la
nanoestructuras de estas fases líquidas están integradas por moléculas unidas mediante enlaces no covalentes, el coacervado se solubiliza en agua o disoluciones hidro-orgánicas si las condiciones experimentales de coacervación no se mantienen constantes en la disolución de equilibrio, lo cual requiere a veces pH extremos, altas temperaturas, la adición de elevadas concentraciones de sal, etc. Este hecho ha reducido su aplicabilidad en procesos de extracción donde están implicados grandes volúmenes de agua. En este trabajo se propone la coacervación de micelas poliméricas de poli-(10-undecilenato) de sodio (poli-SUD), inducida por cloruro de tetrahexilamonio (THACl), para la producción de fases líquidas nanoestructuradas constituidas por agregados estables. Los coacervados así producidos son inmiscibles en disoluciones acuosas con composición diferente a la de la disolución de equilibrio resultante del proceso de autoensamblaje. Se han estudiado los diagramas de fases en función de la cantidad de poli-SUD y THACl así como la influencia en los mismos del tipo de sal de amonio cuaternario, el pH, la temperatura y sales inorgánicas. Se ha derivado una ecuación que permite predecir el volumen de disolvente obtenido en función de la cantidad de poli-SUD and THACl usados para el autoensamblaje. Asimismo se ha determinado la composición química del disolvente y se han caracterizado las nanoestructuras que lo integran. La baja solubilidad de estos disolventes en agua permite su aplicación a la extracción de contaminantes traza, con elevados factores de preconcentración, y al tratamiento de aguas residuales. __________ (1) Ballesteros-Gómez, A.; Sicilia, D.; Rubio, S. Anal. Chim. Acta 2010, 677, 108-130 (2) López-Jiménez, F.J.; Rubio, S.; Pérez-Bendito, D. J. Chromatogr. A, 2008, 1195, 25-33
O19
39
DETERMINACIÓN DE UBIQUINONA (Q10) EN ALIMENTOS USANDO MAGNETOLIPOSOMAS CON VIOLETA DE CRESILO ENCAPSULADO COMO SISTEMAS CONTENEDORES DE AMPLIFICACIÓN EN FLUJO
Vanessa Román-Pizarro, Juan Manuel Fernández-Romero y Agustina Gómez-Hens
Departamento de Química Analítica. Instituto de Química Fina y Nanoquímica (IUQFN-UCO) Campus de Rabanales. Marie Curie (Anexo) Universidad de Córdoba, E-14071-Córdoba, España.
e-mail: [email protected]
En esta comunicación se presenta la síntesis y aplicabilidad analítica de magnetoliposomas (MLPs) híbridos. Se trata de nanoestructuras híbridas, formadas por nanopartículas magnéticas rodeadas de oro y modificadas hidrofóbicamente con dodecanotiol (Fe3O4-AuDTNPs) que se han incorporado en la estructura fosfolipídica del liposoma durante su proceso de síntesis. También en estos MLPs se encapsula un fluoróforo de larga longitud de onda (LWF) con propiedades redox, que actuará como marcador fluorencente en la reacción analítica. Se ha estudiado la utilidad de estos MLPs como micro-contenedores para la amplificación de la señal analítica en un sistema en flujo utilizando un microdispositivo electromagnético acoplado en una zona muy próxima al sistema de detección y que permite la preconcentración de los MLPs. En una segunda etapa, se procede a la ruptura de los MPLs por acción del surfactante Tritón X-100 incorporado junto con la disolución de muestra. Esto conlleva la liberación del LWF que interacciona con el analito ubiquinona, lo que favorece el desarrollo de la reacción redox y la etapa de monitorización del fluoróforo al paso por el detector. El nuevo sistema propuesto se ha aplicado a la determinación de ubiquinona (Q10) en alimentos, utilizando como LWF, el violeta de cresilo (CV) cuya fluorescencia disminuye en presencia del analito.
Para llevar a cabo la preparación de los MLPs hibridos se han desarrollado diferentes etapas consistentes en: a) Síntesis de NPs magnéticas, seguida del recubrimiento de éstas con una capa de AuNPs funcionalizadas con 1-dodecanotiol (DT), para obtener las nanopartículas híbridas funcionalizadas con carácter hidrófobo, b) Desarrollo de la síntesis de los MLPs mediante el procedimiento de evaporación rápida de disolventes (RSE) encapsulándose en tanto las nanopartículas híbridas funcionalizadas como el CV, c) Estabilización y homogeinización del tamaño de los MLPs mediante procedimientos de agitación, sonicación y lavados sucesivos y, finalmente, d) Se ha llevado a cabo un procedimiento de centrifugación, en gradiente de densidad con sacarosa, para la separación de los MLPs funcionalizados, de los vacíos y otros ingredientes resultantes de las diferentes etapas de producción. Una vez separados se han conservado refrigerados a 4 ºC sin pérdida aparente de sus propiedades magnéticas y luminiscentes originales, durante al menos dos meses.
La aplicabilidad del método se ha desarrollado mediante el uso de un sistema de flujo continuo en el que se incorporam los MLPs funcionalizados junto con el resto de los componentes del sistema. El método propuesto para la determinación de ubiquinona (Q10) presenta un intervalo dinámico de concentración comprendido entre 35 y 500 nmol·L
-1, (LOD= 8 nmol·L
-1, r
2=0.998,
n=8, r=3), exhibiendo una precisión, expresada como %RSD entre 1,32 y 4,5% en la zona de mínimo y máximo error, respectivamente, y una frecuencia de muestreo de 10 h
-1. El método se
ha aplicado a la determinación de ubiquinona en 7 muestras de alimentos encontrándose valores de recuperación que varían entre 88, 2 % y 104,6 %.
O20
40
MORPHOLOGY, STRUCTURE AND COLOR PROPERTIES OF MIXES FILMS CONTAINING A DIACETYLENE AND A HEMICYANINE DERIVATIVE.
L.M. Ariza-Carmona, M.T. Martín-Romero y L. Camacho. University of Córdoba, Department of Physical Chemistry and Applied Thermodynamics, Campus of
Rabanales, E-14014 Córdoba, Spain. [email protected]
Polydiacetylenes is family of great interest because of their colour transitions in response to other stimuli, including heat (thermochromism), changes in the chemical environment such as pH and bind to specific biomarkers (affinochromism and biochromism). The reversibility of this transition depends on the specific structure of the polydiacetylene and environmental stimulus. Overall, the observed transition entails a significant absorption of visible spectrum band from low to high energy. The polydiacetylenes are formed by UV irradiation through the self-assembly of monomer units without need of chemical initiators or catalysts.
1,2
In the present work, the polymeric system (polydiacetylene, PDA) formed by 10,12-pentacosdiyoic acid (DA) is investigated at the air-water interface in presence of a cationic amphiphilic hemicyanine dye (HP). Mixed monolayers of DA:HP 1:1 were formed by cospreading method, and thus the monolayer was stabilized the air/liquid interface by the electrostatic interactions between DA and HP molecules. The miscibility between both components is shown by Brewster angle microscopy (BAM). Domains with different structure than those registered for pure DA are directly visualized. The photopolymerization of domains in the mixed film leads to the formation of PDA with the alkyl chains of the HP in between the polymeric system. The result is a new polymer with different properties to those described previously for the blue or red forms and additional disaggregation of hemicyanine molecules is detected.
Fig.1. Polydiacetylene-Hemicianine structure
1 Ahn, D.J.; Lee, S.; Kim, J.-M. Adv. Funct. Mater., 2009, 19, 1483.
2 Sun, X.; Chen, T.; Huang, S.; Li, L.; Peng, H. Chem. Soc. Rev., 2010, 39, 4244.
O21
41
SÍNTESIS DE NANOPARTICULAS MEDIANTE MICROEMULSIÓN Y SU APLICACIÓN COMO CATALIZADORES EN LA OBTENCIÓN DE
COMPUESTOS ORGÁNICOS DE INTERÉS.
V. Montes1, A. Marinas
1, J.M. Marinas
1, F. J. Urbano
1, M. Boutonnet
2, J.F. Miñambres
1,
Z. Felcyn1, P.B. Samol
1, A. N. Khalilov
3
1Faculty of Sciences, University of Córdoba, Marie Curie Building, E-14014 Córdoba, Spain.
2KTH (Royal Institute of Technology), Chemical Technology, Stockholm, Sweden
3Department of Organic Chemistry, Baku State University, Z.Khalilov 23, 1148 Baku, Azerbaijan.
La síntesis de nanopartículas ha sido muy estudiada en las últimas décadas, especialmente en el campo de la catálisis, ya que el tamaño y forma del sólido es una de las claves para controlar la actividad y selectividad. Se han descrito numerosas técnicas para la síntesis de dichas partículas: impregnación, deposición-precipitación, electrospray… Uno de los métodos que mejor controla el tamaño de partícula es la microemulsión (ME). Con una mezcla en la proporción adecuada de surfactante, agua y aceite se consigue una dispersión estable de nanogotas, o microemulsión. Usando estas nanogotas como nano-reactor para la síntesis, el tamaño de partícula está limitado por el tamaño de la microemulsión. Además, la síntesis dentro de un espacio confinado controla la morfología de la partícula final, adaptándola a dicho espacio, y dándole al sólido sintetizado unas propiedades catalíticas específicas de esta morfología. Esta técnica puede ser aplicada para la síntesis de catalizadores de muy diversa naturaleza, desde metales soportados a óxidos. Síntesis de nano-partículas metálicas. En un trabajo anterior de nuestro grupo de investigación sobre hidrogenolisis del glicerol con catalizadores metálicos soportados sobre ZnO, una de las principales dificultades fue obtener un tamaño de partícula metálica semejante. Los dos grupos implicados en este trabajo desarrollamos una síntesis a través de ME que permitió obtener un tamaño de partícula similar para los distintos metales nobles soportados sobre óxido de zinc. Así se pudo estudiar la influencia del metal en la hidrogenolisis del glicerol, resultando en comportamientos similares para el Pt y Rh y mostrando menor actividad el catalizador de Pd. Síntesis de óxidos. El ZnO es un material que recientemente está concentrando gran interés tanto por propiedades ópticas como catalíticas. La ME nos permitió sintetizar ZnO, consiguiendo controlar el tamaño de partícula, llegando a incrementar el área superficial hasta en un 100%. Además se dopó con distintos metales, Al, Ce y Zr al 5% en peso, modificando la acidez-basicidad superficial, con el fin de ser usado como soporte para catalizadores de Pt, los cuales resultaron ser más activos en la hidrogenolisis del glicerol. El ZrO2 es empleado como catalizador en reacciones de hidrogenación por transferencia de hidrógeno desde un donador. En este tipo de reacciones, el área superficial y el carácter anfótero de los sólidos es determinante en las propiedades catalíticas. La técnica de ME nos ha permitido mejorar resultados catalíticos en la reacción de hidrogenación del furfural usando isopropanol como donador. En la actualidad se está estudiando la valorización sobre sistemas de este tipo de derivados lignocelulósicos. Para ello es necesaria la modificación del catalizador adaptándolo a las necesidades de las distintas reacciones implicadas en este proceso. Agradecimientos: Los autores agradecen la financiación de la Junta de Andalucía (Proyectos P07-FQM-02695, P08-FQM-3931 and P09-FQM-4781) y Fondos FEDER. A la Acción COST CM0903 por una STSM.
NANOUCO V
Encuentro sobre Nanociencia y Nanotecnología de Investigadores y Tecnólogos Andaluces
POSTERS
P1-CFQ
45
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
U120 U300 U500 U700 W120 W300 W500 W700
NO lavado Lavado
Co
nve
rsió
n/S
ele
ctiv
idad
(%
)
Conversión Furfural Alcohol Furfurílico Condensasion Furfural Subproductos
REDUCCIÓN DE FURFURAL A ALCOHOL FURFURÍLICO SOBRE CATALIZADORES DE ZIRCONIO OBTENIDOS POR MICROEMULSIÓN
J.F. Miñambres, V. Montes, Z. Felcyn, P.B. Samol, J.M. Marinas, A. Marinas, F.J. Urbano. Departamento de Química Orgánica, Universidad de Córdoba.
Actualmente la investigación en fuentes de energía alternativas es imperante, debido a la gran demanda energética y la escasez de recursos fósiles. La transformación de residuos naturales procedentes de la agricultura en moléculas plataforma es una línea de investigación particularmente interesante
1. En este sentido, la reducción selectiva de furfural, el cual se
obtiene a partir de pentosas, a alcohol furfurílico ofrece un enfoque prometedor. El alcohol furfurílico tiene un gran interés industrial en desarrollo de fibras, adhesivos, resinas y distintos productos químicos. Actualmente, la manera más eficiente de obtener el alcohol furfurílico es a través de catalizadores de cromo-cobre altamente contaminantes
2. Por lo tanto, se ha
estudiado la obtención del alcohol furfurílico a través de la transferencia de hidrógeno mediante la reducción de Meerwein-Ponndorf-Verley sobre catalizadores de zirconio como una puerta hacia la revalorización del furfural siguiendo los principios de la química verde. Los catalizadores fueron sintetizados mediante el método de microemulsion (ME) en fase reversa, mezclando las proporciones adecuadas de surfactante (CTAB), fase polar (agua) y fase apolar (octano). Posteriormente, el sólido fue precipitado mediante la variación de pH, y se obtuvo mediante filtración, lavado y calcinación (700, 500, 300 y 120ºC). La reacción se llevó a cabo en fase líquida usando isopropanol como disolvente y como donador de hidrógeno (en una mezcla en volumen 10:1 isopropanol:furfural) y 50mg de catalizador. La mezcla de reacción se mantuvo a 100ºC durante 20h en un matraz de fondo redondo con agitación magnética constante. Los resultados fueron analizados mediante un equipo GC Agilent 7890A (Columna Supercowax 10). Los productos de reacción fueron cuantificados mediante el uso de soluciones estándar de cada componente. Los resultados de conversión y selectividad a furfural y a los principales subproductos se representan en la gráfica adjunta. Se observa cómo a medida que aumenta la temperatura de calcinación disminuye la conversión ligeramente y cae bruscamente la selectividad hacia alcohol furfurílico, dándose la condensación de furfural como principal producto a altas temperaturas de calcinación. Los mejores resultados se obtuvieron con U120: 25% de conversión y 88% de selectividad a alcohol furfurílico. Las diferencias entre los catalizadores lavados y no lavados fueron pequeñas, siendo la conversión mayor en los no lavados y la selectividad mejor en los catalizadores lavados. Agradecimientos: Los autores agradecen la financiación de la Junta de Andalucia (Proyectos
P07-FQM-02695, P08-FQM-3931 y P09-FQM-4781) co-financiados con FONDOS FEDER. 1
1J. N. Cheda, J. A. Dumesic, Catal Today, 123 (2007) 59-70.
2A. Corma, S. Iborra, A. Velty, Chemical Reviews 107 (2007) 2411-2502.
P2-CFQ
46
MECHANOCHEMICAL PREPARATION OF ADVANCED CATALYTICALLY ACTIVE BIFUNCTIONAL PD CONTAINING NANOMATERIALS FOR
AQUEOUS PHASE HYDROGENATIONS
Majd Al-Najia,b
, Alina M. Balub, Anca Roibu
a, Wolf -D. Eineke
a, Antonio A. Romero
b, Rafael
Luqueb, Roger Gläser
a
aInstitute of Chemical Technology, Universität Leipzig, 04103 Leipzig, Germany
bDepartamento de Química Orgánica, Universidad de Córdoba, Campus de Rabanales, Edificio Marie
Curie (C-3), Ctra Nnal IV-A, Km 396, Córdoba, Spain
Functionalized porous materials represent an important class of nanomaterials and a research area in which fascinating developments have been achieved in the past decade. One of current major challenges in the synthesis of mesoporous materials deals with the design and controlled preparation of a suitable pore structure with ideally various functions for improved activity and selectivity in catalysis as well as high stability for a range of versatile applications [1]. SBA-15 and Mesostructured cellular foam (MCF) silicas are known to provide such structures, however they are inert in catalysis and further functionalization is generally required to achieve catalytically active materials. The direct incorporation of metals in their structure can be achieved via isomorphic substitution of Si with Al [2]. The methods used for synthesis and stabilization of metal nanoparticles have been very diverse, ranging from standard methodologies including incipient wetness impregnation and co-precipitation to more innovative protocols such as ultrasound and microwave -assisted irradiation deposition. In this work we present an alternative simple, fast and efficient method related to reactive milling (mechanochemistry)[3] for the preparation and stabilization of Pd nanoparticles over porous materials (SBA-15 type and MCF). Furthermore, the catalytic activity of the materials was assessed using the hydrogenation of p-nitrophenol (PNP) to p-aminophenol (PAP) using NaBH4 as reducing agent in aqueous solution as a model reaction (Fig. 1).
Fig. 1: UV/vis spectra to follow the progress of the hydrogenation of PNP to PAP over supported Pd catalysts. __________ [1] V. Salgueiriño-Maceira, M. A. Correa-Duarte, Adv. Mater., 19 (2007) 4131. [2] N. Linares, E. Serrano, M. Rico, A. M. Balu, E. Losada, R. Luque, J. García Martínez, Chem. Commun. 47 (2011) 9024. [3] A. Pineda, A. M. Balu, J. M. Campelo, A. A. Romero, D. Carmona, F. Balas, J. Santamaria, R. Luque, ChemSusChem 4 (2010) 1561.
P3-CFQ
47
SÓLIDOS HÍBRIDOS ORGÁNICO-INORGÁNICOS QUIRALES
S. González Rubio1, M. I. López
1, D. Esquivel
2, J. R. Ruiz
1, C. Jiménez-Sanchidrián
1,
F. J. Romero-Salguero1
1 Departamento de Química Orgánica, Instituto Universitario de Investigación en Química Fina y
Nanoquímica, Facultad de Ciencias, Universidad de Córdoba, Edificio Marie Curie, Campus de Rabanales, Ctra. Nacional IV, km 396, 14014 Córdoba (España)
2 Department of Inorganic and Physical Chemistry, Center for Ordered Materials, Organometallics and
Catalysis (COMOC), Ghent University, Krijgslaan 281, Building S3, 9000 Ghent (Belgium) [email protected]
En la presente comunicación se muestran los resultados de síntesis de algunos materiales orgánico-inorgánicos por diferentes procedimientos tales como la síntesis hidrotermal, precipitación a presión atmosférica, síntesis a reflujo y síntesis en fase sólida. Los sintones de partida han sido diferentes sales metálicas, (principalmente de Al
3+, Sn
4+, Cr
3+, Fe
3+, Fe
2+ y Zn
2+, en forma de nitratos o cloruros) y ácido
málico o malato disódico portadores de un estereocentro de configuración L y de signo levógiro. Todos los procedimientos se han realizado mezclando los reactivos orgánicos e inorgánicos con diferentes estequiometrías en disolventes de metanol o agua para las síntesis en fase líquida, llevándose a cabo la obtención de los sólidos híbridos por el procedimiento convencional de la técnica correspondiente. En fase sólida se mezclaron íntimamente los reactivos mediante molienda y se sometieron a la temperatura de 110ºC en estufa, al aire, durante 1 hora. Se han obtenido resultados diversos según las sales y sintones y procedimientos de síntesis, pero los mejores resultados se obtuvieron utilizando la sal SnCl4 y malato disódico en fase seca. El sólido blanco obtenido, de aspecto consistente, denominado MASO/Sn:1/5, mostraba un espectro XRD con señales que no se correspondían con los sintones de partida, lo que indicaba la formación de un sólido nuevo cuyo difractograma y DRIF correspondientes mostramos a continuación.
2(grados)
20 40 60 80
Inte
nsid
ad (
u.a
.)
0
50
100
150
200
250
Por todo ello creemos haber iniciado un procedimiento de obtención de sólidos híbridos quirales, cuyo estereocentro será posible utilizar en fase heterogénea más adelante para la resolución estereoespecífica de racémicos en compuestos enantiopuros que tanta importancia conlleva en la Química Fina, Química Alimentaria, y Química Farmacéutica Agradecimientos: Los autores agradecen a la Junta de Andalucía ( proyecto P10-FQM-6181 ) y al MINECO ( Proyecto MAT2013-44463-R) por la financiación concedida para la realización de este trabajo.
Número de onda (cm-1
)
700105014001750210024502800315035003850
Inte
nsid
ad
(u.a
.)
16
65
17
92
15
94
13
67
12
68
11
97
10
98
10
48
95
6
79
9 62
26
64
70
0
86
3
29
21
35
17
35
59
36
38
26
09
23
46
15
93
22
96
35
09
35
88
63
5
29
22
P4-CFQ
48
ESTUDIO DE REACCIONES DE ESTERIFICACIÓN USANDO COMO CATALIZADORES MATERIALES HÍBRIDOS ORGÁNICO-INORGÁNICOS
FUNCIONALIZADOS CON GRUPOS ÁCIDO SULFÓNICO
M. I. López1, D. Esquivel
2, D. Cosano
1, M. Mora
1, J. R. Ruiz
1, C. Jiménez-Sanchidrián
1,
F. J. Romero-Salguero1
1 Departamento de Química Orgánica, Instituto Universitario de Investigación en Química Fina y
Nanoquímica, Facultad de Ciencias, Universidad de Córdoba, Edificio Marie Curie, Campus de Rabanales, Ctra. Nacional IV, km 396, 14014 Córdoba (España)
2 Department of Inorganic and Physical Chemistry, Center for Ordered Materials, Organometallics and
Catalysis (COMOC), Ghent University, Krijgslaan 281, Building S3, 9000 Ghent (Belgium) [email protected]
En esta comunicación se describe la síntesis de materiales híbridos orgánico-inorgánicos sintetizados por co-condensación de los precursores bis[3-(trietoxisilil)propil]tetrasulfuro (BTEPTS) y tetraetoxisilano (TEOS) o 1,4-bis(trietoxisilil)benceno (BTEB), en un amplio rango de relaciones molares, utilizando Brij-76 como agente director de la estructura y condiciones ácidas. Una vez sintetizados, estos materiales se sometieron a un tratamiento de oxidación con H2O2 con el objetivo de generar grupos ácido sulfónico a partir de los puentes tetrasulfuro (Figura 1).
Todos los materiales híbridos funcionalizados con ácido sulfónico fueron utilizados como catalizadores en la esterificación de ácido acético con etanol, reacción frecuentemente usada para evaluar la actividad de catalizadores ácidos. En nuestro caso, la mayoría de los materiales oxidados mostraron una buena actividad catalítica, en muchos casos similar a la de la resina comercial altamente activa Amberlita-15, y evitando los problemas de hinchamiento que esta resina presenta en medios orgánicos. Además, es de destacar que los catalizadores sintetizados con TEOS fueron más activos que aquellos preparados con BTEB. Por otra parte, se pudo observar una clara relación entre la actividad y la acidez cuando se utilizaron reactivos más hidrofóbicos en cantidades equimoleculares en la reacción de esterificación. Así, es de resaltar que los catalizadores más ácidos, es decir, BS50TS50O(3) y, particularmente, S50TS50O(3), fueron más activos que la Amberlita-15 en la esterificación de ácido octanoico con alcoholes secundarios y en la síntesis de varios ésteres bencílicos. Por otra parte, los catalizadores BS90TS10O(3) y BS50TS50O(3) mostraron una considerable resistencia a la desactivación en la reacción de ácido octanoico con 1-butanol. Agradecimientos
Los autores agradecen las ayudas concedidas por el Ministerio de Ciencia e Innovación (Proyecto MAT2010-18778), la Junta de Andalucía (grupo FQM-346) y los Fondos Feder. M.I.L. agradece al Ministerio de Educación, Cultura y Deporte su beca F.P.U.
P5-CFQ
49
TRANSFORMACIÓN DE PROPENO SOBRE FOSFATOS METÁLICOS
S.Lopez-Pedrajas1*, R. Estevez
1, D.Luna
1, E. Gaigneaux
2, F.M.Bautista
1
1Departamento Química Orgánica, Universidad de Córdoba, Campus de Rabanales. Edificio Marie Curie,
E-14014 Córdoba, España. 2Université Catholique de Louvain, Institute of Condensed Matter and Nanosciences – IMCN, Croix du Sud
2, Box L7.05.17, B-1348 Louvain-la-Neuve, Belgium. * [email protected]
La oxidación selectiva de propeno tiene como resultado productos químicos de interés como acroleína, ácido acrilíco, acetona y óxido de propileno. En este trabajo se han utilizado fosfatos obtenidos por precipitación con un método sol-gel y catalizadores impregnados. Los metales usados para sintetizar los sólidos fueron Al, Co, Cu, Fe, Cr y V, con distinto porcentaje en peso.
Se han determinado las propiedades texturales de los sólidos así como sus estructuras por rayos X (DRX), sus propiedades ácidas han sido también determinadas portermodesorción programada (TPD) de piridina y sus propiedades básicas por TPD-CO2, también la tendencia a la reducción de los sólidos se ha estudiado por termorreducción programada de H2.
En DRX los sólidos presentan la banda ancha característica de los fosfatos metálicos amorfos, excepto los sistemas impregnados con mayor porcentaje de Co que presentan bandas características de Co2AlO4. Los sólidos muestran unas propiedades básicas insignificantes. A excepción de los sólidos que tienen más del 10% en metal, las muestras no absorben H2; la capacidad de reducción de los sólidos es diferente en función del método de preparación.
La reacción de propeno a acroleína se ha llevado a cabo en fase gaseosa, en un reactor de cuarzo en forma de U, de lecho fijo y flujo continuo. El análisis de los productos se hizo con un CG equipado con tres detectores, un detector FID y dos TCD. A las condiciones cinéticas a las que se ha llevado a cabo la reacción, el producto selectivo obtenido ha sido la acroleína, si bien los rendimientos obtenidos son función del contenido metálico y del propio metal (figura 1); no obstante hay evidencias de formación de compuestos poliméricos, que a su vez dan lugar a productos de oxidación total (CO2 y CO). Los sólidos con los que se obtiene mayor porcentaje de acroleína son el CuPO450 y el VAlPO-I-450, siendo a su vez los catalizadores de V los que más promueven la oxidación total a CO2 y CO.
Figura 1: Conversión de propeno y rendimiento a acroleína con los diferentes fosfatos.
Agradecimientos: MEC (CTQ2010-18126, ENE 2011-27017); Junta de Andalucía y fondos FEDER (P11-TEP-7723). MECD por la beca FPU concedida a S.Lopez-Pedrajas.
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
0
5
10
15
20
AlP
O4
50
Co
PO
45
0
FeP
O4
50
Cu
PO
45
0
1A
lCo
PO
45
0
1A
lCo
PO
65
0
1A
l-C
oP
O4
50
1A
l-C
oP
O6
50
1A
lCu
PO
45
0
1A
lCu
PO
65
0
1C
rAlP
O4
50
1C
rAlP
O6
50
1Fe
AlP
O4
50
1%
Fe/A
lPO
45
0
1%
Co
/AlP
O4
50
10
Co
AlP
O4
50
10
%C
o/A
lPO
45
0
20
%C
o/A
lPO
45
0
VA
lPO
-I-4
50
VA
lPO
-II-
45
0
Y A
CR (
%)
Co
nve
rsió
n (
%)
Conversión (%)
Rendimiento a acroleína (%)
Condiciones experimentales:
T: 400ºC W: 0.15 g FC3H6: 2.15 ml/min Faire: 5.35 ml/min FHe: 7.5 ml/min treacción:15 h
P6-CFQ
50
OPTIMIZACIÓN EN LA SÍNTESIS DE NANOPARTÍCULAS DE HIERRO SOPORTADAS
Alfonso Yépez*, Alina M. Balu, Antonio A. Romero y Rafael Luque Departamento de Química Orgánica, Universidad de Córdoba, Edificio Marie Curie
Ctra Nnal IV-A, Km 396, E14014,Córdoba (Spain) *E-mail: [email protected]
Los catalizadores heterogéneos metálicos soportados han sido estudiadosampliamente por sus aplicacionespotenciales en procesos industriales. En la pasada década, las nanopartículas metálicas han experimentado un fuerte desarrollo, no sólo por sus síntesis relativamente sencillas, sino también por su aplicación en varios campos importantes incluyendo la catálisis
1.Uno de los principales retos en el campo de la catálisis es la preparación de forma
rápida, barata y eficiente de nuevos materiales que sustituyan a los catalizadores tradicionales. Los procesos de flujo continuo pueden proporcionar un número de beneficios importantes para los procesos de síntesis de los nanomateriales en comparación con las tecnologías convencionales descritas anteriormente en bibliografía. Bajo las condiciones de flujo continuo, se puede alcanzar numerosas ventajas que incluyen la simplicidad en la preparación y operación, control del proceso (velocidad de flujo, temperatura de trabajo, etc.), flexibilidad, mayor productividad y condiciones de reacción controlables, proporcionándonos un enfoque alternativo comparativamente práctico para la síntesis de nanopartículas soportadas a escala industrial en comparación con los protocolos tradicionales
2.
A la luz de las ventajas inherentes de los procesos de flujo continuo, se pretende con este trabajo avanzar en el diseño de protocolos de síntesis para el desarrollo de nanopartículas soportadas sobre soportes porosos. Se presentará una simple, eficiente e innovadora síntesis en flujo continuo (SFC) de nanopartículas de óxido de hierro soportado sobre aluminosilicatos porosos. Para ello el material empleado como soporte (SBA-15) es empaquetado en un reactor a través del cual se hace fluir una disolución etanólica de hierro (utilizando FeCl2·4H2O como precursor de hierro) ajustando la temperatura del horno a 100 ºC. Se han preparado varios materiales aplicando diferentes flujos y tiempos de contacto (0,1mL/min 60min; 0,5mL/min 15min y 2mL/min 10min). Finalmente, tras calcinación, se obtendrán las nanopartículas de óxido de hierro soportadas (NPS). Para probar la actividad catalítica de los diferentes materiales se han sometido a una serie de procesos catalizados heterogéneamente mediante reacciones asistidas por microondas, como la oxidación del alcohol bencílico y la alquilación del tolueno con cloruro de bencilo, comparando los resultados con los obtenidos para nanomateriales análogos preparados con diferentes metodologías. Los resultados de este trabajo ponen de manifiesto que los nanomateriales sintetizados en flujo continuo muestran numerosas ventajas respecto a los obtenidos por impregnación convencional, irradiación asistida por microondas y molienda mecánica. __________ B.C. Gates, Chem. Rev. 1995, 95, 511. Para revisiones recientes sobre síntesis en flujo continuo de nanomateriales, consulte: a) Y. Song, J. Hormes and C.S.S.R. Kumar, Small 2008, 4, 698; b) S. Marre y K.F. Jensen, Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 1183; c) C.-X. Zhao, L. He, S.Z. Qiao y A.P. Middelberg, Chem. Eng. Sci. 2011, 66, 1463; d) M. Pumera, Chem. Commun. 2011, 47, 5671.
P7-CFQ
51
INFLUENCIA DEL TIEMPO DE ENVEJECIMIENTO SOBRE LAS PROPIEDADES TEXTURALES Y QUÍMICO-SUPERFICIALES DE UN HDL Y
SUS PRODUCTOS DE CALCINACIÓN.
Daniel Cosano*, María Isabel López, Manuel Mora, Vicente Montes, César Jiménez-Sanchidrián, Francisco José Romero, José Rafael Ruiz
Departamento de Química Orgánica, Universidad de Córdoba, Campus de Rabanales, Edificio Marie-Curie, Carretera Nacional IV-A, km. 396, 14071 Córdoba
E-mail: [email protected]
Se ha realizado un estudio de cómo influye el tiempo del tratamiento de envejecimiento sobre la
estructura y las propiedades texturales de un hidróxido doble laminar de Mg/Al de relación
metálica 2, sintetizado por el método de coprecipitación a supersaturación baja. También,
hemos estudiado el efecto de este tratamiento sobre las propiedades texturales y químico-
superficiales de los productos de calcinación de estos hidróxidos dobles laminares (óxidos
mixtos de magnesio y aluminio, MgAlO). Esta información puede resultar de gran utilidad para
la posterior utilización como catalizadores o como soportes de catalizadores de estos óxidos.
De los resultados obtenidos del análisis químico de los HDLs, sus difractogramas de rayos X,
sus curvas ATG-ATD y sus isotermas de adsorción desorción de nitrógeno podemos concluir
que el tiempo de envejecimiento del HDL tiene los siguientes efectos: (a) incremento de la
relación Mg/Al en las láminas de tipo brucita; (b) incremento de la cristalinidad y el tamaño
medio de cristalito; (c) reducción de la cantidad de agua interlaminar, y (d) reducción de la
superficie específica y diámetro medio de poro, e incremento del carácter mesoporoso.
Tabla 1. Relación Mg/Al, parámetros de red (c y a), tamaño de cristal (t), superficie específica
(SBET) y diámetro medio de poro (dp) de los HDLs envejecidos a distintos tiempos.
HDL Mg/Al c (A) a (A) t (A) SBET (m2/g) dp (A)
1 día 1.81 22.458 3.045 92 63.8 268
2 días 1.82 22.548 3.040 108 61.3 252
5 días 1.84 22.625 3.040 124 52.3 196
7 días 1.90 22.937 3.049 138 46.9 111
Los sólidos calcinados también presentan un incremento en su cristalinidad y un descenso en su
superficie específica. En cuanto a la basicidad superficial, se produce un incremento con el
aumento del tiempo de envejecimiento. Este resultado, junto con el descenso en la superficie
específica, conduce a que el sólido que ha sido sometido a un tiempo más largo de
envejecimiento (7 días) posee la mayor densidad de centros básicos.
Tabla 2. Número, proporción y densidad de centros básicos de los HDLs calcinados a
450 ºC.
HT (mol CO2/g) Proporción de centros básicos (%)a
Débiles Medios Fuertes Db (mol
CO2/m2)
HT-1d-450 368 18.7 (163) 25.8 (207) 55.5 (294) 2.35
HT-2d-450 390 16.2 (161) 29.9 (213) 53.9 (296) 2.54
HT-5d-450 405 19.9 (161) 28.4 (205) 51.7 (294) 2.78
HT-7d-450 425 19.6 (160) 22.5 (202) 57.8 (285) 3.88 aLa temperatura de desorción máxima se muestra entre paréntesis.
P8-CFQ
52
CONVERSIÓN CATALÍTICA DEL ALMIDÓN EN DERIVADOS FURÁNICOS DE ALTO VALOR UTILIZANDO NANOPARTÍCULAS METÁLICAS SOPORTADAS SOBRE ALUMINOSILICATOS MESOPOROSOS.
Alfonso Yépez, Alina M. Balu, Antonio A. Romero y Rafael Luque Departamento de Química Orgánica, Universidad de Córdoba, Edificio Marie Curie
Ctra Nnal IV-A, Km 396, E14014,Córdoba (Spain) *E-mail: [email protected]
Se han investigado nanopartículas metálicas soportadas activas catalíticamente sobre aluminosilicatos incluyendo sistemas basados en Cu y Pd en la conversión asistida por microondas a una gama de compuestos furánicos de alto valor añadido a través de reacciones tándem con ácido fórmico promoviendo procesos de deshidratación y posterior hidrogenación selectiva. Los resultados muestran interesantes selectividades a productos reducidos incluyendo 5-metilfurfural y alcohol 5-metilfurfurilico, así como hidroximetilfurfural (HMF) y furfural, siendo estos obtenidos en diversas proporciones dependiendo del tipo de catalizador y las condiciones de reacción investigadas. La investigación de los parámetros de reacción incluyen el tiempo de reacción, tipo de catalizador, cantidad de catalizador y contenido en acido fórmico indicando que las condiciones de reacción pueden ser ajustadas para maximizar la selectividad hacia los productos individuales.
Esquema 1. Posibles productos de reacción obtenidos de la hidrogenación de HMF. Reproducido de la referencia 20 con permiso de la Royal Society of Chemistry.
P9-CFQ
53
PRODUCCIÓN CATALÍTICA DE SOLKETAL A PARTIR DE GLICERINA POR REACCIÓN DE ACETALIZACIÓN CON PROPANONA EN FASE LÍQUIDA.
R. Estevez*, S. Lopez-Pedrajas, D. Luna, F.M. Bautista Dpto. Química Orgánica, Universidad de Córdoba, Campus de Rabanales. Edificio Marie Curie, E-14014
Córdoba, España. *email: [email protected]
El presente trabajo de investigación se engloba en un Proyecto que tiene como objetivo valorizar la glicerina (G), que se genera como subproducto, en la obtención de biodiesel a partir de grasas y/o aceites. Se ha estudiado la reacción de (G) con propanona (P) que en presencia de un catalizador ácido puede dar lugar a cetales cíclicos de seis o cinco miembros. Con propanona se forma preferentemente el ciclo de cinco miembros, denominado solketal (S), que tiene gran interés como aditivo del diésel ya que mejora su viscosidad. Esta reacción, que se encuentra totalmente controlada en el equilibrio, se ha llevado en fase homogénea y heterogénea. Se ha puesto a punto el método operatorio de la reacción y se ha estudiado el comportamiento catalítico de un fosfato de aluminio sintético y de diferentes zeolitas comerciales con propiedades ácidas, Brönsted y/o Lewis para lo cual fueron previamente caracterizados (TPD y DRIFT de piridina). El fosfato de aluminio se ha obtenido mediante un método sol-gel y se ha calcinado a dos temperaturas (AlPO4-450 y AlPO4-650). Las zeolitas se nombrarán como HY y ZSM-5 con la relación SiO2/Al2O3 entre paréntesis: ZSM-5(50); ZSM-5(30) y HY (5.2). La reacción se ha llevado a cabo a reflujo con agitación magnética en un matraz de fondo redondo, empleando calefacción convencional, en ausencia de disolvente, a las siguientes condiciones: temperatura, 60º C; % peso de catalizador respecto a la (G), 7% H2SO4 en catálisis homogénea y 10% de sólido en heterogénea; relación G/P, 1:3; tiempo de reacción, 3.5 horas. La (P) se ha puesto en exceso con el objetivo de desplazar el equilibrio hacia la formación de productos. El rendimiento final a solketal (R%solk) se ha calculado referido a la cantidad inicial de (G) y en base al volumen de solketal puro aislado, lo cual conlleva diferentes etapas de extracción y posteriormente una destilación del disolvente empleado, obteniendo finalmente el (S) puro.
En todas las experiencias el único producto de acetalización obtenido ha sido el solketal. Cabe
indicar que las conversiones tienden a estabilizarse a partir de la primera hora de reacción,
debido a que se alcanza el estado de equilibrio. En fase heterogénea, Figura 1, se han
obtenido mejores rendimientos que en fase homogénea (27%). El mejor comportamiento
catalítico, obtenido con el AlPO4-650 y la zeolita HY (~40%), estaría relacionado no solo con la
densidad de centros ácidos, preferentemente, de naturaleza Lewis de fortaleza media-fuerte,
sino también con el tamaño de poro y/o dimensión de los canales de los sólidos.
Figura 1- Rendimiento a solketal obtenido con cada uno de los sólidos a las condiciones experimentales
indicadas. *Experiencia llevada a cabo sin monitorización. Agradecimientos: MEC (CTQ2010-18126, ENE 2011-27017); Junta de Andalucía y fondos FEDER
(P11-TEP-7723).
0 20 40
ALPO4-450
ALPO4-650
HY
ZMS-5 (30)
ZMS-5 (30)*
ZSM-5(50) R%solk
P10-CFQ
54
SYNTHESIS OF γ-VALEROLACTONE FROM BIOMASS-DERIVED COMPOUNDS BY AQUEOUS-PHASE PROCESSING USING SUPPORTED
MONO- AND BIMETALLIC CATALYSTS
Carlos Lunaa,Chen Zhihao
b, Nicole Wilde
b, Majd Al-Naji
b, Roger Gläser
b.
aDepartment of Organic Chemistry, University of Córdoba, Campus of Rabanales,
Ed. Marie Curie,14014, Córdoba, Spain ([email protected]) bInstitute of Chemical Technology, Universität Leipzig, Linnéstr. 3, 04103 Leipzig, Germany.
For modern biorefineries, a major challenge is to develop cost-efficient processing
methods for the transformation of highly functionalized carbohydrates into value-added chemicals. Towards that goal, several investigations have been devoted to the conversion of biomass-derived model compounds into biofuels bycatalytic aqueous-phase processing (APP)
1.ϒ-Valerolactone (GVL), useful as renewable solvent or fuel additive, can be
subsequently converted into a broad slate of valuable fine chemicals2. It can be obtained by
heterogeneously catalyzed hydrogenation of levulinic acid (LA) (Fig.1),which is accessible from lignocellulosic biomass through a simple and robust hydrolysis process
3. Furthermore, a stable
support containing acid sites is of high importance in APP of lignocellulosic biomass-derived feedstocks. Thus, the present work aimed to investigate the potential of mono- and bimetallic Ru, and Ni catalysts supported on sulfated ZrO2 towards the production of GVL from biomass derived LA by APP.
Monometallic Ru, Ni as well as bimetallic Ru-Ni catalysts supported on sulfated ZrO2
(ZrO2-S) were prepared through incipient wetness impregnation (IWI). The catalytic experiments were carried out at mild conditions (150ºC, 5MPa H2). The catalysts before and after the experiments were thoroughly characterized (temperature-programmed reduction, temperature-programmed desorption, N2-sorption and elemental analysis). It is found that ZrO2-S supported Ru is the only active component for GVL synthesis. Due to the loss of acid sites during the calcination and reduction of the catalysts, the yield of GVL was only 10% after 6 h over the ZrO2-S-supported Ru-Ni(0.5/2%) catalyst. However, since no significant change in the textural properties occurred for the ZrO2 based catalysts and no Ru and Ni leaching is observed during the reaction, these catalysts show great potential for APP in terms of stability and reusability.
Figure 1: Reaction scheme for the aqueous-phase processing of LA to GVL.
Acknowledgements: The subsidies granted by the Ministerio de Economía y Competitividad (Project ENE
2011-27017), Ministerio de Educacion y Ciencia (CTQ2010-18126 and CTQ2011-28954-C02-02), FEDER funds and Junta de Andalucía PO8-RMN-03515 and TEP-7723, funding for research stays to obtain the award of “International Doctorate” received from CeiA3 trough the eidA3,are gratefully acknowledged.
1Chheda, J. N.; Huber, G.W.; Dumesic, J. A. Angew. Chem. Int. Ed., 2007, 46, 7164.
2Luo, W.; Deka, U.; Beale, A. M.; Van Eck, E. R. H.; Bruijnincx, P. C. A.; Weckhuysen, B.M. J Catal, 2013, 301, 175. 3Wright, W. R. H.; Palkovits, R. ChemSusChem, 2012, 5, 1657.
P11-CFQ
55
DESACTIVACIÓN DE CATALIZADORES DE PLATINO SOPORTADO EN LA REACCIÓN DE HIDROGENOLISIS DE GLICEROL
Manuel Checa Gómez*, Francisco J. Urbano Navarro, Alberto Marinas Aramendía y José
María Marinas Rubio Departamento de Química Orgánica, Universidad de Córdoba, edificio Marie Curie (anexo).
Introducción. La obtención de glicerol a partir de la biomasa y su empleo en la industria daría lugar a multitud de compuestos químicos, polímeros o combustibles de interés. Una de las rutas más interesantes es la que conduce a dioles como el 1,2-propanodiol (1,2-PDO). El estudio de la estabilidad de los catalizadores empleados puede suponer un avance importante en el diseño de nuevos sólidos más efectivos. Este trabajo persigue profundizar en la desactivación de sistemas de Pt soportado aplicados como catalizadores en la hidrogenolisis del glicerol. Experimental. Empleando el método de impregnación, se sintetizaron catalizadores de platino soportado sobre La2O3, CeO2 y ZnO comerciales, utilizando ácido cloroplatínico como precursor y un porcentaje nominal del 5% en peso de platino. Los sólidos resultantes se secaron a 110ºC durante 12h y se calcinaron a 400ºC. Finalmente se redujeron a 400ºC en un flujo de hidrógeno de 30mL/min durante 2 horas. Las reacciones se llevaron a cabo en un reactor de alta presión tipo Berghof HR-100, equipado con un vaso de 75mL de PTFE y agitación magnética. Introduciendo 20 mL de glicerol 1,36M en agua y 200 mg del catalizador activado. El reactor se purgó con hidrógeno, se cargó con 6 bar de presión y se termostatizó a 180ºC. La mezcla de reacción se agitó a 1000 rpm durante 15h, para después procesarse y analizarse por GC-FID. Los sólidos se recuperaron por filtración a vacío, lavándolos con 3 porciones de 25 mL de agua destilada y se secaron en estufa a 110ºC hasta el día siguiente. Los catalizadores usados secos se caracterizaron mediante diferentes técnicas. Resultados y discusión. En cuanto a la actividad catalítica, señalar al Pt/CeO2-400 como el que presentó mayor conversión de glicerol (37%) que estaba asociada a una baja selectividad hacia el 1,2-PDO. Por otro lado, el Pt/La2O3-400 presentó un mayor rendimiento a 1,2-PDO (13%) y una conversión comparable (33%). En cuanto al Pt/ZnO-400, éste presenta un comportamiento intermedio. La caracterización de los catalizadores empleados muestra que sufren cambios estructurales debido al tratamiento hidrotermal, como la aparición de hidroxicarbonatos de Ce y La detectados por XRD. Además, mediante SB.E.T., se observa un taponamiento de la estructura porosa de los soportes de cerio y lantano (Tabla 1) atribuible a la formación de depósitos carbonosos, puesta de manifiesto por ATG. De todos los sistemas ensayados, el Pt/ZnO fue el que mostró mayor estabilidad en las condiciones de reacción. Tabla 1. Resultados comparativos para los catalizadores frescos y usados.
Agradecimientos Al MEC (beca FPU-2009 de MCG), Junta de Andalucía (P09-FQM-4781) y Fondos FEDER.
Catalizador Estado SBET
(m2/g)
Diámetro de poro
DP (A)
Tamaño partícula Pt
TEM (nm)
%Pt (XPS)
%Pt (ICP-MS)
Pt/CeO2-400 Fresco 49 8.1 2.8 6.4 4.2
Usado 40 7.2 3.6 8.2 6.0
Pt/La2O3-400 Fresco 12 30.8 2.3 2.4 3.9
Usado 9 20.8 9.7 2.5 4.4
Pt/ZnO-400 Fresco 10 41.7 4.5 6.6 2.5
Usado 10 42.7 11.0 7.4 6.1
P12-CFQ
56
TRANSFORMACIÓN CATALÍTICA DE GLICERINA A ACROLEÍNA EN FASE LÍQUIDA.
R. Estévez*, S. Lopez-Pedrajas, D. Luna, F.M. Bautista Dpto. Química Orgánica, Universidad de Córdoba, Campus de Rabanales. Edificio Marie Curie, E-14014
Córdoba, España. *email: [email protected]
En la actualidad, el petróleo es el principal recurso energético del mundo. El proceso de producción de biodiesel se lleva a cabo por transesterificación de triglicéridos con metanol y tiene como principal subproducto la glicerina (G). En este trabajo de investigación, se ha llevado a cabo el estudio de la reacción de doble deshidratación de glicerina para obtener acroleína (ACR) en fase líquida, empleando catálisis heterogénea. Por lo tanto, se ha puesto a punto el sistema de reacción a fin de obtener el máximo rendimiento a acroleína y se han utilizado sólidos con propiedades ácidas, Brönsted y/o Lewis. El fosfato de aluminio se obtuvo mediante un método sol-gel y se calcinó a dos temperaturas: AlPO4-450 y AlPO4-650. Las zeolitas empleadas son comerciales de la casa Zeolyst. Dos de ellas son zeolitas ZSM-5 con distinta relación SiO2/Al2O3. Se nombrarán como ZSM-5 y la relación entre paréntesis: ZSM-5(50) y ZSM-5(30). También se ha utilizado una zeolita HY (5.2). La reacción se ha llevado a cabo en un matraz de fondo redondo, empleando calefacción convencional y por microondas. Empleando calefacción convencional, las mejores condiciones de reacción obtenidas (condiciones estándar) fueron: temperatura, 270ºC; peso de catalizador, 1g; volumen (G), 30mL; tiempo de reacción, 30 horas. Estas condiciones se utilizaron con cada catalizador. La acidez de los sólidos fue determinada por (TPD) y la naturaleza de los centros ácidos Brönsted y/ Lewis se determinó por (DRIFT) de piridina. La identificación de los productos se ha llevado a cabo mediante patrones cromatográficos y/o por CG-MS. La conversión (X) y la selectividad a los productos (Si) han sido expresadas en % molar. Con todos los catalizadores estudiados se ha obtenido como principal producto la acroleína. Los valores de conversión obtenidos empleando microondas han sido más bajos que con calefacción convencional, mientras que los valores de selectividad son muy parecidos, Tabla 1. El AlPO4-650 muestra el mejor rendimiento a ACR (YACR= 23 mol%). La formación de ACR parece estar relacionada con los centros ácidos de Lewis de naturaleza débil-media, siendo el AlPO4-650 el que presenta una mayor cantidad de los mismos. La menor capacidad de formación de acroleína por parte de las zeolitas podría estar relacionada, no solo con la menor acidez que exhiben sino con su estructura específica. De hecho, sus canales son menores que los poros del fosfato de aluminio, por lo que podrían quedar bloqueadas más rápidamente.
Tabla 1: SBET; valores de acidez obtenidos por Py-TPD; relación de valores L/B a dos temperaturas diferentes
obtenidas con DRIFT; rendimiento a acroleína con todos los catalizadores estudiados y condiciones estándar de
reacción
Catalyst SBET
(m2/g)
Py (µmol/g)
L/B 50ºC
L/B 150ºC
YACR
(mol%)
AlPO4-450 199 146 1.2 - 19
AlPO4-650 159 126 3.7 2.10 23
AlPO4-650 (*) “ “ “ “ 2
ZSM-5(50) 425 195 0.2 0.23 5
ZSM-5(30) 400 205 1.1 - 6
HY 660 287 1.5 2.37 7
(*) Valores obtenidos empleando calefacción por microondas; tiempo de reacción = 1h
Agradecimientos: MEC (CTQ2010-18126, ENE 2011-27017); Junta de Andalucía y fondos FEDER (P11-TEP-
7723).
P13-CFQ
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SÍNTESIS DE CATALIZADORES DE ORO SOBRE ZnO, CeO2 Y TiO2 MEDIANTE DP APLICADOS EN FOTOCATÁLISIS
F.J. Lópeza, A. Marinas
a, F.J. Urbano
a, J.M. Marinas
a, L. Ilieva
b, T. Tabakova
b, E. Kuns
a,
K. Kurysa
aFacultad de Ciencias, Edificio Marie Curie, E-14014 Córdoba, España.
bInstitute of Catalysis, Bulgarian Academy of Science, 1113 Sofia, Bulgaria
Los nanomateriales están mostrando un gran potencial para la mejora de las tecnologías de tratamiento de aguas. En concreto, la fotocatálisis heterogénea usando óxidos metálicos aplicada a la descontaminación ambiental es una herramienta que se ha mostrado eficaz en la degradación y mineralización de compuestos orgánicos. No obstante, también es posible llevar a cabo procesos de fotooxidación selectiva empleando el O2 como agente oxidante. La modificación de estos óxidos metálicos con metales nobles, en concreto con oro, es una forma de incrementar la actividad fotocatalítica de los mismos. Se ha observado que el oro puede mejorar la actividad debido a dos factores, por un lado disminuye la recombinación del par electrón-hueco y por otro aumenta la capacidad del fotocatalizador para absorber radiación en el rango visible. En el presente trabajo hemos llevado a cabo la síntesis de nanopartículas de oro soportadas sobre CeO2, TiO2 y ZnO, con una carga de 0,5% 1,5% y y3%, a través del método de deposición-precipitación (DP) empleando HAuCl4 como precursor de oro. DP se ha mostrado como un método adecuado para la deposición del oro con un tamaño menor a 5nm sobre óxidos metálicos cuando éstos tienen un punto de carga cero (PZC) mayor a 5. Dichos catalizadores fueron caracterizados mediante XRD, XPS, TEM, ICP-MS y porosimetría con N2. La actividad fotocatalítica fue evaluada mediante la reacción de fotodegradación del 4-clorofenol empleando una fuente UV y una fuente de simulación solar. Los resultados se muestran en la figura 1. Se aprecia que para una incorporación de un 0,5% y 1,5% de oro sobre TiO2 y ZnO, la mineralización aumenta, mientras que para los catalizadores con una carga del 3%, disminuye. Los sistemas también fueron probados en la fotooxidación selectiva del isopropanol en fase gaseosa. Se observó que la modificación de los catalizadores con oro mejoraba la selectividad a acetona. Fig.1 Degradación del 4-clorofenol para los diferentes catalizadores Agradecimientos: Los autores agradecen la financiación al Ministerio de Educación por la FPU 2009, a la Junta de Andalucía (Proyectos P08-FQM-3931 y P09-FQM-4781) y a la Acción COST CM0903.
P14-CFQ
58
MATERIALES INORGÁNICOS NANOESTRUCTURADOS CON POTENCIAL APLICACIÓN EN BATERÍAS DE IÓN SODIO.
María C. López, Gregorio F. Ortiz, M. José Aragón, Pedro Lavela, José L. Tirado. Laboratorio de Química Inorgánica, Universidad de Córdoba, Edificio Marie Curie, Campus de Rabanales,
14071-Córdoba-España [email protected]
Estudios recientes revelan que las baterías de ión-sodio pueden ser competitivas frente a las baterías de ión-litio.
1 En este trabajo se desarrolla una celda reversible de ión-sodio cuyos
electrodos están nanoestructurados. El ánodo está formado por una lámina delgada conteniendo Fe2O3 y NiO, cuya morfología consiste en nanohojas entrelazadas, lo que le confiere una textura porosa (Fig. 1a). Se preparan mediante electrodeposición sobre una lámina de Ti metal seguido de un calentamiento a 450ºC. Éste método de síntesis permite crecer el material activo directamente sobre el colector de corriente (Ti) y evitar el uso de aditivos, con lo cual se obtienen electrodos más ligeros y benignos para el medioambiente.
2 El
cátodo está formado por un nanocomposite de Na3V2(PO4)3/C, constituido por un fosfato de sodio y vanadio con estructura tipo NASICON, y carbono mesoporoso (Fig. 1b). El método sol-gel permitió obtener in-situ la matriz carbonosa, que mejora notablemente la conductividad del cátodo.
3 El empleo de estos materiales inorgánicos nanoestructurados en la celda de ión-sodio
presenta ventajas respecto al uso de materiales inorgánicos convencionales. Así pues, el mayor área superficial de los electrodos nanoestructurados mejora el contacto electrodo-electrólito. Asimismo, se favorece la difusión de los iones sodio dentro de la estructura NASICON.
El material anódico presentó una capacidad reversible de 590 mA h g1
, después de la activación del electrodo durante un ciclo para eliminar contribuciones irreversibles.
2 Por su lado,
el cátodo tiene una capacidad reversible de 107 mA h g-1
sin apenas pérdida de capacidad tras el primer ciclo. En la celda de ión-sodio, la reacción principal se da en el rango de voltaje entre 1.8 y 2.4 V, con una capacidad reversible de más de 60 mA h g
1 a C/2 y de más de 80 mA h g
1
a C/5, lo que proporcionó celdas de ión-sodio de 130 y 170 W h kg-1
, respectivamente.
Fig. 1: a) Imagen de SEM de la lámina delgada Fe2O3 y NiO; b) Imagen de TEM del nanocomposite de Na3V2(PO4)3/C.
Agradecimientos Los autores agradecen la financiación del MEC (MAT2011-22753), Ramón y Cajal, y Junta de Andalucía (grupo FQM-288 y contratos FQM-6017 y FQM-7206).
1 Ellis, B.L.; Makahnouk, W.R.M.; Makimura, Y.; Toghill, K.; Nazar, L.F. Nature Materials, 2007, 6, 749.
2 López, M.C.; Lavela, P.; Ortiz, G.F.; Tirado, J.L.; Electrochem. Commun., 2013, 27,152.
3 Aragón, M. J., Lavela, P.; Ortiz, G. F.; Tirado J. L. ; J. Electrochem. Soc., 2015, 162, A3077.
P15-CFQ
59
FURTHER OPTIMIZING THE MICROSTRUCTURE OF TITANIA NANOTUBE FOR SODIUM BATTERIES.
José Ramón González Jiméneza, Francisco Nacimiento Cobos
a, Ricardo Alcántara
Romána, Gregorio Ortiz Jiménez
a, Pedro Lavela Cabello
a, José Luis Tirado Coello
a,
Ekaterina Zhechevab, Radostina Stoyanova
b.
aLaboratorio de Química Inorgánica, Campus de Rabanales, Universidad de Córdoba, 14071 Córdoba
(Spain). bInstitute of General and Inorganic Chemistry, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia (Bulgaria).
e-mail: [email protected]
Self-organized titania (TiO2) nanotubes can be prepared by anodization of titanium.
1-4 The
resulting nanotubes nt-TiO2 can used like electrode materials in batteries or microbatteries. Sodium can be an alternative to lithium batteries because of economical and environmental reasons, and a future “post-lithium era” is being envisaged. We have found that nt-TiO2 prepared under carefully tailored conditions can react reversibly with sodium ions in both non-aqueous
1,2,4 and aqueous
3 solutions. Thus, the nanotube structure
comprising two concentric nanotubes is particularly useful to achieve high values of specific capacity.
3,4 In comparison with bulk TiO2, this special morphology enhances the surface of nt-
TiO2 which is in contact with the electrolyte solution, allows rapid penetration of sodium ions in the electrode and favors the contribution of the pseudocapacitive processes to the total capacity of the electrode. In this communication we show new insights about the reaction between alkali metals and nt-TiO2, and the roles which are played by “true” intercalation and pseudocapacitance mechanisms are revised.
Acknowldegments The authors are indebted to MEC (MAT2011-22753), Junta de Andalucía Proyecto de Excelencia FQM-6017 and research group FQM288. __________ 1 González, J.R.; Alcántara, R.; Nacimiento, F.; Ortiz, G.F.; Tirado, J.L. J. Electrochem. Soc. ,
2015, 162, A3007. 2 González, J.R.; Alcántara, R.; Nacimiento, F.; Ortiz, G.F.; Tirado, J.L. CrystEngComm, 2014,
16, 4602. 3 González, J.R.; Alcántara, R.; Ortiz, G.F.; Nacimiento, F.; Tirado, J.L. J. Electrochem. Soc.,
2013, 160, A1390. 4 González, J.R.; Zhecheva, E.; Stoyanova, R.; Nihtianovac, D.;Markov, P.; Ravelle Chapuis,
R.; Alcántara, R.; Nacimiento, F.; Tirado, J.L.; Ortiz, G.F. Phys. Chem. Chem. Phys., 2015, DOI: 10.1039/C4CP04572F
P16-CFQ
60
ON THE ELECTROCHEMICAL BEHAVIOR OF IRON SUBSTITUTED Na3V2(PO4)3/C NANO COMPOSITES AS CATHODE MATERIALS FOR Na-
ION BATTERIES.
Pedro Lavela, María J. Aragón, Gregorio Ortiz and José L. Tirado
Laboratorio de Química Inorgánica, Universidad de Córdoba, 14071 Córdoba, Spain [email protected]
Sodium is an abundant and non-toxic alkali element with outstanding electrochemistry that places sodium batteries as serious competitors of lithium batteries for large-scale stationary energy storage. Transition metal phosphates exhibiting a NASICON-type structure offer a rigid framework with interconnected vacant sites facilitating the insertion and fast diffusion of alkaline ions.
1,2. Na3V2xFex(PO4)3/C nanocomposites (0 ≤ x ≤ 0.5) were synthesized by the sol-gel
method. The carbon matrix notoriously improved the conducting properties of the raw material.
XRD patterns of these samples are characterized by narrow reflections corresponding to well-crystallized phases. On increasing the iron content, the cell volume increases due to the slightly higher radius of Fe
3+. Figure 1 shows Na3V1.7Fe0.3(PO4)3 particles with non-homogeneous shape
and size in the nanometric range. Cyclic voltammetry showed two signals at ca. 3.5 and 4.0 V,
which evidence a linear dependence of potential on the level of substitution. The appearance of the short plateau at ca. 4.0 V is closely related to the higher iron substitution levels. The evaluation of XPS and
57Fe Mössbauer spectra of charged and discharged electrodes allowed
ascribing the 4.0 V plateau to the V4+
/V5+
redox reaction and the reversible insertion of extra sodium ions from octahedral M1 sites. Galvanostatic cycling showed capacity values as high as 115 mA h g
-1 for samples with x= 0.1, 0.2, 0.3 and exceptional cyclability (Figure 2).
3
0 10 20 30 40
40
60
80
100
120
x=0.0 x=0.3
x=0.1 x=0.4
x=0.2 x=0.5
Spe
cific
ca
pa
city / m
A h
g-1
Cycle number
C/2 C 2C C/2
Figure 1: Transmission electron micrograph of
Na3V1.7Fe0.3(PO4)3.Figure 2: Capacity versus the number of
cycles of sodium cells assembled with
Na3V2xFex(PO4)3 (0 ≤ x ≤ 0.5).
Acknowledgements The authors are grateful to Junta de Andalucía for financial support (Contract FQM-6017 and group FQM288) and MICINN (MAT2011- 22753).
1 Aragón, M. J.; Vidal-Abarca, C.; P. Lavela; Tirado, J.L. J. Power Sources, 2014, 252, 208.
2 Aragón, M. J.; Vidal-Abarca, C.; P. Lavela; Tirado, J.L. J. Mater. Chem. A, 2013, 1, 13963.
3 Aragón, M. J.; Lavela, P.; Ortiz, G. F.; Tirado J. L. J. Electrochem. Soc., 2015, 162, A3077.
P17-CFQ
61
POLIMERIZACIÓN ELECTROQUÍMICA DE ALQUILENDIOXITIOFENO SOBRE FOSFATO DE LITIO Y HIERRO PARA CÁTODOS DE BATERÍAS DE
IONES LITIO
Daniel Cíntora-Juáreza, Carlos Pérez-Vicente
a, Shahzada Ahmad
b y José Luis Tirado
a
a Laboratorio de Química Inorgánica, Campus de Rabanales, Universidad de Córdoba, 14071, España.
b Abengoa Research, C/ Energía Solar 11, Campus Palmas Altas, 41014, España.
Hoy en día las baterías de iones litio se emplean en los dispositivos electrónicos portátiles más comunes y en años recientes se ha planteado su uso en vehículos eléctricos. Entre los diferentes compuestos disponibles para el electrodo positivo (cátodo), el fosfato de litio y hierro (LiFePO4), inicialmente propuesto por Padhi et al.
1, ofrece ventajas por su estabilidad térmica y
su buen desempeño electroquímico. Para obtener la mayor capacidad del LiFePO4 a cinéticas de descarga rápidas es necesario incrementar su conductividad iónica y electrónica, lo cual es posible mediante la nanoestructuración y la formación de recubrimientos de carbón sobre nanopartículas de LiFePO4.
2,3 Respecto a la formación de recubrimientos de carbón, el método
más común consiste en la calcinación de azucares a temperaturas entre 500-800º C.4,
Desafortunadamente, tales métodos implican un alto consumo energético, además de la generación directa de gases contaminantes.
Se ha demostrado que al incorporar polímeros conductores producidos por vía química o electroquímica a electrodos basados en LiFePO4 y otros materiales activos se mejora notablemente el desempeño. Cuando la polimerización se efectúa en ausencia del material activo y posteriormente se mezcla con éste, el contacto no es óptimo, lo que limita la utilización de toda la capacidad del electrodo. Por otra parte, en los métodos de polimerización directa sobre LiFePO4 o Li1-xPO4 se emplean disolventes y oxidantes que pueden generar subproductos que afecten a los componentes de la batería.
5,6
Recientemente hemos propuesto un método sencillo para polimerizar 3,4-alquilendioxitiofeno directamente sobre LiFePO4 durante la primera carga dentro de una batería de prueba.
7 La
polimerización se efectúa en presencia de Li1-xFePO4 (conteniendo Fe3+
) que actúa como oxidante y sustrato. De esta forma se crea un cableado a nivel del electrodo que facilita la transferencia de carga y la movilidad iónica entre partículas del material activo. El cambio de estado de oxidación del hierro y la variación de la impedancia del electrodo a diferentes estados de carga se estudiaron mediante espectroscopía Mössbauer e impedancia electroquímica, respectivamente. Cuando la polimerización se lleva a cabo dentro de la propia batería, se obtienen de manera fácil electrodos con valores de capacidad más altos y de mejor ciclabilidad respecto al material de referencia.
1 Padhi, A.K.; Nanjundaswamy K.S.; Goodenough J.B., J. Electrochem. Soc. , 2007, 144(4),
1188. 2 Yamada, A.; Chung, S.; Hinokuma, K., J. Electrochem. Soc., 2001, 148, A224.
3 Ravet, N.; Chouinard, Y.; Magnan, J.F.; Besner, S.; Gautier, M.; Armand, M., J. Power
Sources, 2001, 97, 503. 4 Chen Z.; Dahn, J. J. Electrochem. Soc., 2002, 149, A1184.
5 Trinh, N.D.; Saulnier, M.; Lepage, D.; Schougaard, S.B.; J. Power Sources, 2013, 221, 284.
6 Lepage, D.; Michot, C.; Liang, G.; Gauthier, M.; Schougaard, S.B.; Angew. Chem. Int. Ed.
2011, 50, 6884. 7 Cíntora-Juárez, D.; Pérez-Vicente, C.; Ahmad, S.; Tirado, J.L., Phys. Chem. Chem. Phys.,
2014, 16, 20724.
P18-CFQ
62
EFFECTS OF ELECTRODEPOSITED LITHIUM PHOSPHATE ON THE ELECTROCHEMICAL PROPERTIES OF SELF ORGANIZED TITANIA
NANOTUBES Marta Cabello
a, María C. López
a, Taras Chyrka
b, Gregorio F. Ortiz
a,
a
a . Tirado
a
aLaboratorio de Química Inorgánica, Universidad de Córdoba, Edificio Marie Curie, Campus de
Rabanales. 14071 Córdoba – España, E-mail: [email protected] b Chem. Eng. Dep., NTUU “Kyiv polytechnic institute”, 03056, Kyiv, Ukraine
Solid electrolyte interfaces are crucial for the development of lithium-ion batteries. An alternative approach is to coat the electrodes with a convenient ionic conductor that warrants lithium ion diffusion from the electrolyte. Thin film electrodes prepared directly onto current collectors are particularly suitable to this approach. The compound Li3PO4 is known to be a potential candidate for thin film lithium electrolyte due to its light weight, wide potential range of stability vs. lithium and also because of its thermal and mechanical stability.
1
The aim of this work is to prepare nanoarchitectured electrodes containing a thin layer of Li3PO4. The covering effect of Li3PO4 can be observed for 1 min of electrodeposition at 37.5 mA cm
−2 as the nanotubes are filled (Fig. 1). Firstly, self organized TiO2 nanotubes are used to
improve their electronic and ionic conductivity. The annealing condition allowed preparing
βLi3PO4 (R.T. – 300 ºC) and γLi3PO4 (≥ 500 ºC).2 The discharge and charge plateau of
Li3PO4free ntTiO2 samples were at approximately 1.75 and 1.9 V, respectively. For
βLi3PO4/ntTiO2 and γLi3PO4/ntTiO2 samples deposited 1 min at 3.75 mA cm−2
a discharge/charge plateaus are observed at 1.78 and 1.86 V, which is ∼0.1 V lower in energy as compared with uncoated samples. The best capacity value of 500 µA h cm
-2 was achieved for
TiO2/γLi3PO4.
The optimum parameters for electrodeposition to achieve γ-Li3PO4 coating on the entire ntTiO2 array are 1 min and 3.75 μA cm
−2. The performance of the ntTiO2/γ-Li3PO4 (LiPF6 in EC:DEC)/
LiFePO4 rocking-chair microbattery delivered a maximum capacity of 110 mA h g−1
at 5C rate when imposing a cathode-limited active mass ratio to the electrodes.
2 The obtained low-voltage
microbattery (<2.0 V) could fit to applications demanding small-scale electrical power.
The authors are indebted to MEC (MAT2011-22753), “Ramón y Cajal” contract (RYC-2010-05596) and “ nta de Anda c a” (FQM-288 and FQM-7206). __________ 1
Bates, J. B.; Dudney, N. J.; Gruzalski, G. R.; Zuhr, R. A.; Choudhury, A.; Luck, D. F.; Robertson, J. D. J. Power Sources 1993, 43, 103. 2
López, M.C.; Ortiz, G.F.; González, J.R.; Alcántara, R.; Tirado, J.L. ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 5669.
Figure 1. SEM image of nt-TiO2 with electrodeposited Li3PO4.
10 µm
2 µm
P
P19-CFQ
63
NANOMATERIALES. TRANSFERENCIA DE TECNOLOGÍCA DE LA FUNDACION CIAC
José Manuel Lloris Cormanoa, Pilar Calero Rodríguez
b, Miguel Jimenez Postigo
a, Marilo
Sanchez Jimeneza, Manuel Alcántara Rodríguez
a, Rosa María Novo Fernández
a,
a Fundación CIAC-Centro de Innovación Andaluz para la Construcción Sostenible, Calle Astrónomo Kepler
4.2.ID, Parque Científico Tecnológico Rabanales 21, 14014 Córdoba, España. b Instituto Tecnológico de la Construcción, AIDICO, Avda. Benjamín Franklin 19, Parque Tecnológico de
Paterna, Valencia, España. [email protected]; [email protected]
La Fundación CIAC es el Centro de Innovación Andaluz para la Construcción Sostenible, reconocido como Centro de Innovación y Tecnología dentro de los agentes del sistema Andaluz de Conocimiento. Se creó como una entidad orientada a la aplicación y transferencia del Conocimiento y la Tecnología, y su campo de actuación es el sector de la construcción en el ámbito de la Edificación, Rehabilitación, protección del Patrimonio Arquitectónico, de las Infraestructuras del Transporte y de la Obra Civil en general. Dentro de sus líneas de investigación, la línea de nanomateriales y materiales avanzados es una de las más importantes, destacando las siguientes tecnologías desarrolladas: Encapsulación de principios activos. El grupo de investigación cuenta con amplia experiencia en las tecnologías de encapsulación para la liberación controlada de principios activos de interés para diversas aplicaciones, como inhibidores de corrosión, biocidas, agentes antimicrobianos, colorantes, aromas, materiales auto-reparadores, agentes sellantes, etc. El objetivo de la tecnología de encapsulación es el control del proceso de liberación cuando y donde sea necesario. Funcionalizacion de nanoestructuras. El procesado de materiales nanoestructurados a menudo requiere su dispersión o suspensión en disolventes o matrices adecuadas. La estabilidad y las interacciones de la matriz y la nanoestructura pueden controlarse mediante la adecuada funcionalización o modificación superficial. El grupo de investigación de la Fundación CIAC ha desarrollado nuevos métodos de funcionalización de nanoestructuras con compuestos surfactantes u organosilanos. De este modo es posible mejorar la dispersión, añadir grupos reactivos, condicionar la arquitectura del material y con ello sus propiedades. Síntesis de nanopartículas por sol-gel. El grupo de investigación del CIAC cuenta con una amplia experiencia en la síntesis química por vía húmeda, mediante métodos sol-gel para producir nanopartículas de varios sistemas de óxidos, incluyendo óxidos complejos, híbridos orgánico-inorgánicos, biomateriales, etc. Se pueden preparar por este método nanopartículas semiconductoras, metálicas, y óxidos metálicos como, TiO2, SiO2, Al2O3, Ag, Au, Fe2O3, ZnO, etc. Nanopartículas híbridas a partir de SiO2. El grupo de investigación del CIAC cuenta con experiencia en la síntesis de nanopartículas por diferentes métodos, como sol-gel o liofilización. La funcionalización posterior a medida con grupos orgánicos específicos proporciona nuevas propiedades o mejoradas a los materiales tradicionales. Estos productos se pueden aplicar a productos derivados del cemento (morteros, hormigones), para controlar la reología, los tiempos de curado y mejorar las resistencias a compresión y flexión. También pueden proporcionar estabilidad térmica, resistencia al fuego y control de la energía superficial al aplicarlas sobre nanocomposites poliméricos. El CIAC dispone de las capacidades para el escalado de los procesos de producción.
P20-CFQ
64
MICROEXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO ASISTIDA POR EFERVESCENCIA CON RECUPERACIÓN DEL EXTRACTANTE MEDIANTE
NANOPARTÍCULAS MAGNÉTICAS
Guillermo Lasarte-Aragonésa, Rafael Lucena
a, Soledad Cárdenas
a, Miguel Valcárcel
a
Departamento de Química Analítica, Instituto de Química Fina y Nanoquímica, Ed. Marie Curie (Anexo), Campus de Rabanales, University of Córdoba, Córdoba, Spain
email: [email protected]
La efervescencia ha demostrado ser una alternativa eficaz para la dispersión de sorbentes poliméricos y nanoestructurados. En esta comunicación se emplea por primera vez, la efervescencia para la dispersión de una fase líquida.
1 El extractante orgánico (1-octanol) se
recupera tras la extracción mediante la interacción con nanopartículas magnéticas (NPMs). Esta técnica de microextracción líquido-líquido emplea una mezcla de NPMs de Fe3O4 y un reducido volumen de 1-octanol en un medio ácido (ácido acético) que se inyecta en una muestra de agua previamente carbonatada. Como resultado de la reacción efervescente se generan burbujas de CO2 que facilita la dispersión del disolvente de extracción. La interacción del grupo hidroxilo del 1-octanol con los grupos hidroxilo residuales de la superficie de las nanopartículas simplifica la recuperación del disolvente ya que solo se requiere el uso de un imán externo, evitando el empleo de dispositivos adicionales como centrífugas. Esta nueva modalidad de microextracción asistida por efervescencia se ha optimizado y caracterizado para la extracción de herbicidas triazinas en muestras de agua como problema analítico modelo. Los factores de enriquecimiento obtenidos se encuentran entre 21 y 185. Estos valores permiten la determinación de los analitos de interés a nivel de μg L
-1 con buena precisión (desviación
estándar relativa inferior a 11.7%) empleando cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas como técnica instrumental.
__________ 1 Lasarte-Aragonés, G., Lucena, R., Cárdenas, S., Valcárcel, M., Anal. Chim. Acta, 2014, 807,
61.
P21-CFQ
65
DISCOS DE BOROSILICATO MODIFICADOS CON NANOCUERNOS DE CARBONO OXIDADOS
M. Roldán-Pijuán, R. Lucena, S. Cárdenas, M. Valcárcel
Departamento de Química Analítica, Instituto de Química Fina y Nanoquímica, Edificio Marie Curie (Anexo), Campus de Rabanales, Universidad de Córdoba,
E-mail: [email protected]
En esta comunicación se presenta una nueva técnica de microextracción en fase sólida basada en la inmovilización de nanocuernos de carbono oxidados sobre los poros de un disco de borosilicato
1. El disco sintetizado se acopló a un taladro portátil para hacer posible la agitación
de la unidad dentro de la muestra. La herramienta desarrollada se aplicó a la determinación de benzofenona-3 (disruptor endocrino) en muestras de agua de piscina, y se analizó mediante UPLC-DAD. El esquema general del dispositivo desarrollado se muestra en la figura.
En cuanto al procedimiento de síntesis, éste consta de tres etapas: (i) activación del disco de borosilicato para la creación de grupos silanoles, (ii) funcionalización de los nanocuernos de carbono de pared simple, llevada a cabo empleando energía de microondas que introduce en su estructura grupos funcionales oxigenados y finalmente (iii) inmovilización de los nanocuernos funcionalizados sobre el disco activado. Los discos resultantes se caracterizaron mediante SEM, observándose la formación de rugosidades sobre los poros, que se corresponden con dahlias de nanocuernos. Se estudiaron todas las variables que influyen en el proceso de extracción, como la fuerza iónica, el volumen de muestra, la profundidad a la que se introduce el dispositivo en la muestra y el tiempo de extracción. La elevada velocidad de agitación que proporciona el taladro unido a la excelente capacidad sorbente de las nanopartículas empleadas, hizo posible homogeneizar un volumen elevado de muestra. Por ello, la principal ventaja que ofrece el acoplamiento del disco con el sólido sorbente inmovilizado al taladro es la posibilidad de llevar a cabo extracciones in situ. El método ha sido analíticamente caracterizado en términos de linealidad, sensibilidad y precisión. El límite de detección es de 0.16 µg/L y la precisión, expresada como desviación estándar relativa, es mejor del 11.9%. La reproducibilidad entre discos fue también elevada. El alto factor de preconcentración (1379), se corresponde con una recuperación absoluta cercana al 70%. La metodología propuesta se aplicó al análisis de aguas de piscina obteniéndose recuperaciones relativas del 90%. __________ 1 Roldán-Pijuán, M.; Lucena, R.; Cárdenas, S.; Varcárcel, M. Microchem. J., 2014, 115, 87-94.
P22-CFQ
66
UN NUEVO ENFOQUE A LA DETERMINACIÓN SELECTIVA DE DANOFLOXACIN EN MUESTRAS DE LECHE USANDO NANOCELULOSA
MODIFICADA CON CICLODEXTRINAS
Celia Ruiz-Palomero, M. Laura Soriano, Miguel Valcárcel* University of Cordoba, Department of Analytical Chemistry
Campus of Rabanales, Marie Curie Building, 14071 Cordoba (Spain) *[email protected]
Los nanomateriales presentan un gran interés debido a su gran desarrollo en numerosas aplicaciones como consecuencia de sus fascinantes propiedades, las cuales nos son comparables a las presentes en los materiales convencionales. La nanocelulosa (NC), considerada como uno de los materiales del futuro, promete ser la competencia del grafeno por su gran resistencia, permitiendo la fabricación de plásticos un 30% más ligeros. La NC consiste en fibras individuales de celulosa de tamaño nanométrico, siendo un biopolímero natural renovable, barato y abundante en la naturaleza y que presenta una elevada área superficial, alta reactividad y elevada porosidad. Es un material flexible, presenta regiones amorfas y cristalinas y tiene la capacidad de formar geles.
La β-ciclodextrina (β-CD) es un oligosacárido cíclico que presenta la capacidad de formar complejos de inclusión estables y reversibles tras reconocer analitos de forma selectiva
1. Una
de las aplicaciones más importantes en química analítica de las ciclodextrinas es en el proceso de separación ya que permite aumentar la sensibilidad y selectividad de diferentes técnicas analíticas
2.
En este trabajo, describimos la preparación de nanocelulosa funcionalizada con β-ciclodextrina por primera vez. Dicha funcionalización se llevó a cabo mediante el empleo de reacciones de amidación a través de agentes de acoplamiento. El nanomaterial resultante fue caracterizado a través de Kaiser Test, Análisis termogravimétrico, resonancia magnética nuclear, y espectroscopía infrarroja.
Dicho nanomaterial que incorpora cavitandos en su superficie se utilizó como un nuevo tipo de sorbente en microextración en fase sólida. Debido al incontrolable uso de fluoroquinolonas en el campo veterinario y los efectos que presentan en el medio ambiente, propusimos una metodología para la extracción y preconcentración selectivas y posterior determinación de danofloxacin usando medidas fluorimétricas.
Este nanomaterial presenta una alta reusabilidad y una elevada reproducibilidad (98.1 %) usándose como mínimo durante 40 extracciones con una desviación estándar relativa del 0.62%. Como consecuencia de la alta reusabilidad y reproducibilidad del método propuesto, se procedió a su automatización usando para ello una bomba peristáltica.
El método fue caracterizado en términos de linearidad, sensibilidad, precisión y recuperación en muestras de leche. La sensibilidad del método se evalúo usando el límite de detección (LOD=0.11 mg L
−1) y como límite de cuantificación se estableció 0.36 mg L
−1.
1 Prabaharan, M.; Mano, J. F. Carbohydrate Polymers, 2006, 63(2), 153. 2 Li, S.; Purdy, W.C. Chemical Reviews, 1992, 92, 1457.
P23-CFQ
67
EVALUACIÓN DE UNA UNIDAD DE MICROEXTRACCIÓN BASADA EN UN SÓLIDO MONOLÍTICO MODIFICADO CON NANOTUBOS DE CARBONO
MULTICAPA CARBOXILADOS
B. Fresco-Cala, S. Cárdenas, M. Valcárcel. Departamento de Química Analítica, Instituto de Química Fina y Nanoquímica, Edificio Marie Curie
(anexo), Campus de Rabanales, Universidad de Córdoba. [email protected]
La tendencia a la miniaturización de los procesos de medida afecta a todas las etapas del mismo, incluyendo el tratamiento de la muestra. Las técnicas de separación no cromatográficas no han sido ajenas a esta evolución, y en la actualidad se dispone de una gran variedad de alternativas miniaturizadas tanto en fase sólida como en fase líquida. El éxito de las mismas depende de la eficacia del medio extractante. En el caso de la técnica de microextracción en fase sólida, los materiales nanoestructurados han supuesto un punto de inflexión en el desarrollo de nuevas unidades y modalidades más eficientes que las basadas en el empleo de sólidos sorbentes convencionales. Los sólidos monolíticos se han empleado hasta ahora con excelentes resultados como fases estacionarias en técnicas de separación cromatográficas y electroforéticas, debido a las excepcionales propiedades que les confiere su estructura continua y homogénea frente a las partículas empaquetadas, así como la porosidad controlada del sólido resultante. El proceso de fabricación es relativamente simple ya que se realiza en una única etapa que implica la polimerización en fase homogénea de los monómeros seleccionados. Entre las variables que se pueden controlar, el grupo funcional y el tamaño de poro son los más importantes de cara a la aplicación final del sólido monolítico. En este contexto, la posibilidad de incorporar micro y nanomateriales permite combinar su elevada superficie específica con la alta porosidad y variabilidad funcional de los materiales monolíticos, permitiendo, por ejemplo abordar con éxito las separaciones de moléculas pequeñas. En esta comunicación se evalúa el potencial de la unidad de microextracción basada en la inmovilización de nanotubos de carbono multicapa carboxilados en los poros de un sólido monolítico. Se seleccionó acrilato de butilo (BA) como monómero, dimetracrilato de etileno (EDMA) como entrecruzador, y formamida e isopropanol como porógenos en la mezcla de reacción. El potencial de la unidad de microextracción se evaluó mediante la determinación de triazinas en muestras de agua como problema analítico modelo. Para la identificación y la cuantificación de los analitos se utilizó cromatografía de gases con detección por espectrometría de masas En primer lugar, se estudió la eficacia extractante de distintos materiales nanoestructurados de carbono, obteniendo los mejores resultados en el caso de los nanotubos de carbono multicapa. También se estudiaron todas las variables que afectan a la síntesis del sólido monolítico y al proceso de microextracción, siendo la composición elegida para la reacción de polimerización; 20 wt% de monómeros (25 wt% de BA y 75 wt% de EDMA) y 80 wt% de porógenos (50 wt% de formamida y 50 wt% de isopropanol), y como iniciador radicálico un 0.3 wt% de peróxido de lauroilo (LPO) con respecto a los monómeros. A continuación, la mezcla de reacción se introdujo en un capilar de sílice fundida previamente acondicionado, y una vez completada la reacción de polimerización se llevó a cabo la inmovilización de los nanotubos de carbono en los poros del material monolítico. Finalmente, el método se aplicó para la determinación de triazinas en muestras de agua de río y de grifo, obteniéndose valores de recuperación entre 79 y 113%. Los límites de detección se encuentran entre 0.02-0.6 ng/mL, y además la precisión del método propuesto es elevada presentado valores de desviación estándar relativa entre 5.3 y 11.3%.
P24-CFQ
68
MICROEXTRACCIÓN CON DISOLVENTES NANOESTRUCTURADOS Y CROMATOGRAFÍA LÍQUIDA-ESPECTROMETRÍA DE MASAS PARA LA
DETERMINACIÓN ENANTIOSELECTIVA DEFÁRMACOS EN PECES C. Caballo, M. D. Sicilia, S. Rubio
Departamento de Química Analítica. Instituto Universitario de Química Fina y Nanoquímica Edificio Anexo Marie Curie. Campus de Rabanales, 14071- Córdoba. España
Teléfono/Fax: 957218644; [email protected]; www.uco.es/investiga/grupos/FQM-186
El elevado consumo de medicamentos en los países desarrollados ha tenido como
consecuencia un importante aumento de la contaminación por residuos de fármacos en el medio ambiente, siendo el agua de losríosel compartimento medioambiental más afectado por estetipo de contaminación. Más de la mitad de los fármacos comercializados son quirales, y aunque gran parte de ellos se comercializan como mezclas racémicas (igual concentración de ambos enantiómeros), sufren procesos de metabolización y degradación enantioselectivas que hacen que la fracción molar de los enantiómeros que contaminan la fauna y flora acuática difiera de la de los fármacos comercializados. Teniendo en cuenta además, que los enantiómeros pueden presentar muy diferente ecotoxicidad, es fundamental conocer la distribución enantiomérica de los residuos farmacológicos en los organismos acuáticos para realizar una correcta evaluación de los riegos medioambientales asociados al uso de estos medicamentos.Sin embargo, no se dispone de este tipo de datos debido a que hasta la fecha, no se han desarrollado métodos de análisis adecuados para este fin.
En este trabajo se propone un método que combina la extracción con disolventes supramoleculares con cromatografía líquida quiral acoplada a espectrometría de masas para la determinación enantioselectiva de fármacos en peces. Los disolventes supramoleculares son líquidos nanoestructurados constituidos por agregados de tensioactivo que presentan excelentes propiedades como extractantes derivadas de las propiedades anfifílicas de las moléculas quelos integran y de la morfología de las estructuras en las que dichas moléculas se agregan.Estas propiedades incluyen: capacidad para extraer eficazmente una gran variedad de analitos debido a que proporcionan diferentes tipos de interacciones (dispersión, polares, formación de puentes de hidrógeno, etc.) y presentan un elevado número de centros de solubilización,simplicidad de los procesos de extracción yseguridad en los laboratorios y para el medio ambiente al evitar o reducir al mínimo el uso de disolventes orgánicos.
Los fármacos seleccionados para investigar la viabilidad de esta estrategia han sido ibuprofeno, ketoprofeno y naproxeno, antiinflamatorios ampliamente usados que presentan dos formas enantioméricas, R y S. La extracción de los residuos de estos fármacos en muestras de peces se ha realizado usando un disolvente supramolecular constituido por agregadosde ácido decanoico sintetizado mezclando el tensioactivo, tetrahidrofurano y agua en proporciones 8% (p/v), 5% (v/v) y 95% (v/v). En este disolvente, las cadenas hidrocarbonadas de las moléculas de tensioactivo se dirigen hacia el tetrahidrofurano y los grupos carboxílicos hacia el agua situada en el interior de los agregados hexagonales inversos formados. Realizando la extracción de 200 mg de muestra con 340 µL de disolvente se obtienen recuperaciones próximas al 100% para los tres analitos ensayados en 5 minutos usando agitación Vortex. Los enantiómeros R y S de ibuprofeno, ketoprofeno y naproxeno se determinan directamente en el extracto, llevando a cabo su separación en una columna quiral con una fase estacionaria de (R)-1-naftilglicina y 3,5-ácido dinitrobenzoico y su determinaciónen un espectrómetro de masas equipado con una fuente de ionización de electroespray y un analizador de triple cuadrupolo. Los límites de detección obtenidos para la determinación de enantiómeros de profenos en peces varió entre 0,5 y 1,2 ng g
-1 y la precisión expresada como desviación estándar relativa
fue inferior al 2% y al 6% para concentraciones de los enantiómeros de 20 y 400 ng g-1
, respectivamente. La aplicabilidad del método se demostró analizando muestras de diferentes especies de peces de agua dulce.
P25-CFQ
69
GRAPHENE QUANTUM DOTS SENSOR FOR THE DETERMINATION OF GRAPHENE OXIDE IN ENVIRONMENTAL WATER SAMPLES.
S. Benítez-Martíneza, A.I. López-Lorente
a, M. Valcárcel
a.
a Department of Analytical Chemistry, University of Córdoba. Annex C3 Building, Campus of Rabanales,
14071 Córdoba. E-mail: [email protected].
The growing production and use of graphene and graphene-family nanomaterials will increase the human and environmental exposure to such nanomaterials, being necessary to evaluate their possible effects in the environment and, subsequently, on the ecosystem health, including humans. Graphene oxide (GO) possesses an unique structure composed of sp
2 carbons
surrounded by sp3 carbons and oxygen containing functional groups
1 which confer it an
excellent aqueous solubility -hence their potential presence as contaminant of environmental waters-, surface functionalizability and fluorescence quenching ability. In this work, fluorescent graphene quantum dots (GQDs) have been employed to develop a simple, fast and sensitive fluorescence-based sensor for the determination of GO in natural river water samples
2. GO is retained in acetate of cellulose membranes for their preconcentration
being subsequently recovered in a water solution by ultrasound irradiation. The interaction of graphene oxide with GQDs through hydrophobic π-π stacking of the GO with the aromatic network at the GQDs surface leads to a decrease –quenching- of the fluorescence of GQDs, which was employed as analytical signal for their quantification. The limit of detection obtained was 35 µg·L
-1 with a precision, for a 200 µg·L
-1 concentration of GO of 5.16%.
The procedure has been applied for the determination of GO in environmental river water samples. In such case a clean-up step was necessary in order to remove the interfering organic matter. The filtration of a sodium hydroxide solution which eliminated the retained organic matter overcame such interference, being possible to quantify the presence of GO obtaining good values of recoveries, ranging from 83.7% to 108.2% depending on the concentration level. In this work the two facets of Analytical Nanoscience and Nanotechnology –nanomaterials as analytical tools or objects- have been covered. GQDs are used as analytical tools owing to their exceptional fluorescence properties for the determination of GO in environmental samples.
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
2,2
2,4
2,6
2,8
3
420 470 520 570
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
2,2
2,4
2,6
2,8
3
425 475 525 575
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0 0,2 0,4 0,6
(I-I
0/I
0)
[GO]/ mg·L-1Graphene Graphene oxide GQDs
Luminiscent GQDs
blue emission
QUENCHING OF THE FLUORESCENCE
GRAPHENE OXIDE
Figure 1. Scheme of the procedure developed for the determination of GO based on the
quenching of the fluorescence of a GQDs solution upon mixing.
1 Loh, K. P.; Bao, Q.; Eda, G.; Chhowalla, M. Nat. Chem., 2010, 2, 1015–1024.
2 Benítez-Martínez, S.; López-Lorente, A.I.; Valcárcel, M.; Anal. Chem., 2014, 86, 12279–12284.
P26-CFQ
70
DETERMINACIÓN DE NANOPARTÍCULAS DE PLATA USANDO CARBON DOTS COMO NANOSENSOR QUÍMICO
Angelina Cayuela, M. Laura Soriano, Miguel Valcárcel Departamento de Química Analítica, Universidad de Córdoba.
Edificio Anexo C3, Campus de Rabanales, 14014 Córdoba [email protected]
Los Carbon Dots (CDs) son nanopartículas carbonaceas y esféricas que fueron descubiertas en 2004
1 durante la purificación de los nanotubos de carbono. Estos nanomateriales se
caracterizan por su elevada solubilidad en agua, fluorescencia, baja toxicidad y biocompatibilidad. En este trabajo los CDs fueron sintetizados usando la metodología descendente “top-down”. Nanotubos de carbono de pared múltiple (MWCNTs) fueron oxidados con una mezcla de ácidos sulfúrico y nítrico (3:1) durante 7 horas a 140ºC.
Una vez obtenidos los CDs, fueron
necesarias dos etapas adicionales, una de pasivación con acetona para activar su fluorescencia
2 y otra de funcionalización con una amina para conferirles reactividad química
específica. El uso extensivo de las nanopartículas metálicas en productos de consumo sin conocer con exactitud su toxicidad y acumulación en el medio ambiente y en organismos vivos ha provocado un revuelo en la comunidad científica, convirtiéndose en una amenaza para nuestra salud. Tras probar cómo las reducidas dimensiones de las nanopartículas les permiten ser fácilmente adsorbidas por el cuerpo e incluso desplazarse en él así como entrar en las células y en los núcleos de éstas, son necesarias herramientas analíticas eficientes y selectivas para cuantificarlos y monitorearlos.
3 Cabe destacar las nanopartículas de plata (AgNPs) debido a
que han sido muy usadas en una gran variedad de cosméticos, esponjas, plásticos, textiles,… Se ha comprobado que la toxicidad de las AgNPs depende del recubrimiento.
4 Cuando están
recubiertas con polímeros como PVP son más estables y menos tóxicas que en el caso del citrato. Este trabajo propone una nueva metodología para la determinación de citrato-AgNPs basado en el empleo de CDs funcionalizados con amina (a-CDs) como nanosensor. La fluorescencia de los a-CDs se ve atenuada considerablemente por la absorción de los aglomerados de citrato-AgNPs mediante el efecto de filtro interno (IFE). Los grupos amino libres del a-CDs (donador de energía) inducen la agregación de dichas NPs (aceptor de energía) dando lugar a un aumento de su longitud de onda máxima de absorción que coindice con la emisión de los CDs. Este sensor puede ser reutilizado a través de un simple procedimiento de filtrado. El método propuesto presentó linealidad de 1.3 a 6.6 µg·mL
-1 siendo los límites de detección y
cuantificación 0.5 y 1.68 µg·mL-1
respectivamente, y la desviación estándar relativa del 4.48%. La validación del método se llevo a cabo en cremas, no encontrándose ningún efecto matriz. En conclusión, se propone por primera vez la determinación de citrato-AgNPs frente a otras AgNPs vía IFE usando a-CDs como nanosensor fluorescente.
1 Xu, X.Y.; Ray, R.; Gu, Y.; Ploehn, H.J., Gearheart, L.; Raker, K.; Scrivens, W.A. J. Am. Chem.
Soc, 2004, 126, 12736. 2 Cayuela, A.; Soriano, M.L.; Valcárcel, M. Anal. Chim. Acta, 2013, 804, 246.
3 Simonet, B.M., Valcárcel, M. Anal. Bioanal. Chem., 2009, 393, 17.
4 Sharma, V.K., Siskova, K.M., Zboril, R., Gardea-Torresdey, J.L. M. Adv. Colloid. Interface Sci.,
2014, 204, 15.
P27-CFQ
71
SÍNTESIS DE NANOPARTÍCULAS Y DE NUEVOS MATERIALES DE ELECTRODO MEDIANTE ULTRASONIDOS DE ALTA POTENCIA Y SU
APLICACIÓN EN QUÍMICA ANALÍTICA
Juan José García Guzmán, Rafael Jesús González- Álvarez, Laura Cubillana Aguilera, Jose María Palacios- Santander, Jose L. Hidalgo Hidalgo de Cisneros, Ignacio Naranjo
Rodríguez, Dolores Bellido-Milla. Departamento de Química Analítica, Instituto Universitario de Microscopía Electrónica y Materiales
(IMEYMAT), Facultad de Ciencias, Universidad de Cádiz. Av. República Saharaui, S/N, Puerto Real 11510 Cádiz-España.
e-mail: [email protected]
En la última década, nuestro grupo de investigación ha centrado sus esfuerzos en el empleo de ultrasonidos de alta potencia para la síntesis verde de nanopartículas y para el desarrollo de nuevos materiales de electrodo en Química Analítica. Con respecto a los nuevos materiales de electrodo, se ha demostrado que el Sonogel-Carbono (SNGC) presenta unas características que lo hacen competitivo frente a otros materiales como el glassy carbon o la pasta de carbono. El material SNGC es fácilmente modificable con especies tanto orgánicas como inorgánicas, las cuales mejoran significativamente su selectividad y, en muchos casos, su sensibilidad
1.
La aplicación de ultrasonidos también permite la obtención de nanopartículas. Mediante el ajuste de las condiciones de la síntesis, se pueden controlar el tamaño y la forma de las mismas. En este sentido, nuestro grupo ha desarrollado un procedimiento rápido, barato y ecológico para la síntesis de nanopartículas de oro (AuNPs)
2, que emplea pequeñas
cantidades de reactivos. Esta síntesis se caracteriza por ser respetuosa con el medio ambiente; exceptuando el precursor de las AuNPs, los agentes reductor y/o estabilizante no presentan ninguna toxicidad para los seres vivos. Por otra parte, nuestro grupo también ha desarrollado el material Sonogel-Carbono-Nanopartículas de Oro (SNGC-AuNPs) reemplazando el catalizador ácido por uno de origen orgánico, más concretamente, por un subproducto de la biosíntesis de AuNPs a partir de extractos de plantas como el geranio. De este modo, el biocatalizador consiste en una disolución que contiene especies orgánicas ácidas, entre otras, junto con las AuNPs obtenidas de la reducción con compuestos químicos presentes en el extracto, principalmente polialcoholes y compuestos glicósidos o flavonoides. Siguiendo esta línea de investigación, hemos iniciado recientemente la biosíntesis de nanopartículas, principalmente de Au, centrada en la aplicación de ultrasonidos de alta potencia y usando extractos de diferentes plantas como agentes reductores: hojas de geranio
3, drago (Dracanea draco L), plantas acuáticas (Zostera
noltii) y microalgas, pino, e incluso sustancias consideradas como deshecho: piel de naranja y limón y subproductos del vino. El último ejemplo es particularmente interesante, puesto que además de los beneficios resultantes de una síntesis ecológica, hay que sumar el valor añadido que se está dando a un producto considerado generalmente como residuo (pieles de fruta, raspones y piel de uva). Los nanomateriales y materiales de electrodo desarrollados de esta forma ofrecen ya algunas ventajas importantes desde el punto de vista analítico.
P28-CFQ
72
EL SERS COMO SENSOR DE pH EN ENTORNOS NANOMÉTRICOS.
L. Furinia, C. Constantino
a, S. Sanchez-Cortes
b, J.C. Otero
c, I. López-Tocón
c.
aFCT, Universidad Estadual Paulista, Presidente Prudente, SP, Brazil.
bInstituto de Estructura de la Materia, CSIC, Serrano 121, E-28006-Madrid.
cDepartamento de Química Física, Facultad de Ciencias. Universidad de Málaga, Campus de Excelencia
Internacional. Andalucía Tech, E-29071-Málaga. [email protected]
La Espectroscopia SERS (Surface-Enhanced Raman Spectroscopy)
1 se caracteriza por la
enorme intensificación de la señal Raman de una molécula cuando se encuentra en las proximidades de una superficie metálica rugosa a escala nanométrica. Se trata, por tanto, de una técnica de alta sensibilidad que permite el registro de muestras a muy baja concentración y además, de alta selectividad, ya que únicamente aquellas moléculas que presenten un centro capaz de interaccionar con el metal, como un par de electrones libres o un grupo funcional con carga negativa, son las que producen intenso efecto SERS. Actualmente, es una técnica que cada vez se utiliza más como herramienta analítica para la detección e identificación molecular a nivel de trazas, del orden de ppb, o incluso de moléculas individuales, y con aplicación en diferentes áreas de interés como son el medio ambiente, la medicina o la bioquímica, para el control de contaminantes ambientales
2, glucosa en sangre
3 o secuenciación de péptidos
4,
respectivamente. Sin embargo, una de las aplicaciones más novedosas del SERS es como medidor óptico de pH a escala nanométrica.
5 Esto es posible en aquellas moléculas que presentan, además de un
centro de interacción con el metal, un grupo funcional que se vea afectado por el pH del medio y que no interviene en el proceso de adsorción superficial como es el caso de la molécula de carbendazim. Carbendazim (MBC) es un derivado del bencimidazol donde el hidrógeno imidazólico es sustituido por un grupo carbamato, el cual presenta un enlace NH sensible al pH del medio, mientras que la interacción con la superficie metálica se produce, principalmente, a través del nitrógeno aromático del anillo imidazólico. Experimentalmente se han registrado los espectros SERS de MBC en coloide de plata en un rango de pH entre 2-12. Las nanopartículas de plata se han obtenido a partir de una disolución de AgNO3 utilizando el hidrocloruro de hidroxilamina como agente reductor.
2 Con objeto de
conocer la asignación vibracional de las bandas del espectro, se han calculado las frecuencias vibracionales de cada una de las especies iónicas y de la forma neutra de MBC tanto aisladas como unidas a un átomo de plata mediante métodologías DFT. De esta forma, las dos bandas registradas en la región de 1200 cm
-1, 1230 y 1270 cm
-1, cuyas intensidades son sensibles al
pH del medio, se han asignado a la deformación en el plano del enlace NH amídico e imidazólico, respectivamente. La relación de intensidad entre estas dos bandas frente al pH da como resultado una dependencia lineal. Por tanto, podría utilizarse este dispositivo como un nanosensor óptico capaz de medir el pH local de forma continua en un rango de 6-14, en aquellos ambientes donde es difícil medir el pH de forma convencional como son en células animales o vegetales y en tejidos dañados como control de lesiones tumorales.
6
1 Moskovits, M. Rev. Mod. Phys. 1985, 57, 783.
2 López-Tocón, I.; Otero, J.C.; Arenas, J.F.; Garcia-Ramos, J.V.; Sanchez-Cortes, S. Anal.
Chem. 2011, 83, 2518. 3 Kong, K.V.; Ho, C.J.H.; Gong, T.X.; Olivo, M.
Biosensor & Bioelectronics 2014, 56, 186.
4 Garrell, R.L. Anal. Chem. 1989, 61, 401.
5 Bishnoi, S.; Rozell, C.; Levin, C.; Hallas, N. NanoLett. 2006, 6, 1687.
6 Vaupel, P.; Kallinowski, F.; Okunieff, P. Cancer Res. 1989, 49, 6449.
P29-CFQ
73
NANOMATERIAL ESTRUCTURADO PARA LA DETECCIÓN Y ELIMINACIÓN DE CONTAMINANTES EMERGENTES
Pilar Caleroa, J. Manuel Lloris
b , M. Dolores Sanchez
b, Miguel Jimenez
b, Felix Sancenón
a.
a Departamento de Química, Universidad Politécnica de Valencia, Campus de Vera, Camino de Vera, s/n,
46022 Valencia, España. b Fundación CIAC-Centro de Innovación Andaluz para la Construcción Sostenible, Calle Astrónomo Kepler
4.2.ID, Parque Científico Tecnológico Rabanales 21, 14014 Córdoba, España. [email protected]
La aparición de productos farmacéuticos y de higiene personal (PPCP) en el medio acuático está causando una creciente preocupación a nivel mundial por la contaminación de las superficiales y subterráneas
1. Estos productos están englobados en lo que se viene a llamar
''contaminantes emergentes", refiriéndose a compuestos de distinto origen y naturaleza, que aún no encontrándose en cantidades importantes, son capaces de causar un gran impacto ecológico, así como efectos adversos para la salud. Los contaminantes emergentes comprenden Los CE comprenden una amplia gama de compuestos químicos, productos farmacéuticos, productos de cuidado personal, agentes tensoactivos, plastificantes y aditivos industriales. Y una vez reconocida su peligrosidad se están invirtiendo mucho esfuerzo en detectarlos y eliminarlos. Dentro de los tratamientos para su detección y eliminación, los materiales mesoporosos aparecen como unos candidatos adecuados
2, gracias a su elevada área superficial, diseño de estructura
de poro, conocimiento de la química de superficie, y por su fácil modificación y funcionalización. En este trabajo presentamos un material basado en el mesoporoso MCM41 nanopartículado con una superficie superior a 1500 m
2/g, que está funcionalizado con grupos amino y puede
formar complejos metálicos. Este sistema es capaz de detectar mediante cambios de color y eliminar productos farmacéuticos como naproxeno en agua.
1 Barceló, D., Trends in Analytical Chemistry, 2003, 22, xiv-xvi.
2 Kresge, C.T.; Leonowicz, M.E.; Roth, W.J.; Vartuli, J.C.; Beck, J.S., Nature, 1992, 359.
710.
P30-CFQ
74
NANOFIBRAS DE HEMATITA (α-Fe2O3) PARA LA ELIMINACIÓN DE GASES NOX MEDIANTE FOTOCATALISIS
J. Balbuena1, F. Martín
2, M. Cruz-Yusta
1, L. Sánchez
1
1 Universidad de Córdoba 2Universidad de Málaga
La contaminación atmosférica es uno de los problemas medioambientales que más preocupan hoy en día a nuestra Sociedad, principalmente en las grandes ciudades. Entre los contaminantes atmosféricos más comunes, emitidos principalmente por el tráfico, están los óxidos de nitrógeno (NOX = NO + NO2) y compuestos orgánicos volátiles (COV).
En la última década se han desarrollado y comercializado productos fotocatalíticos, basados en TiO2, para descontaminar la atmósfera urbana y específicamente para la eliminación de gases NOX
1. Sin embargo, el elevado coste del TiO2 limita la aplicación a gran escala en las
ciudades. Además, estos productos tienen un menor rendimiento en zonas oscuras o en condiciones atmosféricas con poca luz puesto que el semiconductor TiO2 sólo absorbe la
fracción UV de la radiación solar que alcanza la Tierra ( 4.0 %). Por tanto, para esta aplicación, es interesante estudiar otros fotocatalizadores capaces de actuar con luz visible.
El óxido de hierro, en su fase hematite (α-Fe2O3), es un semiconductor de tipo n con propiedades fotocatalíticas, de bajo coste, alta estabilidad y capacidad de absorber la luz visible (band-gap 2,2 eV), siendo así una alternativa interesante a la utilización de TiO2.
La
eliminación fotoquímica de los gases NOX (proceso De-NOX) de la atmósfera comienza cuando la luz alcanza la superficie del semiconductor. La excitación de los e
- desde la banda de
valencia a la banda de conducción genera el par hueco/electrón (h+ / e
-) a partir del cual se
producen otras reacciones que implican la eliminación de gases de NOX.2
α-Fe2O3 + h e + h+ (1)
H2O + h+ H
+ + OH• (2)
NO + 2 OH• NO2 + H2 (3)
NO2 + OH• NO3 + H
+ (4)
Sin embargo, la recombinación del par h+/e
- en α-Fe2O3 es muy rápida, al contrario que ocurre
con el TiO2, lo que perjudica la eficiencia en la degradación de los gases NOX. Para mejorar la actividad fotoquímica de la hematite hoy día se trabaja en: incrementar su superficie específica, mediante el control de su nano-arquitectura,
3 dando como resultado síntesis de nano-hilos,
nano-cristales, estructuras nanoporosas, y ii) desarrollar nano-estructuras 1D que faciliten el transporte electrónico minimizando de ese modo la recombinación h
+/e
-.
En esta comunicación se presenta la preparación y uso de nano-arquitecturas unidimensionales y porosas de hematite como fotocatalizador eficiente para procesos De-NOX. El control morfológico en el proceso de síntesis para la producción de fibras nanométricas se ha llevado a cabo mediante la técnica de electrospinning. El estudio abarca una adecuada caracterización de las muestras obtenidas así como la evaluación y comparación de sus propiedades fotoquímicas. 1
R. Sugráñez, J.I. Álvarez, M. Cruz-Yusta, I. Mármol, J. Morales, J. Vila, L. Sánchez, Build. Environ. 2013
69, 55–63. 2
R. Sugráñez, J. Balbuena, M. Cruz-Yusta, F. Martin, J. Morales, L. Sánchez, Appl. Catal. B: Environ. 2015, 165, 529-536. 3 G. Carraro, R. Sugráñez, C. Maccato, A. Gasparotto, D. Barreca, C. Sada, M. Cruz-Yusta, L. Sánchez,
Thin Solid Films 2014, 564, 121-127.
P31-CFQ
75
ADSORCIÓN DE METALES PESADOS MEDIANTE EL USO DE HIDROTALCITAS DE CLORURO Y HUMATO
M.A. González, I. Pavlovic, C. Barriga Departamento de Química Inorgánica e Ingeniería Química, Universidad de Córdoba. Campus de
Rabanales, Ed. Marie Curie, 14071 Córdoba (España), e-mail:[email protected]
Las continuas actividades industriales, la minería y el desarrollo de la urbanización han provocado un incremento considerable de la contaminación química por metales pesados en aguas superficiales y subterráneas. Estos por su carácter acumulativo, pueden alcanzar niveles de concentración perjudiciales para la salud humana y los ecosistemas. Una de las tecnologías alternativas a los métodos convencionales para la eliminación de metales de aguas contaminadas, es el uso de nuevos adsorbentes no dañinos para el medio ambiente. Los hidróxidos dobles laminares (HDLs) también conocidos como compuestos tipo hidrotalcita (HT) se han estudiado para este fin, debido a la versatilidad de su estructura. Estos materiales están constituidos por láminas de hidróxidos metálicos cargados positivamente por las sustituciones isomórficas de cationes divalentes por cationes trivalentes. Estas sustituciones generan una carga positiva en las láminas que se compensa mediante la introducción de aniones en el espacio interlaminar. La fórmula general de los HDL se puede representar como [M1-
xIIMx
III(OH)2]Xx/m
m-·nH2O, donde M
II y M
III son metal di y trivalente respectivamente y X anión
interlaminar. Estos compuestos, cuando son funcionalizados adecuadamente, pueden resultar
adsorbentes eficaces de contaminantes tanto aniónicos 1 como catiónicos mediante diferentes
mecanismos tales como cambio iónico, reconstrucción, complejación 2,3 . El ácido húmico (AH), en forma aniónica puede. En este trabajo, se ha estudiado la adsorción y competitividad de los cationes Cu, Pb y Cd en diferentes compuestos tipo HT. Se han preparado la HT con cloruro como anión interlaminar (HT-Cl) y otras modificadas con diferentes contenidos del anión humato (HT-H50 y HT-H100) ya que este anión, que está ampliamente presente en los sistemas acuáticos, puede actuar como secuestrante de cationes debido a sus grupos funcionales. Los adsorbentes han sido caracterizados mediante varias técnicas analíticas (DRX, IR, SEM y ATG/ATD). A fin de entender mejor el proceso de adsorción de los metales pesados de aguas en HT-Cl y HT-H y el comportamiento en los sistemas acuáticos, se ha llevado a cabo el estudio de la competitividad por los adsorbentes entre las distintas especies de metales presentes en disolución (Cu, Pb y Cd). El efecto del AH compitiendo simultáneamente con el resto de metales por ocupar los sitos disponibles en el adsorbente también se ha analizado, ya que también afecta negativamente a la calidad del agua y por consiguiente es de gran interés desde el punto de vista medioambiental. Agradecimientos Este proyecto ha sido parcialmente financiado por el Ministerio de Educación y Ciencia (CTM 2011-25325), así como por la Junta de Andalucía a través del grupo de investigación FQM-214. __________ 1Ulibarri, M.A.; Pavlovic, I.; Barriga, C.; Hermosín, M. C.; Cornejo, J. Appl. Clay Sci., 2001, 18,
17. 2Pavlovic, I.; Pérez, M. R.; Barriga, C.; Ulibarri, M. A. Appl. Clay Sci., 2009, 43, 125.
3Kameda, T.; Takeuchi, H.; Yoshioka, T. Sep. Purif. Technol., 2008, 62, 330.
P32-CFQ
76
ADSORPTION OF THE HERBICIDE FLUOMETURON ON PERIODIC MESOPOROUS ORGANOSILICAS.
Rocío Oteroa, Dolores Esquivel
b; César Jiménez-Sanchidrián
c; Francisco J. Romero-
Salgueroc; Jose Maria Fernández-Rodríguez
a.
aDepartamento Química Inorgánica e Ingeniería Química. Facultad de Ciencias. Campus Rabanales
14071 Córdoba. bDepartment of Inorganic and Physical Chemistry,Center for Ordered Materials, Organometallics and
Catalysis (COMOC),Ghent University, Krijgslaan 281, Building S3, 9000 Ghent, Belgium. cDepartamento Química Orgánica. Facultad de Ciencias. Campus Rabanales 14071 Córdoba.
Widespread use of pesticides increases the levels of their residues in soils and ground waters and so this becomes a current environmental problem, particularly related to drinking water quality. Consequently, there are many efforts in developing new materials to be used on water decontamination. Periodic mesoporous organosilicas have unique properties to be used as adsorbents of organic molecules in virtue of their high surface area and narrow mesopore distribution as well as their bridges of organic nature which can interact with the organic pollutants. The main purpose of this paper is to examine the potential use of these materials with ethylene and phenylene bridges to reduce the environmentally harmful effects of the herbicide Fluometuron. The adsorbents were characterized by Powder X-Ray Diffraction (PXRD), FT-IR Spectroscopy, Thermogravimetric (TG) and Differential Thermal Analyses (DTA), Particle size distribution curves, Nitrogen adsorption–desorption isotherms and Transmission Electron Microscopy (TEM). Besides the growing interest on these new hybrid materials, the greatest novelty in this paper has been the use of the Morris–Weber, Freundlich, Langmuir and Dubinin–Radushkevich equations to provide information about the adsorption mechanism of Fluometuron on these materials and if adsorption or intraparticle diffusion could be the determining step of the adsorption rate as well as to predict the adsorption efficiency and to distinguish between physical and chemical adsorption. The adsorbent was assessed for regenerability. The study of recyclability was performed using ethanol as solvent. The results suggest the possibility to use periodic mesoporous organosilicas as a filter for removing Fluometuron from contaminated water. Acknowledgements. This work has been partially supported by the Projects CTM 2011-25325 and MAT2013-44463-R and by Junta de Andalucía (Research Groups FQM-214 and FQM-346).
P33-CFQ
77
MÉTODO NOVEDOSO PARA LA DEPOSICIÓN DE ÓXIDOS METÁLICOS EN AEROGELES DE CARBONO CON POTENCIAL
USO EN DESIONIZACIÓN CAPACITIVA DE AGUA SALINA .
M. C. Zafrab, P. Lavela
b, G. Rasines
a, C. Macías
a, J. L. Tirado
b, C.O. Ania
c
a Nanoquimia S.L., PCT Rabanales 21, Edf. Aldebarán M.4.7, Córdoba 14014 Córdoba, Spain
b Laboratorio de Química Inorgánica, Universidad de Córdoba, Marie Curie, Campus de Rabanales, 14071 Córdoba, Spain.
c Instituto Nacional del Carbón (INCAR, CSIC), Apartado 73, 33080 Oviedo, Spain
La desionización capacitiva es una tecnología eficiente y de bajo coste para la eliminación de especies iónicas de agua con una baja o moderada salinidad.
1 Ello requiere materiales
electródicos de elevada porosidad. Entre ellos, los aerogeles de carbono están constituidos por nanopartículas de carbono mutuamente aglomeradas que proporcionan una estructura micro/mesoporosa y elevada conductividad eléctrica. En este trabajo se han sintetizado aerogeles de carbono dopados con óxidos nanométricos de manganeso o hierro para la desionización capacitiva de cloruro de sodio. La incorporación de los precursores metálicos en fase de disolución antes del secado supercrítico es un método novedoso que garantiza la homogeneidad del material nanocompuesto metal-carbono. Las imágenes de microscopia electrónica confirmaron la buena dispersión de las partículas nanométricas de óxidos metálicos en la matriz carbonosa (Fig. 1). Los espectros de XPS mostraron un aumento de la concentración de grupos hidroxilo y carboxilo en los aerogeles activados. En cualquier caso, los materiales poseen una elevada área superficial. La alta capacitancia del aerogel dopado con nanopartículas de óxido de hierro se confirmó por experimentos de desionización capacitiva. Así pues, se registró un valor de capacidad de electroadsorción de 0.133 mmol g
-1 en una disolución de NaCl 0.025M cuando se aplicó 1.5 V.
2
Figura 1: Imagen de microscopia electrónica de transmisión de aerogel dopado con hierro.
Agradecimientos
MICINN (Contrato IPT-2011-1450-310000, ADECAR) por el apoyo económico. Asimismo, la colaboración a Isolux Ingeniería, S.A., Fundación Imdea Energia y Proingesa.
1 Anderson, M.A.; Cudero, A.L.; Palma, J.; Electrochim. Acta, 2010, 55, 3845.
2 Zafra, M.C.; Lavela, P.; Rasines, G.; Macías, C.; Tirado, J.L.; Ania C.O.; Electrochim. Acta, 2014,135, 208.
P34-CFQ
78
EFECTO DE LAS CONDICIONES DE PREPOLIMERIZACIÓN EN AEROGELES NITROGENADOS Y SU INFLUENCIA EN
DESIONIZACION CAPACITIVA .
G. Rasinesa, C. Macías
a, M. C. Zafra
b, P. Lavela
b, J. L. Tirado
b, J.B. Parra
c, C.O. Ania
c
a Nanoquimia S.L., PCT Rabanales 21, Edf. Aldebarán M.4.7, Córdoba 14014 Córdoba, Spain
b Laboratorio de Química Inorgánica, Universidad de Córdoba, Marie Curie, Campus de Rabanales, 14071 Córdoba, Spain.
c Instituto Nacional del Carbón (INCAR, CSIC), Apartado 73, 33080 Oviedo, Spain
Los aerogeles de carbono se componen de partículas nanométricas cuya agregación crea aglomerados de elevada superficie y porosidad. Los aerogeles dopados con nitrógeno han provocado recientemente gran interés para aplicaciones de electroadsorción de iones.
1,2 La
incorporación del nitrógeno a la red grafénica mejora la mojabilidad superficial, con lo que se facilita la adsorción de iones, además de aportar un efecto pseudocapacitivo beneficioso. El objetivo de este trabajo fue examinar el efecto de los parámetros de síntesis de aerogeles de carbono nitrogenados empleando melamina y resorcinol como precursores en sus propiedades nanotexturales y electroquímicas para la electroadsorción de iones en agua de baja salinidad.
Los aerogeles prepolimerizados a bajo pH poseen presentaron una estructura muy porosa,
siendo determinante en la formación de mesoporos grandes (Fig.1). Se detectó un predominio de grupos piridina y pirrol en todos los aerogeles estudiados. Por otro lado, el pH alto favorece la incorporación de nitrógeno en los aerogeles. Los resultados en desionización capacitiva de monolitos mostraron un mejor rendimiento del aerogel no prepolimerizado, revelando la importancia de la macroporosidad. La muestra macroporosa MRF(0)-0.5-6 eliminó 2.73 mg h
-
1 cm
-3 en una disolución de NaCl 0.025M al aplicar un potencial de 1.5 V.
3
Figura 1: Imagen de microscopia electrónica de transmisión de aerogel dopado con nitrógeno.
Agradecimientos
MICINN (Contrato IPT-2011-1450-310000, ADECAR) por el apoyo económico. Asimismo, la colaboración a Isolux Ingeniería, S.A., Fundación Imdea Energia y Proingesa.
1 Hulicova-Jurcakova, D.; Kodama, M.; Shiraishi, S.; Hator,I. H.; Zhu, Z. H.; Lu, G. Q. Adv Funct Mater, 2009, 19, 1800.
2 Pérez-Cárdenas, M.; Moreno-Castilla, C.; Carrasco-Marín F.; Pérez-Cárdenas .F. Langmuir 2009, 25, 466.
3 Rasines, G.; Lavela, P.; Macías, C.; Zafra, M. C.; Tirado, J. L.; Parra, J. B.; Ania C. O.; Carbon 2015, 83, 262.
P35-CFQ
79
EVOLUTION AND MORPHOLOGY OF 2D CHIRAL STRUCTURES OF QUINOLINE DERIVATIVES AT THE AIR-WATER INTERFACE.
C. Rubia Payáa, J. J. Giner-Casares
b, M.T. Martín-Romero
a, D. Möbius
c, L. Camacho
a.
aUniversity of Córdoba, Department of Physical Chemistry and Applied Thermodynamics, Campus of
Rabanales, Marie Curie, E-14014 Córdoba, Spain. bCIC biomaGUNE, Biofunctional Nanomaterials - Laboratory 6, Parque tecnológico de San Sebastián,
Guipúzcoa, E-20009 Donostia - San Sebastián, Spain. cAccurion GmbH, Stresemannstrasse 30, D-37079 Göttingen, Germany.
The development of methods to build well-ordered assemblies of molecules into larger structures is a current objective of supramolecular chemistry. In this sense, the air-water interface is an ideal model for these purposes, as it is easy to prepare in a pure state and also because the surface coverage can be smoothly adjusted by using the Langmuir trough technique. However, Langmuir monolayers are interesting not only in a fundamental way but also as a means to build an ordered system on mesoscopic length scales. The domains observed in Langmuir monolayers at high surface pressures indicate the formation of large structures. To design well-defined structures in which the lateral organization is controlled, the geometry of the structures formed depends crucially on a proper balance between the vertical sections of the hydrophobic and hydrophilic groups. The method used here, under the condition of a suitable balance between the sizes of the hydrophobic and polar groups, is based on the following: if ac is the interfacial area occupied by the hydrophobic group when alkyl chains are fully extended, and a0 is the minimum interfacial area occupied by the headgroup, dyes to be selected should obey ac ≥ a0. In this way, the domain structure depends on the ability of the dye to fill the available area excess (ac - a0). This fact stabilizes the monolayer and enables the domains growth to mesoscopic sizes. Therefore, mixed DMPA:S10A 1:1 monolayers were prepared at the air-water interface. The evolution of the domains to a supramolecular lattice were directly observed by BAM and chiral structures were determined in Langmuir-Schaeffer films.
Wavelength, nm
220 240 260 280 300 320 340 360 380 400
Absorb
ance
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
CD
, mdeg
-4
-2
0
2
4
Fig.1. Absorbance and CD spectra of Langmuir Schaefer films containing quinolein derivative in mixture with DMPA. BAM image of the mixed DMPA:S10A 1:1 monolayer at the air-water interface.
O
O
CH3
O
O
H3C
O
P O
O-
HO
N+
CH3
CH3
DMPA S10A
P36-CFQ
80
EFECTO DE LAS INTERACCIONES SOLVENTE-ADSORBATO EN LA ESTRUCTURA CUASI-CRISTALINA DE UNA MONOCAPA DE 11-ACIDO MERCAPTOUNDECANOICO (MUA).
A.Puente Santiagoa,b,c
, G. Sáncheza, M. Blázquez
a, T. Pineda
a, R. Madueño
a.
aDepartamento de Química-Física y Termodinámica Aplicada. Universidad de Cordoba, Campus
Rabanales, Ed. Marie Curie 2ª planta - , España. e-mail: [email protected] - Phone: +34 957 218618
Los efectos del disolvente en la cinética y mecanismo de formación de una monocapa autoensamblada de espesor nanométrico son poco conocidos. La presencia de un disolvente adiciona nuevos parámetros al equilibrio dinámico que se establece durante el mecanismo de adsorción de los tioles en sustratos planos, así como en las interaciones substrato-disolvente y adsorbato-disolvente que ejercen una influencia considerable en la termodinámica y cinética de los procesos de autoensamblaje. La elección del disolvente es por tanto un factor decisivo en el grado de organización y cristalinidad de las monocapas obtenidas desde una disolución.
1 Este
hecho determina sus propiedades interfaciales y su posible interacción con moléculas y biomoléculas diana. El proceso de formación y la caracterización de monocapas de MUA fomadas desde etanol, medio liotrópico y utilizando un potencial electroquímico desde disoluciones alcalinas han sido analizados en este trabajo utilizando técnicas electroquímicas y espectroscópicas. Se ha comprobado que las monocapas de MUA preparadas desde etanol
2 y por control
electroquímico3 poseen una alta organización de sus cadenas alquílicas, sin embargo las
posiciones de los modos vibracionales de estiramiento de los grupos CH2 asimétrico y simétrico en los valores de 2918 cm
-1 and 2850 cm
-1 (figura 1c)
4 confirman que la monocapa de MUA
formada desde un medio micelar presenta una mayor cristalinidad y densidad de empaquetamiento de las cadenas alquílicas. Este hecho experimental puede explicarse por el rol de las interacciones adsorbato-disolvente en el mecanismo de autoensamblaje de las monocapas.
_______ 1
Love J. C, et al, Chem. Rev, 2005, 105, 11031169. 2
García-Raya D., Madueño R., Sevilla J. M., Blázquez M., Pineda T., Electrochimica Acta, 2008, 53,
8026-8033. 3 -Granados Z. -Obrero G., R., Sevilla J. M. M.and Teresa Pineda,
J. Phys. Chem, 2013,117 24307−24316 .
4 Nuzzo R. G., Dubois L. and Allara D. L., J. Am. Chem.Soc, 1990,112,558-569.
P37-CFQ
81
SYNTHESIS OF δ-FEOOH JANUS NANOPARTICLE AND ITS CHARACTERIZATION AS LANGMUIR-BLODGETT FILMS
Iágo Prado Cardosoa, Rafael Lemos
a, Maryandry Rodríguez
a, Márcio César Pereira
a,
Douglas Santos Monteiroa
aInstituto de Ciência, Engenharia e Tecnologia, Universidade Federal dos Vales Jequitinhonha e Mucuri,
Rua do Cruzeiro, 1. 39801-000, Teófilo Otoni, Minas Gerais, Brazil. [email protected]
The Langmuir-Blodgett technique (LB) is an efficient methodological approach for deposition of ultrathin films. Nanoparticles of metallic oxides can be employed as thin films way in electrochemical and solar cells systems as well
1, however it is necessary promote its surface
modification to render amphiphiles able to form stable monolayers at air-liquid interface. An interesting way to accomplish the nanomaterial surface modification, known as Janus Nanoparticle (JNP), consists of carrying out the functionalization of the nanomaterial at biphasic mixture interface of two immiscible solutions containing each one a polar or a nonpolar ligand dissolved.
2 This allows a obtainment of a material with a asymmetric surface chemistry.
Moreover, the evaluation of orientation of the ligands on the surface of the nanomaterials and adhesion of a JNP-LB film has not been tested yet.
So here we repport (i) surface modification of δ-FeOOH nanoparticles (a water splitting catalyst) by Janus approach using heneicosanoic acid (HAC) and polyethilene glycol (PEG) as ligands; (ii) JNP behavior in liquid-air interface, as well as its deposition on glass; (iii) Contact angle of a drop of water at JNB film surface; (iv) LB films surface chemical composition investigation using Polarization Modulation Infrared Reflection Adsorption Spectroscopy (PMIRRAS); (v) and deposited mass using Quartz Crystal Microbalance (QCM), before and after a 24 h rinse step with pure water.
The monolayer was stable at the liquid-air interface, and significant differences between spectrum of the deposited films in distinct deposition ways (up stroke and down stroke) were observed suggesting differences in between two nanoparticle hemispheres. Due to greater absorption by of infrared light by angular and axial deformation of C-H bonds of HAC methyl groups by up stroke films, we suggest that used methodological approach created a asymmetric surface chemistry of ligands at nanoparticle surface. Contact angle of the glass substrate washed with piranha solution at 70 °C was 21.6° ±2.0. For JNP up stroke deposited film, which should expose the hydrophobic parts of the nonpolar HAC chains to the air, the contact angle increased to 72,4° ±1.7, showing that the glass surface had become hydrophobic. However, the Janus nanoparticles monolayer deposition on down orientation resulted in a small increased to 23.5° ± 1.8, while keeping the hydrophilic surface feature. The dependence of the contact angle value with the deposited LB film orientation suggests that the nanoparticles were functionalized, becoming asymmetric, with polar and apolar hemipheres. Masses of one layer of LB films were 929 ±36 ng for down stroke LB film and 826 ± 49 ng for the up stroke one. After rinse step, they were 826±49 and 645±71 ng respectively. In general, LB films possessed good adhesion at the gold surface, even after rinse step with pure water for 24 h. These results suggest that employed experimental approach yields materials with hemispheres of different polarities and films with good adhesion to solid substrates.
___________ 1
Mathew, S.; Yella, A.; Gao, P.;1 Humphry-Baker, R; Curchod, B. F. E.; Ashari-Astani, N.; Tavernelli, I.; Rothlisberger, U.; Nazeeruddin, M. K.; Gratzel, M. Nature Chemistry, 2014, 6, 242. 2 Andala, D. M.; Shin, S. H. R.; Lee, H. Y. Bishop, K. J. M. ACS Nano, 2012, 6, 1044.
Acknowledges. The authors thanks to CNPq-Brazil for financial support (Process 550341/2012-9).
P38-CFQ
82
ESTUDIO DE LOS PARÁMETROS QUE INFLUYEN EN LA SÍNTESIS DE NANOPARTÍCULAS DE ÓXIDO DE SILICIO
Rafael Jesús González-Álvarez, Juan José García-Guzmán, José Luis Hidalgo-Hidalgo de Cisneros, Ignacio Naranjo-Rodríguez, Laura Cubillana-Aguilera, José María Palacios-
Santander, Dolores Bellido-Milla Departamento de Química Analítica, Instituto Universitario de Microscopía Electrónica y Materiales
(IMEYMAT), Facultad de Ciencias, Universidad de Cádiz. Av. República Saharaui, S/N, Puerto Real 11510 Cádiz - España
e-mail: [email protected]
El desarrollo de materiales cerámicos con propiedades mejoradas se ha estudiado con bastante éxito en áreas tan diversas como la síntesis y la ciencia de superficies. Ejemplos de cerámicas son la sílice, la alúmina, la zirconia, la titania, el nitruro de silicio o el carburo de silicio
1. El avance de la nanotecnología ha permitido la producción de óxido de silicio a escala
nanométrica, lo que ha permitido emplear este material en catalizadores, pigmentos, en farmacia, electrónica, como substratos de películas finas, como aislantes térmicos y eléctricos o en sensores de humedad, como biosensores y biomarcadores, en aplicaciones terapeúticas, entre otros
2. Debido a esta diversidad de aplicaciones, es necesario precisar unos tamaños
determinados en función de la aplicabilidad de dichas partículas. Por ello, cuando se pretende llevar a cabo la síntesis de nanopartículas de óxido de silicio, es importante tener en cuenta el intervalo o rango de tamaños que se consideran óptimos para la aplicación a las que se destinen. Las condiciones de síntesis, por tanto, deben ser optimizadas para cada aplicación concreta. En este sentido, resulta de gran ayuda realizar un estudio en el que se determine el efecto de los parámetros que pueden influir en el tamaño y distribución de tamaño de las nanopartículas, pues ello permitirá establecer o estimar unas condiciones adecuadas que conduzcan a obtener los tamaños y distribuciones de interés. En base a lo anterior, en este trabajo se pretende obtener nanopartículas de óxido de silicio pequeñas y con una distribución de tamaño estrecha, puesto que son estas partículas las que han mostrado una mayor aplicabilidad. Además, es preciso tener en cuenta la estabilidad de las nanopartículas sintetizadas, ya que estas frecuentemente presentan fenómenos de coalescencia y alcanzan, con el tiempo, un tamaño por encima del rango de interés. En este trabajo se han obtenido nanopartículas de óxido de silicio a partir de una nueva vía de síntesis basada en la sonocatálisis y partiendo del alcóxido de silicio (TEOS), amoniaco, agua y alcohol. Los principales factores que se consideraron para la síntesis de las nanopartículas fueron: concentración de TEOS, concentración de amoníaco, cantidad de agua, velocidad de adición de TEOS, orden de adición de los reactivos, temperatura de reacción, potencia de la sonda y tiempo de insonación. Además, se estudió la presencia de electrolitos aniónicos en las síntesis como estabilizadores adicionales de las nanopartículas.
La caracterización de las nanopartículas de SiO2 sintetizadas se llevó a cabo mediante Dispersión Dinámica de Luz y Microscopía Electrónica de Transmisión. La primera de estas técnicas es útil para medir in situ distribuciones de tamaños y potenciales zeta de una población de nanopartículas en disolución. El potencial zeta proporciona información sobre la tendencia a la aglomeración de las nanopartículas. La potencialidad de esta técnica se pondrá de manifiesto comparando los resultados con la Microscopía Electrónica de Transmisión, que permite corroborar los tamaños encontrados por la anterior técnica a la vez que proporciona información sobre la composición y la morfología de las nanopartículas.
1 Rahman I. A.; Vejayakumaran P. Journal of nanomaterials, 2012, 2012, 1-15.
2 Rao, K. S.; El-Hami, K.; Kodaki, T.; Matsushige, K.; Makino, K. Journal of Colloid and Interface
Science, 2005, 289, 125-131.
P39-CDV
83
NUEVA ESTRATEGIA PARA EL TRATAMIENTO DE CÁNCER DE COLON AVANZADO MEDIANTE EL USO DE NANOPARTÍCULAS POLIMÉRICAS
PORTADORAS DE 5-FLUOROURACILO
Cabeza La, Jimenez J
a, Ortiz R
b, Melguizo C
a, Rama AR
b, Arias JL
c, Clares B
c, Prados J
a.
aInstituto de Biopatología y Medicina Regenerativa, Universidad de Granada, 18100, Granada, España.
bDpto. de Ciencias de la Salud, Universidad de Jaén, 23071, Jaén, España.
cDpto. de Farmacia y Tecnología Farmacéutica, Universidad de Granada, 18071,Granada, España.
Actualmente se está realizando la búsqueda de nuevas estrategias en el campo de la Biomedicina para el tratamiento de ciertas enfermedades cuyas terapias actuales no son tan efectivas como cabría esperar, como es el caso del cáncer. La nanotecnología abre un nuevo abanico de posibilidades en este campo debido a las interesantes propiedades que presentan ciertos nanomateriales, que pueden ser utilizados como sistemas de transporte y liberación de diferentes moléculas como por ejemplo fármacos antitumorales, permitiendo así una mejora en su solubilidad, especificidad y reducción de su toxicidad sistémica.
El cáncer de colon es uno de los tres tipos de tumores más diagnosticados en el mundo. El tratamiento por quimioterapia se basa principalmente en la administración del fármaco 5-fluorouracilo (5-FU), solo o en combinación con otros fármacos como el oxiplatino o el irinotecán. Sin embargo, estos fármacos no son muy efectivos sobre todo en estadios avanzados de la enfermedad, en los que el tumor puede estar diseminado por otras zonas del organismo, ya que debido a su baja especificidad y vida media llega muy poca cantidad de fármaco a las células tumorales.
El objetivo de nuestro trabajo es el estudio de la actividad antitumoral del 5-FU asociado a dos tipos de nanopartículas (NPs) polímericas, una de poli(ε-caprolactona) (PLC) y otra de poli(butil-cianoacrilato) (PBCA) comparándolo con el tratamiento con 5-FU libre, tanto en modelos in vitro como in vivo.
En los modelos in vitro se utilizaron cultivos de células de cáncer de colon humanas (HCT-15 y HT-29) y murinas (MC-38), sobre los que se realizaron ensayos de proliferación. Para los modelos in vivo se usaron ratones inmunocompetentes C57BL/6 a los que se le indujeron tumores subcutáneos mediante la inoculación de células MC-38 y se midió periódicamente el volumen tumoral tras los diferentes tratamientos con las NPs.
Nuestros resultados mostraron que no existe toxicidad con las NPs de PCL y PBCA sin fármaco tanto en los modelos in vitro como in vivo, demostrando así que son un sistema de transporte de fármacos seguro y biocompatible. En los cultivos celulares el 5-FU asociado a las NPs de PCL y PBCA mostró mayor efecto antitumoral que el 5-FU libre, concretamente produjo un aumento del porcentaje de inhibición del crecimiento celular (%IC) respecto al 5-FU de hasta 1,7/69,3/22,5 veces para PCL-5-FU y 1,9/66,2/18,7 veces para PBCA-5FU en las líneas HT-29, HCT-15 y MC-38 respectivamente. En los experimentos con ratones, el 5-FU unido a las NPs produjo una mayor reducción del volumen tumoral respecto al fármaco libre (64,4% más con PCL-5-FU y 50,1% más con PBCA-5FU). Además la realización de curvas de supervivencia mediante el método de Kaplan Meier mostró un aumento significativo de la supervivencia de los ratones de 0,5 y 0,6 con el tratamiento con PCL-5FU y PBCA-5FU.
Estos resultados nos indican que las NPs poliméricas de PCL y PBCA son un buen sistema de transporte y liberación de 5-FU, debido al aumento del efecto antitumoral del fármaco y la ausencia de toxicidad por parte de las NPs libres. Por tanto, podrían ser una buena opción para el tratamiento de cáncer de colon avanzado.
P40-CDV
84
VEHICULIZACIÓN DE PACLITAXEL MEDIANTE NANOPARTÍCULAS LIPÍDICAS: NUEVA ESTRATEGIA PARA EL TRATAMIENTO DE CÁNCER
DE PULMÓN
J. Jiménez-Lópeza, L. Cabeza
a, C. Velez
a, O. Caba
a,b, J. Prados
a, J.M. López-Romero
c, C.M.
Cendánd, E.J. Cobos
d, C. Melguizo
a
aInstituto de Biopatología y Medicina Regenerativa (IBIMER), Universidad de Granada
bDepartamento de Ciencias de la Salud, Universidad de Jaén
cDepartamento de Química Orgánica, Facultad de Ciencias, Universidad de Málaga dDepartamento de Farmacología, Facultad de Medicina, Universidad de Granada
El cáncer de pulmón es la principal causa de muerte por cáncer en el mundo. El paclitaxel (PTX), un agente antimicrotúbulos, es ampliamente utilizado como tratamiento de elección para tratar este tipo de cáncer y otros tipos de tumores sólidos. Este fármaco, debido a su naturaleza insoluble, se formula típicamente en el excipiente Cremophor, lo que produce numerosos efectos indeseables, entre los que destaca su elevada toxicidad. Además posee poca estabilidad y baja especificidad tumoral. Una estrategia potencial para solventar estas limitaciones sería el uso de nanopartículas como mecanismo de vehiculización de fármacos. En el presente trabajo, se han realizado estudios en cultivos celulares de cáncer de pulmón humanos (A549 and NCI-H460) y de ratón (LL2) y una línea no tumoral humana (L132), comparando la eficacia antiproliferativa de unas NPs lipídicas de tripalmitina cargadas con PTX, frente a la del fármaco libre. Estos ensayos se han llevado a cabo con el fin de determinar el posible beneficio de la asociación del PTX a NPs y el aumento de su margen terapéutico. Los resultados obtenidos muestran una mejora significativa del tratamiento, llegándose a obtener mejoras de un 90% en la línea NCI-H460 con las NPs frente al fármaco solo. En la línea LL2 se ha llegado a obtener una tasa de inhibición de la proliferación de un 94%, lo que nos permitirá utilizar este tipo celular para la generación de tumores en ratones C57/B6 y llevar a cabo estudios de su eficacia antitumoral in vivo. Asimismo, se han realizado estudios de citotoxicidad con las NPs sin fármaco en los que no se ha observado inhibición del crecimiento en ninguna de las líneas, descartando que la mejora obtenida se debe a la toxicidad de las NPs, y que por tanto es consecuencia de su asociación con el PTX. Estos estudios sugieren que nuestras NPs de tripalmitina asociadas al PTX podrían ser una nueva estrategia terapéutica en cáncer de pulmón y especialmente en los estadios más avanzados de la enfermedad.
P41-IT
85
EFFECT OF CONCENTRATION-POLARIZATION ON THE DIFFUSIVE TRANSPORT OF IONS THROUGH DIFFERENT NANOPOROUS ALUMINA
MEMBRANES V. Romero, L. Gelde, A. Muñoz, M.I. Vázquez, J. Benavente.
Dpto. de Física Aplicada I. Facultad de Ciencias. Universidad de Málaga. E-29071 Málaga. Spain mail: [email protected]
The study of confined diffusion through porous nanostructures (nanoporous membranes or nanofilters) has received significant attention during the last decade due to its application in processes related with molecular/ion transport and nanofluidics, with applications in drug delivery, water desalting and biosensors
1. Membranes with an accurate nanopore diameter and narrow pore
size distribution are basic systems for a precise control of molecular transport, but other characteristics such as enough mechanical strength, chemical and thermal stability or low fouling tendency, which is usually associated to the hydrophilic character of membrane material, may also be of great importance depending on the specific system. In many of these applications, the membranes are in contact with solutions containing molecules (both neutral and charged) and ions, which flow along the membrane nanopores due to concentration gradients. However, concentration-polarization, that is, the formation of a solution stagnant layer with a concentration profile near the membrane surface might affect more or less significantly the real value of the concentration at the membrane surface, cf
m, with respect to the bulk feed concentration, cf, which is the experimental
parameter (see Fig, 1.a) and, consequently, the concentration gradient causing the flow. This interfacial effect might affect the transport through the nanopores, mainly for membranes with low porosity and charged surfaces, and to mask the value of evaluated parameters. In this study, the diffusive transport of NaCl solutions through different kinds of nanoporous membranes is analyzed. For that reason, nanoporous membranes from different materials (polymeric and ceramics) and with different pore size and porosity have been selected. Particularly, two regenerated cellulose (RC) membranes with nominal pore size of 2 kDa (~ 2 nm) and 12 kDa (~ 20 nm) and two sets of ceramics membranes with the same pore radii and porosity (11 nm and 5 % two of them, but 24 nm and 22 % the other set) but different surface material (alumina, silica and zirconia) were studied. Membrane potential measurements were performed with stirred (540 rpm) and non-stirred NaCl solutions at different concentrations, to see possible changes associated to concentration-polarization on the values of the ions transport number in the membranes
2. Fig. 1 (b
and c) shows the difference between membrane potential values (mbr) for stirred solutions (dense symbols) and non-stirred solutions (open symbols) for both RC membranes (Fig. 1.a) and ceramic membranes (Fig. 1.b), but also the different electrochemical character of both kinds of membranes (electronegative in the case of the polymeric samples and electropositive for the ceramic ones).
-3,0 -1,5 0,0 1,5 3,0
-20
-10
0
m (
mV
)
ln(Cv/C
f)
ideal cation exchanger, t+
= 1
(b)
-2 -1 0 1 2 3-40
-20
0
20
40
mb
r (
mV
)
ln(Cv/C
f)
ideal anion exchanger, t- = 1(c)
Fig. 1: (a) Concentration polarization. mbr values for: (a) polymeric, (b) ceramic membranes. Acknowledgements To CICYT, Spain, for financial support (Project CTQ/2011-27770, FEDER funds). __________ 1 Darder, M.; Mo, Y.; Fei, T. Nano LIFE, 2012, 2, 1230003.
2 Romero, V.; Vega, V.; García, J.; Zierold, R.; Nielsch, K.; Prida, V.M.; Hernando, B.;
Benavente, J. ACS Applied Materials & Interfaces 2013, 5, 3556.
(a)
P42-IT
86
OPTIMISATION ZEOLITE SUPPORTED Ni CATALYST FOR HYDROTREATMENT OF SOLVOLYSED LIGNOCELLULOSIC BIOMASS
Manuel Ojeda
a, Nika Osterman
b,c,, Ljudmila Fele Žilnik
b, Nataša Novak Tušar
b,d, Antonio
A. Romeroa, José M. Marinas
a.
aUniversidad de Córdoba, Campus de Rabanales, Edificio Marie Curie (C-3), Ctra Nnal IV, Km 396,
Córdoba, E-14014 Spain. bNational Institute of Chemistry, Hajdrihova 19, 1000 Ljubljana, Slovenia.
cFaculty for Chemistry and Chemical Technology, University of Ljubljana, Večna pot 113, Ljubljana,
Slovenia. dSchool of Engineering and Management, University of Nova Gorica, Vipavska 13, 5000 Nova Gorica,
Slovenia.
The development of renewable fuel from bioresources has been an important key to the future energy. Biofuel is a nontoxic and biodegradable alternative fuel compared to petroleum diesel, which has been attracting attention due to the limited nature of fossil fuel and the environmental concerns. Different technologies to convert lignocellulosic biomass into a biofuel have been developed in the last years. A promising upgrading technology for biomass-derived oils is catalytic hydrotreatment, a process widely used in petroleum industry to remove sulphur, nitrogen and oxygen heteroatoms. Hydrodeoxygenation (HDO) occurs during the hydrotreatment, oxygen-free molecules being obtained, after the oxygen is removed in the form of water. HDO is accompanied by decarboxylation, decarbonylation and hydrocracking reactions, which result in the formation of CO2, CO and light hydrocarbons, respectively. ZSM-5 zeolite is well known as an efficient catalyst for the production of hydrocarbons. This catalyst presents a high proportion of acid sites located on the external surface, making possible the interaction of oils with these catalytic sites, since the access to the inner network is limited for these large reactants because of the diffusional limitations in the narrow channels. Besides, zeolites properties can be finely tuned allowing possible activity and selectivity enhancements. Also, the acidity and textural properties of zeolites can be modified by the addition of transition metal oxides, obtaining bi-functional catalysts. Herein, in the present study, we report the development of sustainable nickel functionalized HZSM-5 catalyst for deoxygenation of biomass-derived oils.
1
The aim of this study is to optimize the catalytic material to intensify the deoxygenation process. Template-free zeolite synthesis is considered as a green and sustainable process, avoiding the use of any organic structure-directing agent (template) in the synthesis method, which has been developed by local zeolite producer in Slovenia SILKEM Company. Although the utilization of noble metals has been widely probed in deoxygenation process, they are expensive and unattractive for commercial applications. Nowadays, cost-effective transition metals-based catalysts, such as nickel, are still being studied, due to they favor the diesel-like hydrocarbons production.
2
Acknowledgments The authors gratefully acknowledge the financial support of Consejería de Ciencia e Innovación, Junta de Andalucía for project P07-FQM-02695, P09-FQM-4781 and P10-FQM-6711, Fondos FEDER, Slovenian Research Agency (ARRS) (Programs P1-0021 and P2−0152), EU COST Action TD1203 and EU COST Action FP1306.
1 Peng, B.; Zhao, C.; Kasakov, S.; Foraita, S.; Lercher, J. A., Chem. Eur. J. 2013, 19, 4732.
2 Botas, J. A.; Serrano, D. P., García; A.; Ramos, R., Appl. Catal. B Environ. 2014, 145, 205.
P43-IT
87
A NEW ROUTE TO PREPARE GRAPHENE/IRON OXIDE COMPOSITE ELECTRODE FOR BATTERIES.
José Ramón González Jiménez
a, Rosa Menéndez
b, Ekaterina Zecheva
c, Radostina
Stoyanovac, Francisco Nacimiento Cobos
a, Ricardo Alcántara Román
a, Pedro Lavela
Cabelloa, José Luis Tirado Coello
a.
aLaboratorio de Química Inorgánica, Campus de Rabanales, Universidad de Córdoba, 14071 Córdoba
(Spain). bInstituto Nacional del Carbón (INCAR-CSIC), Apdo. 73, 33080 Oviedo ( Spain).
cInstitute of General and Inorganic Chemistry, Bulgarian Academy of Science, 1113 Sofia (Bulgaria).
e-mail: [email protected]
We have recently used high-intensity ultrasonication to prepare a composite material containing graphene and amorphous nanoparticles of FeO(OH).
1 The procedure is particularly useful to
achieve the anchoring of very small nanoparticles of iron oxyhydroxide to the graphene layer (Scheme 1). In addition, the ultrasonication treatment enhances the dispersion of the nanoparticles. Besides lithium,
1 we have observed that this composite is also able to react reversibly with
sodium. These results open a wide range of possibilities to prepare new composite materials for both lithium and sodium batteries.
Scheme 1. Representation of graphene layers with dangling bonds and anchoring of iron ions after high-intensity ultrasonication.
Acknowldegments The authors are indebted to MEC (MAT2011-22753), Junta de Andalucía Proyecto de Excelencia FQM-6017 and research group FQM288. __________ 1 González, J.R.; Menéndez, R.; Alcántara, R.; Nacimiento, F.; Tirado, J.L.; Zhecheva, E.;
Stoyanova Ultrason. Sonochem. http://dx.doi.org/10.1016/j.ultsonch.2014.12.001.
+ Fe3+
P44-IT
88
SILVER NANOPARTICLES FOR IMPROVING THE OXIDATIVE STABILITY OF REGENERATED CELLULOSE MEMBRANES.
M.A. Casadoa, M.E. García
b, R.J. Contreras
a, J.M. López Romero
a, M.I. Vázquez
b,
J. Benaventeb.
a Dpto. de Química Orgánica. Facultad de Ciencias. Universidad de Málaga. E-29071 Málaga. Spain
b Dpto. de Física Aplicada I. Facultad de Ciencias. Universidad de Málaga. E-29071 Málaga. Spain
mail: [email protected]
Hydrophilic polymers are important materials for membrane manufacture due to their reduced fouling tendency. The most abundant class of this kind of material is cellulose, a natural polymer forming the basic material in the cell-wall of most plant cells
1. Although cellulose is a very hydrophilic material, it
is not water-soluble due to the intermolecular hydrogen bonding between the hydroxyl groups. Cellulose and its derivatives are used in the manufacture of membranes for different separation processes such as dialysis/hemodialysis, micro and ultrafiltration and reverse osmosis
2. However,
mechanical and oxidative behaviour of some regenerated cellulose (RC) membranes could be inadequate for applications such as filtration or treatment of strong basic/acidic solutions. Among other treatments to improve the properties and durability of RC membranes, the inclusion of silver nanoparticles, which are highly reactive to oxidative agents, has been proposed
3. The aim of this
work is the preparation of silver nanoparticles (AgNPs) and their inclusion into the structure of a RC membrane by simple deep coating technique, and to analyse the influence of the AgNPs on the elastic and chemical stability of the membrane by comparing changes in the strength-elongation curves and different characteristic parameters associated to diffusive flux across the membranes. Silver nanoparticles were obtained dissolving AgNO3 (90 mg) in water (50 mL) and brought to boiling; then, a solution of sodium citrate (0.15 g in 10 mL of water) was added and it was kept on boiling for 1 h
4. Fig. 1 shows a SEM micrograph of the AgNPs.
Pieces of a dense but highly swollen membrane from Cellophane Española, S.A. (Burgos, Spain), with a content of 0.06 kg/m
2 of regenerated cellulose (sample RC/6), were immersed in the aqueous
AgNPs solution for 2 h, then they were taken off and the surfaces softly dried with paper (sample RC/6-AgNPs). In order to determine the effect of silver nanoparticles on the oxidative stability of the membrane samples of both RC/6 and RC/6-AgNPs were submerged for 1 minute in typical oxidative solutions. Membrane potential and diffusion measurements were performed in a dead-end test cell with the membrane separating NaCl solutions at different concentrations. From these measurements ion transport numbers (t+ and t-) and diffusive NaCl permeability in the membranes can be determined
5.
Elastic characterization was carried out using a force digital gauge with maximum tension of 100 N and length accurate of ±0.01 mm, at a strength rate of 10 mm/sec. Acknowledgements To CICYT (Projects CTQ/2011-27770 and CTQ13-48418-P) for financial support. __________ 1 Esau, K. Plant Anatomy, John Wiley, New York, 1953.
2 Sakai, K. J. Membr. Sci., 1994, 96, 91.
3 Henglein, A. Chemistry of Materials, 1998, 10, 444.
4 Lee, P.C.; Meisel, D. J. Phys. Chem., 1982, 86, 3391.
5 Cañas, A.; Ariza, M.J.; Benavente, J. J. Colloid Interface Sci. 2002, 246, 150.
Fig. 1: SEM micrograph of the AgNPs.
P45-IT
89
DESARROLLO DE UN HORMIGÓN AUTOCOMPACTANTE PARA LA CONSTRUCCION DE CONTENEDORES PARA EL CABRIL (ENRESA).
Álvaro Romero Esquinasa, César J. Ramos Ruiz
a; Maria Esther Jiménez Gómez
a; Jesús
Ayuso Muñozb; José Ramon Jiménez Romero
c y Jose Maria Fernández Rodríguez
a.
aÁrea de Química Inorgánica. Escuela Politécnica Superior de Belmez.14240 Belmez (Córdoba).
bIngeniería Rural. Edificio Leonardo Da Vinci. Campus de Rabanales. 14071 Córdoba. cIngeniería Rural. Escuela Politécnica Superior de Belmez.14240 Belmez (Córdoba).
[email protected] / [email protected]
La tecnología del hormigón autocompactante (HAC) se ha generalizado en los últimos años en obra civil y edificación, especialmente en la industria del prefabricado por su facilidad para ejecutar elementos estructurales o piezas complejas sin necesidad de utilizar vibración. El HAC requiere la incorporación de superplastificantes específicos y "filler mineral" para conseguir unas propiedades de autocompactabilidad adecuadas. Se ha analizado la viabilidad de sustituir hormigón estructural convencional por hormigón autocompactante en la construcción de contenedores para la El Cabril (ENRESA). Para conseguir un hormigón autocompactante se estudiaron entre otros factores la influencia de la curva granulométrica de los áridos, la influencia de la adición de filler silíceo, el contenido de cemento, la proporción y tipo de aditivo y/o la cantidad de agua añadida. La distribución de tamaño de partículas del filler, especialmente el porcentaje de partículas de filler de tamaño inferior a 300nm es el responsable del desarrollo de resistencias mecánicas. El tamaño de las partículas ha sido confirmado por microscopia electrónica de barrido (SEM). Se ha estudiado el efecto sobre las propiedades de los hormigones frescos y endurecidos, incluyendo, resistencias mecánicas, retracción, permeabilidad al agua y durabilidad. Los áridos son silíceos y proceden de la cantera que posee la empresa Áridos Gallardo en la localidad de Campanario (Badajoz). El filler silíceo procede de Minas Carmina perteneciente a la empresa Lorda y Roig, S.A. Se han utilizado dos aditivos específicos para hormigones autocompactantes: Glenium 303 de la empresa BASF y Adva 400 de la empresa GRACE. Se han conseguido hormigones autocompactantes con filler y sin filler de gran fluidez. Se han seleccionado cuatro dosificaciones quecumplen los parámetros de autocompactabilidad. Las mayores resistencias a compresión se alcanzaron en las muestras con filler silíceo, en este sentido la resistencia mecánica a compresión a 28 días de las amasadas con filler estuvieron por encima del rango de 48.5 N/mm
2.
Agradecimientos Este trabajo ha sido subvencionado por el proyecto 10012023 de la Empresa Nacional de Residuos Radiactivos (ENRESA) y por los grupos de investigación FQM-214 y TEP-227 de la Junta de Andalucía.
P46-IT
90
STUDY OF CYCLOPENTANE USING A RAPID COMPRESSION MACHINE AT LOW-TEMPERTURE IGNITION
Juan Caleroa,*
, Colin Banyonb and Henry J. Curran
b
aOrganic Chemistry Department, University of Cordoba, Cordoba (Spain)
bCombustion Chemistry Centre, National University of Ireland, Galway (Ireland)
* Email: [email protected]
Gasoline and diesel fuels comprise many different types of components including n-
alkanes, branched alkane, cycloalkanes, olefins and aromatic species. Cycloalkanes can compose up to 35% of conventional diesel fuels, yet there is very little data in the literature on the study of the oxidation of this particular component type. Previous kinetic measurements for cyclopentane have been made in a jet-stirred reactor and in shock tubes
1. The simulation of
combustion of diesel is not possible because it contains hundreds of individual hydrocarbon compounds, thus surrogate models are developed where one component is used to represent different classes of fuel components, e.g. n-heptane to represent n-alkanes and toluene to represent aromatic content. It is postulated that cyclopentane may be a good fuel to represent the cycloalkane component of conventional fuels.
Thus, we have measured ignition delay times for the oxidation of cyclopentane in both a rapid compression machine (RCM) and in a shock tube, which are techniques applicable to the characterization of products (biofuels) obtained by nanotechnology techniques such as immobilized enzymes. These machines provide fundamental data for the validation of a detailed chemical kinetic mechanism.
Cyclopentane/air (79% N2) mixtures were studied in an RCM at temperatures from 600–900 K, at pressures of 20 and 40 atm, and at equivalence ratios of 0.5, 1 and 2 (Fig. 1). Because the time-scale of a rapid compression machine experiment is so long, heat losses are significant. Thus, a series of nonreactive experiments were performed in order to account for the heat loss associated with each mixture composition and pressure.
1.1 1.2 1.3 1.4
10
100
= 0.5
= 1.0
= 2.0
p = 20 bar
Ign
itio
n d
ela
y t
ime
(m
s)
1000/Tc (K
-1)
1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.51
10
100
= 0.5
= 1.0
= 2.0
p = 40 bar
Ign
itio
n d
ela
y t
ime
(m
s)
1000/Tc (K
-1)
Figure 1.Cyclopentane ignition in RCM, (left) P=20, (right) P=40; ■Ф=0.5, ●Ф=1, ▲Ф=2.
Acknowledgment Grants from the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (Project ENE 2011-27017), ceiA3 funding, the research leading to these results has received funding from the People Programme (Marie Curie Actions) of the European Union's Seventh Framework Programme FP7/2007-2013/ under REA grant agreement n° 607214, are acknowledged by the authors.
1Daley, S. M.; Berkowitz, A. M.; Oehlschlaeger, M. A. Int J Chem. Kinet, 2008, 40, 624.
P47-NA
91
EXTRACCIÓN DE BISFENOL A EN MUESTRAS DE LECHE MEDIANTE EL USO DE UN MATERIAL HÍBRIDO DE NANOPARTÍCULAS MAGNÉTICAS Y
NYLON 6
E. M. Reyes-Gallardo, R. Lucena, S. Cárdenas y M. Valcárcel
Departamento de Química Analítica, Instituto de Química Fina y Nanoquímica. Edificio Marie Curie (Anexo), Campus de Rabanales, Universidad de Córdoba.
E-mail: [email protected]
En esta comunicación, se presenta la extracción en fase sólida dispersiva del bisfenol A (BPA) en diferentes muestras de leche. El BPA es un disruptor endocrino ampliamente usado en la industria de los plásticos, y aunque el porcentaje de éstos destinados al almacenamiento de alimentos no es muy elevado, más del 90% de la exposición humana al BPA proviene de aquí
1,
2.
En las muestras estudiadas, la leche de vaca, el contenido en grasa es muy elevado (3-4%), lo que dificulta la extracción analítica del BPA. Además, en la mayoría de los casos, los niveles de BPA encontrados son muy bajos, incluso inferiores al límite establecido por la Unión Europea que es de 0.6 mg/kg. Por estos motivos, se necesita una etapa previa de limpieza en la que se eliminen el mayor número de interferentes. En este trabajo se describe un nuevo método que consiste en un proceso de precipitación y otro de microextracción en fase sólida dispersiva, usando HPLC-UV para la determinación del BPA. El sorbente usado es un material híbrido de nanopartículas magnéticas y nylon 6, el cual se sintetiza mediante un método rápido y simple, ya descrito
3. El sólido se caracterizó mediante
microscopía electrónica (SEM y TEM), espectroscopía infrarroja y curvas de magnetización. La metodología propuesta permite la determinación del BPA con un límite de detección de 33 μg/L, con una desviación estándar relativa inferior al 9.1%. Los estudios de recuperación se llevaron a cabo en tres muestras distintas de leche (entera, semidesnatada y desnatada), obteniendo unos resultados entre el 86 y el 99%, lo cual demuestra la aplicabilidad de la metodología para el problema analítico seleccionado, a pesar de la complejidad de la muestra.
1 Vom Saal, F.S., Welshons, W.V. Environmental Research, 2006, 100 50
2 Geens, T., Aerts, D., Berthot, C., Bourguignon, J.P., Goeyens, L., Lecomte, P., Maghuin-
Rogister, G., Pironnet, A.M., Pussemier, L., Scippo, M.L., Van Loco, J., Covaci, A. Food and Chemical Toxicology, 2012, 50 3725 3 Reyes-Gallardo, E.M., Lucena, R., Cárdenas, S., Valcárcelm M. Journal of Chromatography A,
2014, 1345 43
NANOUCO V
Encuentro sobre Nanociencia y Nanotecnología de Investigadores y Tecnólogos Andaluces
ÍNDICE DE AUTORES
95
AUTORES
Aguilar-Caballos, M. P.
Analytical Chemistry Department, Institute of Fine Chemistry and
Nanochemistry, University of Cordoba.
O09, O13
Ahmad, S.
Abengoa Research, Campus Palmas Altas, España.
P17-CFQ
Alcántara Rodríguez, M.
Fundación CIAC-Centro de Innovación Andaluz para la Construcción
Sostenible, Córdoba.
P19-CFQ
Alcántara Román, R.
Laboratorio de Química Inorgánica, Universidad de Córdoba.
P15-CFQ, P18-CFQ,
P43-CFQ
Al-Naji, M.
Institute of Chemical Technology, Universität Leipzig, Germany.
Departamento de Química Orgánica, Universidad de Córdoba.
P02-CFQ, P10-CFQ
Ania, C.O.
Instituto Nacional del Carbón (INCAR, CSIC), Oviedo.
P34-CFQ
Aragón, M. J.
Laboratorio de Química Inorgánica, Universidad de Córdoba
P14-CFQ, P16-CFQ
Arias, J.
Departamento de Farmacia y Tecnología Farmacéutica. Universidad de
Granada.
O02, O03, P39-CFQ
Ariza-Carmona, L. M, Department of Physical Chemistry and Applied Thermodynamics, University of
Córdoba
O20
Ayuso Muñoz, J. Ingeniería Rural. Córdoba. P45-CFQ
Balbuena, J
Universidad de Córdoba
P30-CFQ
Balu, A. M.
Departamento de Química Orgánica, Universidad de Córdoba.
P02-CFQ, P06-CFQ,
P08-CFQ
Banyon,
C. Combustion Chemistry Centre, National University of Ireland,
Galway (Ireland)
P46-CFQ
Barriga, C.
Departamento de Química Inorgánica e Ingeniería Química, Universidad de
Córdoba
P31-CFQ
Bautista, F. M.
Departamento Química Orgánica, Universidad de Córdoba
P05-CFQ, P09-CFQ,
P12-CFQ
Bellido-Milla, D.
Departamento de Química Analítica, Instituto Universitario de Microscopía
Electrónica y Materiales (IMEYMAT), Facultad de Ciencias, Universidad de
Cádiz
P27-CFQ, P38-CFQ
Benavente, J.
Dpto. de Física Aplicada I. Universidad de Málaga.
P41-CFQ, P44-CFQ
Benitez Martinez, S
Departamento de Química Analítica, Universidad de Córdoba
P25-CFQ
Blázquez, M.
Departamento de Química-Física y Termodinámica Aplicada. Universidad de
Córdoba.
P36-CFQ
Boutonnet, M.
KTH (Royal Institute of Technology), Chemical Technology, Stockholm,
Sweden
O21
Bouzas-Ramos, D.
Departamento de Química Física y Analítica. Universidad de Oviedo
O11
96
Caba, O.
Instituto de Biopatología y Medicina Regenerativa (IBIMER), Universidad de
Granada
Departamento de Ciencias de la Salud, Universidad de Jaén
P40-CFQ
Caballero, A.
I.U.I. Química Fina y Nanoquímica, Dpto. Química Inorgánica, Universidad
de Córdoba.
O14
Caballo, C.
Departamento de Química Analítica. Universidad de Córdoba.
P24-CFQ
Cabello, C.
Laboratorio de Química Inorgánica, Universidad de Córdoba.
P18-CFQ
Cabeza L, Instituto de Biopatología y Medicina Regenerativa, Universidad de
Granada.
P39-CFQ, P40-CFQ
Calero, J.
Organic Chemistry Department, University of Cordoba,
P46-CFQ
Calero Rodríguez, P.
Instituto Tecnológico de la Construcción, AIDICO, Valencia.
O17, P19-CFQ, P29-
CFQ
Calzada, M. D.
Laboratorio de Innovación en Plasmas, Universidad de Córdoba.
Plasmas Advances S.L
O04
Camacho, L.
Department of Physical Chemistry and Applied Thermodynamics, University of
Córdoba
O20, P35-CFQ
Canales-Vázquez, J.
Instituto de Energías Renovables, Universidad de Castilla-La Mancha.
O14
Cano, M.
Synthetic Biology and Smart Therapeutic Systems Laboratory, Andalusian
Centre for Nanomedicine and Biotechnology, BIONAND, Málaga.
O01
Cárdenas, S.
Departamento de Química Analítica, Universidad de Córdoba
O12, P20-CFQ, P21-
CFQ, P23-CFQ, P47-
CFQ
Casado, M.A.
Dpto. de Química Orgánica. Universidad de Málaga.
P44-CFQ
Castillo-García, M. L.
Analytical Chemistry Department, Institute of Fine Chemistry and
Nanochemistry, University of Cordoba
O13
Cayuela, A.
Departamento de Química Analítica, Universidad de Córdoba
O10, P26-CFQ
Cendán, C. M.
Departamento de Farmacología, Facultad de Medicina, Universidad de
Granada
P40-CFQ
Checa Gómez, M.
Faculty of Sciences, University of Córdoba
P11-CFQ
Chyrka, T.
Chem. Eng. Dep., NTUU “Kyiv polytechnic institute”, Kyiv, Ukraine
P18-CFQ
Cíntora-Juárez, D.
Laboratorio de Química Inorgánica, Universidad de Córdoba.
P17-CFQ
Clares, B.
Departamento de Farmacia y Tecnología Farmacéutica. Universidad de
Granada.
O03, P39-CFQ
Cobos, E. J.
Departamento de Farmacología, Facultad de Medicina, Universidad de
Granada
P40-CFQ
Contreras, R.J.
Dpto. de Química Orgánica. Universidad de Málaga.
P44-CFQ
Constantino, C.
FCT, Universidad Estadual Paulista, Presidente Prudente, SP, Brazil.
P28-CFQ
97
Cosano, D.
Departamento de Química Orgánica, Instituto Universitario de Investigación
en Química Fina y Nanoquímica, Universidad de Córdoba
P02-CFQ, P07-CFQ
Costa Fernández J. M. Departamento de Química Física y Analítica. Universidad de Oviedo
PL2, O07, O08, O11
Cruz Alonso,M.
Departamento de Química Física y Analítica. Universidad de Oviedo
O07
Cruz-Yusta, M.
Universidad de Córdoba
P30-CFQ
Cubillana Aguilera, L.
Departamento de Química Analítica, Instituto Universitario de Microscopía
Electrónica y Materiales (IMEYMAT), Facultad de Ciencias, Universidad de
Cádiz
P27-CFQ, P38-CFQ
Cueva-Méndez, G., de la
Synthetic Biology and Smart Therapeutic Systems Laboratory, Andalusian
Centre for Nanomedicine and Biotechnology, BIONAND, Málaga.
O01
Curran, H. J.
Combustion Chemistry Centre, National University of Ireland, Galway
(Ireland)
P46-CFQ
Delgado, A. V.
Departamento de Física Aplicada. Universidad de Granada.
O03
Diaspro, A.
Istituto Italiano di Tecnologia, Genoa, Italy
University of Genoa.
O05
Díaz-Soler, B.M.
Universidad de Granada
O16
Duocastella, M.
Istituto Italiano di Tecnologia, Genoa, Italy
O05
Eineke, W. D.
Institute of Chemical Technology, Universität Leipzig, Germany.
P01-CFQ
Esquivel, D.
Department of Inorganic and Physical Chemistry, Center for Ordered
Materials, Organometallics and Catalysis (COMOC), Ghent
University,Belgium
P03-CFQ, P04-CFQ,
P32-CFQ
Estevez, R.
Departamento Química Orgánica, Universidad de Córdoba
P05-CFQ, P09-CFQ,
P12-CFQ
Fernández-Rodríguez, J. M.
Departamento Química Inorgánica e Ingeniería Química. Universidad de
Córdoba
P32-CFQ
Fresco Cala, B.
Departamento de Química Analítica, Universidad de Córdoba
P23-CFQ
Furini, L.
FCT, Universidad Estadual Paulista, Presidente Prudente, SP, Brazil.
P28-CFQ
Gaigneaux, E.
Université Catholique de Louvain, Institute of Condensed Matter and
Nanosciences – IMCN, Belgium.
P05-CFQ
García, M.E.
Dpto. de Física Aplicada I. Universidad de Málaga.
P44-CFQ
García Cortés, M.
Departamento de Química Física y Analítica. Universidad de Oviedo.
PL2, O11
García Guzmán, J. J.
Departamento de Química Analítica, Instituto Universitario de Microscopía
Electrónica y Materiales (IMEYMAT), Facultad de Ciencias, Universidad de
Cádiz
P27-CFQ, P38-CFQ
García Valverde, M. T.
Departamento de Química Analítica, Universidad de Córdoba
O12
98
Gelde, L.
Dpto. de Física Aplicada I. Universidad de Málaga.
P41-CFQ
Giner-Casares, J. J.
CIC biomaGUNE, Biofunctional Nanomaterials - Laboratory 6, San Sebastián.
P35-CFQ
Gläser, R.
Institute of Chemical Technology, Universität Leipzig, Germany.
P02-CFQ, P10-CFQ
Gómez-Hens, A.
Analytical Chemistry Department, Institute of Fine Chemistry and
Nanochemistry, University of Cordoba
O09, O13, O19
González, M.A.
Departamento de Química Inorgánica e Ingeniería Química, Universidad de
Córdoba
P31-CFQ
González- Álvarez, R. J.
Departamento de Química Analítica, Instituto Universitario de Microscopía
Electrónica y Materiales (IMEYMAT), Facultad de Ciencias, Universidad de
Cádiz
P27-CFQ, P38-CFQ
González Jiménez, J. R.
Laboratorio de Química Inorgánica, Universidad de Córdoba.
P15-CFQ, P18-CFQ, P43-
CFQ
González Rubio, S.
Departamento de Química Orgánica, Instituto Universitario de Investigación
en Química Fina y Nanoquímica, Universidad de Córdoba.
P03-CFQ
Felcyn, Z.
Faculty of Sciences, University of Córdoba
O21, P01-CFQ
Fele Žilnik, L. National Institute of Chemistry, Ljubljana, Slovenia. P42-CFQ
Fernández Rodríguez, J. M. Área de Química Inorgánica. Escuela
Politécnica Superior de Belmez.
P45-CFQ
Fernández-Romero, J. M.
Analytical Chemistry Department, Institute of Fine Chemistry and
Nanochemistry, University of Cordoba
O19
Juanes Barber, D.
Instituto Valenciano de Conservación y Restauración de Bienes Culturales,
IVC+R, CulturArts Generalitat Valenciana, Castellón.
O17
Hernán, L.
I.U.I. Química Fina y Nanoquímica, Dpto. Química Inorgánica, Universidad
de Córdoba,
O14
Hidalgo Hidalgo de Cisneros, J. L.
Departamento de Química Analítica, Instituto Universitario de Microscopía
Electrónica y Materiales (IMEYMAT), Facultad de Ciencias, Universidad de
Cádiz
P27-CFQ, P38-CFQ
Ilieva, L.
Institute of Catalysis, Bulgarian Academy of Science, Sofia, Bulgaria
P13-CFQ
Jiménez, M.
Laboratorio de Innovación en Plasmas, Universidad de Córdoba.
O04
Jiménez Gómez; M. E. Área de Química Inorgánica. Escuela Politécnica Superior de Belmez.
P45-CFQ
Jiménez López, J.
Instituto de Biopatología y Medicina Regenerativa, Universidad de Granada.
P39-CFQ, P40-CFQ
Jimenez Postigo, M.
Fundación CIAC-Centro de Innovación Andaluz para la Construcción
Sostenible, Córdoba.
O17, P19-CFQ, P29-CFQ
Jiménez Romero, J. R. Ingeniería Rural. Escuela Politécnica Superior de
Belmez.
P45-CFQ
Jiménez Sanchidrián, C.
Departamento de Química Orgánica, Instituto Universitario de Investigación
en Química Fina y Nanoquímica, Universidad de Córdoba
P03-CFQ, P04-CFQ, P07-
CFQ, P32-CFQ
99
Khalilov, A. N.
Department of Organic Chemistry, Baku State University, Azerbaijan
O21
Kuns, E.
Faculty of Sciences, University of Córdoba
P13-CFQ
Kurys, K.
Faculty of Sciences, University of Córdoba
P13-CFQ
Lasarte-Aragonés, G.
Departamento de Química Analítica, Universidad de Córdoba
P20-CFQ
Lavela, P.
Laboratorio de Química Inorgánica, Universidad de Córdoba
P14-CFQ, P15-CFQ, P16-
CFQ, P33-CFQ, P34-
CFQ, P43-CFQ
Lemos, R. Instituto de Ciência, Engenharia e Tecnologia, Universidade
Federal dos Vales Jequitinhonha e Mucuri, Minas Gerais, Brazil.
P37-CFQ
López, F. J.
Faculty of Sciences, University of Córdoba
P13-CFQ
López, M. C.
Laboratorio de Química Inorgánica, Universidad de Córdoba
P14-CFQ, P18-CFQ
López, M. I.
Departamento de Química Orgánica, Instituto Universitario de Investigación
en Química Fina y Nanoquímica, Universidad de Córdoba
P03-CFQ, P04-CFQ, P07-
CFQ
Lopez Alonso, M.
Universidad de Granada
O16
López Jiménez, F. J.
Departamento de Química Analítica. Universidad de Córdoba.
O18
López Lorente, A. I.
Departamento de Química Analítica, Universidad de Córdoba
P25-CFQ
López-Pedrajas, S.
Departamento Química Orgánica, Universidad de Córdoba
P05-CFQ, P09-CFQ, P12-
CFQ
López-Romero, J. M.
Departamento de Química Orgánica, Universidad de Málaga
P40-CFQ, P44-CFQ
López-Tocón. I. Departamento de Química Física, Universidad de Málaga.
P28-CFQ
López-Viota, M.
Departamento de Farmacia y Tecnología Farmacéutica. Universidad de
Granada.
O02
Lorente, C.
Departamento de Farmacia y Tecnología Farmacéutica. Universidad de
Granada.
O03
Lucena,R.
Departamento de Química Analítica, Universidad de Córdoba
O12, P20-CFQ, P21-
CFQ, P47-CFQ
Luque, R.
Departamento de Química Orgánica, Universidad de Córdoba.
P02-CFQ, P06-CFQ, P08-
CFQ
Luna, C
Department of Organic Chemistry, University of Córdoba
P10-CFQ
Luna, D. Departamento Química Orgánica, Universidad de Córdoba P05-CFQ, P09-CFQ, P12-
CFQ
Lloris Cormano, J. M.
Fundación CIAC-Centro de Innovación Andaluz para la Construcción
Sostenible, Córdoba.
O17, P19-CFQ, P29-CFQ
Macías, C.
Nanoquimia S.L., Córdoba.
P33-CFQ, P34-CFQ
Madueño. R.
Departamento de Química-Física y Termodinámica Aplicada. Universidad de
Córdoba.
P36-CFQ
Marinas, A.
Faculty of Sciences, University of Córdoba
O21, P01-CFQ, P11-
CFQ, P13-CFQ
100
Marinas, J. M
Faculty of Sciences, University of Córdoba
O21, P01-CFQ, P11-
CFQ, P13-CFQ, P42-
CFQ
Martín, F.
Universidad de Málaga
P30-CFQ
Martín Romero, M. T.
Department of Physical Chemistry and Applied Thermodynamics, University of
Córdoba
O20, P35-CFQ
Martínez Aires, M.D.
Universidad de Granada
O16
Maspoch, D.
ICN2-Institut Catala de Nanociencia i Nanotecnologia, and Institució Catalana
de Recerca i Estudis Avançats (ICREA).Barcelona.
PL4
Megías, R.
Departamento de Farmacia y Tecnología Farmacéutica. Universidad de
Granada.
O02
Melero, C.
Laboratorio de Innovación en Plasmas, Universidad de Córdoba.
O04
Melguizo, C, Instituto de Biopatología y Medicina Regenerativa, Universidad
de Granada.
P39-CFQ, P40-CFQ
Menéndez, R.
Instituto Nacional del Carbón (INCAR-CSIC), Oviedo.
P43-CFQ
Menéndez-Miranda,M.
Departamento de Química Física y Analítica. Universidad de Oviedo
O08, O11
Miguel, G., de
Istituto Italiano di Tecnologia, Genoa, Italy
Departamento de Química-Física y Termodinámica Aplicada, Universidad de
Córdoba.
O05
Miñambres, J. F.
Faculty of Sciences, University of Córdoba
O21, P01-CFQ
Möbius, D.
Accurion GmbH, Göttingen, Germany.
P35-CFQ
Molina-Delgado, M. A.
Analytical Chemistry Department, Institute of Fine Chemistry and
Nanochemistry, University of Cordoba
O09
Montes, V.
Faculty of Sciences, University of Córdoba
O21, P01-CFQ, P07-CFQ
Mora, M.
Departamento de Química Orgánica, Instituto Universitario de Investigación
en Química Fina y Nanoquímica, Universidad de Córdoba.
P04-CFQ, P07-CFQ
Morales, J.
I.U.I. Química Fina y Nanoquímica, Dpto. Química Inorgánica, Universidad
de Córdoba,
O14
Moreno, N.
I.U.I. Química Fina y Nanoquímica, Dpto. Química Inorgánica, Universidad
de Córdoba,
O14
Muñoz, A.
Dpto. de Física Aplicada I. Universidad de Málaga.
P41-CFQ
Muñoz, J.
Laboratorio de Innovación en Plasmas, Universidad de Córdoba.
O04
Nacimiento Cobos, F.
Laboratorio de Química Inorgánica, Universidad de Córdoba.
P15-CFQ, P43-CFQ
Naranjo Rodríguez, I.
Departamento de Química Analítica, Instituto Universitario de Microscopía
Electrónica y Materiales (IMEYMAT), Facultad de Ciencias, Universidad de
Cádiz
P27-CFQ, P38-CFQ
101
Novak Tušar, N.
National Institute of Chemistry, Ljubljana, Slovenia.
School of Engineering and Management, University of Nova Gorica, Gorica,
Slovenia.
P42-CFQ
Novo Fernández, R. M.
Fundación CIAC-Centro de Innovación Andaluz para la Construcción
Sostenible, Córdoba.
P19-CFQ
Núñez-Lozano, R.
Synthetic Biology and Smart Therapeutic Systems Laboratory, Andalusian
Centre for Nanomedicine and Biotechnology, BIONAND, Málaga.
O01
Ojeda, M.
Faculty of Sciences, University of Córdoba
P42-CFQ
Ortiz, G. F.
Laboratorio de Química Inorgánica, Universidad de Córdoba
P14-CFQ, P15-CFQ, P16-
CFQ, P18-CFQ
Ortiz R,
Dpto. de Ciencias de la Salud, Universidad de Jaén.
P39-CFQ
Osterman, N.
National Institute of Chemistry, Ljubljana, Slovenia.
Faculty for Chemistry and Chemical Technology, University of Ljubljana,
Ljubljana, Slovenia.
P42-CFQ
Otero, J. C.
Departamento de Química Física, Universidad de Málaga.
P28-CFQ,
Otero, R
Departamento Química Inorgánica e Ingeniería Química. Universidad de
Córdoba
P32-CFQ
Palacios- Santander, J. M.
Departamento de Química Analítica, Instituto Universitario de Microscopía
Electrónica y Materiales (IMEYMAT), Facultad de Ciencias, Universidad de
Cádiz
P27-CFQ, P38-CFQ
Parra, J.B.
Instituto Nacional del Carbón (INCAR, CSIC), Oviedo.
P34-CFQ
Pavlovic, I. Departamento de Química Inorgánica e Ingeniería Química,
Universidad de Córdoba
P31-CFQ
Pereira, M. C.
Instituto de Ciência, Engenharia e Tecnologia, Universidade Federal dos Vales
Jequitinhonha e Mucuri, Minas Gerais, Brazil.
P37-CFQ
Pereiro, R.
Departamento de Química Física y Analítica. Universidad de Oviedo
O07
Pérez-Vicente, C
Laboratorio de Química Inorgánica, Universidad de Córdoba
P17-CFQ
Pineda, T.
Departamento de Química-Física y Termodinámica Aplicada. Universidad de
Córdoba.
P36-CFQ
Pinheiro Dick, L. F.
Lab. de Processos Eletroquímicos e Corrosão (ELETROCORR), Depto. de
Metalurgia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brasil.
O06
Prado Cardoso, I. Instituto de Ciência, Engenharia e Tecnologia,
Universidade Federal dos Vales Jequitinhonha e Mucuri, Minas Gerais, Brazil.
P37-CFQ
Prados, J. Instituto de Biopatología y Medicina Regenerativa, Universidad de
Granada.
P39-CFQ, P40-CFQ
Puente Santiago, A.
Departamento de Química-Física y Termodinámica Aplicada. Universidad de
Córdoba.
P36-CFQ
Rama, A. R.
Dpto. de Ciencias de la Salud, Universidad de Jaén.
P39-CFQ
102
Ramos Barrado, J. R.
Departamento de Física Aplicada I. Unidad de Nanotecnología. Universidad
de Málaga.
PL3
Ramos Ruiz;C. J.
Área de Química Inorgánica. Escuela Politécnica Superior de Belmez.
P45-CFQ
Rasines, G.
Nanoquimia S.L., Córdoba.
P33-CFQ, P34-CFQ
Reyes- Gallardo, E. M.
Departamento de Química Analítica, Universidad de Córdoba
P47-CFQ
Rincón, R.
Laboratorio de Innovación en Plasmas, Universidad de Córdoba.
O04
Rivas, P.
Departamento de Química Física y Termodinámica Aplicada. Universidad de
Córdoba.
O15
Roibu, A.
Institute of Chemical Technology, Universität Leipzig, Germany. P02-CFQ
Rodríguez, M.
Instituto de Ciência, Engenharia e Tecnologia, Universidade Federal dos Vales
Jequitinhonha e Mucuri, Minas Gerais, Brazil.
P37-CFQ
Rodríguez-Mellado, J. M.
Departamento de Química Física y Termodinámica Aplicada. Universidad de
Córdoba.
O15
Rodríguez Pérez, I.
Lab. de Processos Eletroquímicos e Corrosão (ELETROCORR), Depto. de
Metalurgia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brasil.
O06
Roldán-Pijuán, M.
Departamento de Química Analítica, Universidad de Córdoba
P21-CFQ
Román-Pizarro, V.
Analytical Chemistry Department, Institute of Fine Chemistry and
Nanochemistry, University of Cordoba
O19
Romero, A. A.
Departamento de Química Orgánica, Universidad de Córdoba.
P02-CFQ, P06-CFQ, P08-
CFQ, P42-CFQ
Romero, V.
Dpto. de Física Aplicada I. Universidad de Málaga.
P41-CFQ
Romero Esquinas, A. Área de Química Inorgánica. Escuela Politécnica Superior de Belmez.
P45-CFQ
Romero-Salguero, F. J.
Departamento de Química Orgánica, Instituto Universitario de Investigación
en Química Fina y Nanoquímica, Universidad de Córdoba
P03-CFQ, P04-CFQ, P07-
CFQ, P32-CFQ
Rubia Payá, C.
University of Córdoba, Department of Physical Chemistry and Applied
Thermodynamics
P35-CFQ
Rubio, S.
Departamento de Química Analítica. Universidad de Córdoba.
O18, P24-CFQ
Ruiz, C.
Departamento de Química Analítica, Universidad de Córdoba
O10, P22-CFQ
Ruiz, J.
Departamento de Química Física y Analítica. Universidad de Oviedo.
PL2, O08, O11
Ruiz, J. R.
Departamento de Química Orgánica, Instituto Universitario de Investigación
en Química Fina y Nanoquímica, Universidad de Córdoba
P03-CFQ, P04-CFQ, P07-
CFQ
Salatti Dorado, J. A.
Departamento de Química Analítica. Universidad de Córdoba.
O18
Samol, P. B.
Faculty of Sciences, University of Córdoba
O21, P01-CFQ
103
Sancenón, F. Departamento de Química, Universidad Politécnica de Valencia.
P29-CFQ
Sánchez, G.
Departamento de Química-Física y Termodinámica Aplicada. Universidad de
Córdoba.
P36-CFQ
Sánchez, L.
Universidad de Córdoba
P30-CFQ
Sánchez-Cortés, S.
Instituto de Estructura de la Materia, CSIC, -Madrid.
P28-CFQ
Sanchez Jiménez, M.
Fundación CIAC-Centro de Innovación Andaluz para la Construcción
Sostenible, Córdoba.
O17, P19-CFQ, P29-CFQ
Santos Monteiro, D. Instituto de Ciência, Engenharia e Tecnologia, Universidade Federal dos Vales
Jequitinhonha e Mucuri, Minas Gerais, Brazil.
P37-CFQ
Sanz-Medel, A.
Departamento de Química Física y Analítica. Universidad de Oviedo.
PL2, O07, O08, O11
Sicilia, M. D.
Departamento de Química Analítica. Universidad de Córdoba.
P24-CFQ
Soriano, M.L.
Departamento de Química Analítica, Universidad de Córdoba
O10, P22-CFQ, P26-CFQ
Stoyanova, R.
Institute of General and Inorganic Chemistry, Bulgarian Academy of Sciences,
Sofia (Bulgaria)
P15-CFQ, P43-CFQ
Tabakova, T.
Institute of Catalysis, Bulgarian Academy of Science, Sofia, Bulgaria
P13-CFQ
Tirado, J. L.
Laboratorio de Química Inorgánica, Universidad de Córdoba
P14-CFQ, P15-CFQ, P16-
CFQ, P17-CFQ, P18-
CFQ, P33-CFQ, P34-
CFQ, P43-CFQ
Urbano, F. J.
Faculty of Sciences, University of Córdoba
O21, P01-CFQ, P11-
CFQ, P13-CFQ
Valcárcel, M.
Departamento de Química Analítica, Universidad de Córdoba
O10, O12, P20-CFQ, P21-
CFQ, P22-CFQ, P23-
CFQ, P25-CFQ, P26-
CFQ, P47-CFQ
Van Der Voort, P.
Centre for Ordered Materials, Organometallics and Catalysis. Belgium.
University of Ghent.
PL1
Vázquez, M.I.
Dpto. de Física Aplicada I. Universidad de Málaga
P41-CFQ, P44-CFQ
Velez, C.
Instituto de Biopatología y Medicina Regenerativa (IBIMER), Universidad de
Granada
P40-CFQ
Vicidomini, G.
Istituto Italiano di Tecnologia, Genoa, Italy
O05
Wilde, N.
Institute of Chemical Technology, Universität Leipzig, Germany.
P10-CFQ
Yépez, A.
Departamento de Química Orgánica, Universidad de Córdoba.
P06-CFQ, P08-CFQ
Zafra, M. C.
Laboratorio de Química Inorgánica, Universidad de Córdoba
P33-CFQ, P34-CFQ
Zecheva, E.
nstitute of General and Inorganic Chemistry, Bulgarian Academy of Science,
Sofia (Bulgaria).
P43-CFQ
104
Zhecheva, E.
Institute of General and Inorganic Chemistry, Bulgarian Academy of Sciences,
Sofia (Bulgaria).
P15-CFQ
Zhihao, C.
Institute of Chemical Technology, Universität Leipzig, Germany.
P10-CFQ
