Investigación

Objetivos

• Objetivo 1

  Diseño de nanocatalizadores modelo gracias a la combinación de herramientas experimentales y teóricas. Utilización de una combinación de herramientas teóricas y experimentales basadas en tecnologías de ultra alto vacío (UHV) para el desarrollo de sistemas modelo altamente controlados. Estos resultados, en los que se reduce enormemente el número de variables experimentales, permitirán obtener una información fundamental que puede ser utilizada como pautas no sólo para el escalado de catalizadores, sino también para el entendimiento de su comportamiento en las reacciones de fotosíntesis artificial.



• Objetivo 2

  Desarrollo de catalizadores multifuncionales que permitan llevar cabo eficiente y selectivamente las reacciones de reducción y oxidación implicadas en los procesos de fotosíntesis artificial (foto y fotoelectrocatalíticos).
  Síntesis de los materiales usando los datos del objetivo 1 que se evaluarán en las diferentes reacciones de fotosíntesis artificial (objetivo 5).

• Objetivo 3

  Tejidos de nanocarbones multifuncionales, donde se investigará en el desarrollo de fotoelectrodos flexibles combinando diferentes tejidos híbridos de CNT y procesos de funcionalización química y física.
  Preparación de fotoelectrodos flexibles multifuncionales combinando diferentes tejidos híbridos de CNT y procesos de funcionalización química y física que potencien la fotogeneración y transferencia de carga.

• Objetivo 4

  Estudio de la relación estructura-reactividad mediante la combinación de técnicas de caracterización avanzada y de modelización.
  Avanzar en el conocimiento de la relación entre las propiedades físicas y químicas de los catalizadores propuestos junto con la monitorización simultánea de su actividad en reacción. Esta información es esencial tanto para el diseño del centro activo como para la optimización de los procesos catalíticos de futuros materiales. Para ello, es necesario entender que este tipo de procesos se desarrollan en escalas temporales desde los femtosegundos hasta los segundos, por lo que para entender de una manera global los mecanismos de reacción es necesaria la combinación de estas técnicas in situ y operando con los cálculos teóricos.



• Objetivo 5

  Fotosíntesis artificial mediante el desarrollo de procesos fotocatalíticos y fotoelectrocatalíticos que permitan la obtención de combustibles y productos químicos.
  Evaluación de la actividad de los materiales sintetizados en los objetivos 2 y 3 en reacciones de fotosíntesis artificial para la producción de combustibles y productos químicos.
  Los resultados aquí obtenidos se cotejan con los datos del objetivo 4 para retroalimentar la síntesis de materiales optimizados siguiendo un proceso autoconsistente.



• Objetivo 6

  Análisis prospectivo tecnoeconómico y de sostenibilidad.
  Evaluar la viabilidad tecnoeconómica, así como la idoneidad ambiental y social de los sistemas basados en la fotosíntesis artificial propuestos teniendo en cuenta su escalado industrial.