18 Jul 2018




Sintetizan nanocatalizadores para la generación de energía limpia.

*Un grupo de investigación del Cinvestav Unidad Saltillo emplea química verde para mejorar electrocatalizadores útiles en la obtención de energía alternativa La generación de energía limpia es uno de los grandes retos de la humanidad

*Un grupo de investigación del Cinvestav Unidad Saltillo emplea química verde para mejorar electrocatalizadores útiles en la obtención de energía alternativa

La generación de energía limpia es uno de los grandes retos de la humanidad en el corto plazo y una de las tecnologías como alternativa a los combustibles fósiles son las celdas de combustibles, dispositivos que convierten la energía química de una reacción directamente en energía eléctrica.
Por ello, María Esther Sánchez Castro, investigadora del Programa de Sustentabilidad de los Recursos Naturales y Energía, del Cinvestav Unidad Saltillo, analiza nuevas formas de obtener catalizadores que puedan emplearse en la generación de energía a través de una vía más amable con el ambiente.
El objetivo de la investigación es funcionalizar nanoestructuras de carbono con moléculas organometálicas para producir materiales de carbono con un amplio rango de aplicaciones incluyendo conversión (celdas solares, celdas de combustible) y almacenamiento (baterías, supercapacitores) de energía.
La participación de nanoestructuras de carbono, como el grafeno y los nanotubos de carbono, en reacciones de química organometálica ha recibido relativamente poca atención. Es por esto que en su grupo de investigación se han producido materiales de carbono funcionalizados con compuestos organometálicos de rutenio, los cuales se han empleado para la síntesis de catalizadores para la aplicación en Celdas de Combustible de Metanol Directo (DMFCs).
Si bien Sánchez Castro califica su investigación como química básica, podría tener gran impacto en la generación de energía de una forma más eficiente y limpia, ya que en la actualidad se emplean procesos que afectan al ambiente.
Entre las mejoras sustanciales que ofrece la funcionalización de nanoestructuras de carbono, como el Vulcan (carbón negro) y el grafeno con compuestos que tienen el fragmento Ru-areno, es que los catalizadores soportados presentan mucho mayor actividad catalítica en la oxidación de moléculas orgánicas como alcoholes o aldehidos para generar energía eléctrica.
Otra de las ventajas de utilizar las moléculas organometálicas Ru-areno es la estabilidad que presentan los materiales obtenidos, permitiendo caracterizarlos químicamente por diferentes técnicas espectroscopicas.
El entendimiento de esa novedosa interacción (compuesto organometálico-nanoestructura de carbono), da lugar a que se les considere en un rango amplio de aplicaciones, incluyendo materiales compuestos, sensores de gas, electrodos transparentes y catálisis.
La funcionalización covalente del grafeno y de nanotubos de carbono ha sido un tema de vanguardia sobre todo porque enriquece las propiedades químicas y electrónicas de los nanomateriales y puede facilitar su uso, incluso, en la biomedicina.
Dado que es indispensable cambiar los procesos químicos convencionales a procesos más verdes, estamos sintetizando moléculas organometálicas que son solubles en disolventes menos contaminantes como el agua y algunos alcoholes. “Es lo que se conoce como química verde”, señaló la investigadora.
“Las moléculas organometálicas de rutenio son buenos catalizadores y desde el punto de vista de química verde estamos llevando a cabo reacciones más limpias, al utilizar agua como disolventes y obteniendo compuestos almacenadores de hidrógeno, el cual es considerado como un vector energético”, concluyó Sánchez Castro.

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