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Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are a family of organic compounds presents around us from oil to interstellar space, that can be considered as well-defined graphene fragments. Defective PAHs with non hexagonal rings have emerge as improved scaffolds due to their ability to modify the properties of their planar analogous. The synthesis of both systems generally requires regioselective rings fusions, where metal-catalysed annulations have become one of the most attractive strategies. Throughout this PhD thesis, 1,3- cyclohexadiene nuclei, presents in dihydrobiphenylenes systems, will be explored towards annulated systems containing biphenylenes units through oxidative process. Moreover, synthesis and reactivity of strained alkynes species (COTynes) for the formation of PAHs with COT units will also be adressed.

Influencia de los mecanismos de reacción en los productos de una reacción orgánica. Comparación entre el mecanismo por radicales libres y la sustitución electrofílica aromática en la reacción entre el cloro y el tolueno.

Influencia de los mecanismos de reacción en los productos de una reacción orgánica. Comparación entre el mecanismo por radicales libres y la sustitución electrofílica aromática en la reacción entre el cloro y el tolueno.

Producción Científica, The excellent catalytic properties of copper nanoparticles (CuNPs) for the degradation of the highly toxic and recalcitrant chlorpyrifos pesticide are widely known. However, CuNPs generally present low stability caused by their high sensitivity to oxidation, which leads to a change of the catalytic response over time. In the current work, the immobilization of CuNPs into a polycaprolactone (PCL) matrix via electrospinning was demonstrated to be a very effective method to retard air and solvent oxidation and to ensure constant catalytic activity in the long term. CuNPs were successfully anchored into PCL electrospun fibers in the form of Cu2O at different concentrations (from 1.25 wt % to 5 wt % with respect to the PCL), with no signs of loss by leaching out. The PCL mats loaded with 2.5 wt % Cu (PCL-2.5Cu) almost halved the initial concentration of pesticide (40 mg/L) after 96 h. This process was performed in two unprompted and continuous steps that consisted of adsorption, followed by degradation. Interestingly, the degradation process was independent of the light conditions (i.e., not photocatalytic), expanding the application environments (e.g., groundwaters). Moreover, the PCL-2.5Cu composite presents high reusability, retaining the high elimination capability for at least five cycles and eliminating a total of 100 mg/L of chlorpyrifos, without exhibiting any sign of morphological damages., Ministerio de Ciencia e Innovación (PID2021-127108OB-I00), Ministerio de Ciencia e Innovación (MCIN/AEI/ 10.13039/501100011033), EU NextGenerationEU/PRTR program (PLEC2021-007705), Ministerio de Ciencia, Innovación and Ministerio de Universidades - FEDER (RTI2018−098749−B-I00 and RTI2018−097367-A-I00), Junta de Castilla y León and EU-FEDER program (CLU-2019-04 and VA202P20)

Hoy en día, las reacciones de acoplamiento C-C con activación C-H son una muy buena alternativa a las reacciones de acoplamiento cruzado convencionales debido al empleo de hidrocarburos como reactivos de reacción, disminuyendo los pasos de síntesis y mejorando la economía atómica, haciendo que aumente la sostenibilidad del proceso. En este trabajo de Fin de Máster se ha llevado a cabo el estudio de activación C-H de aril metil cetonas y su funcionalización mediante una arilación directa en el anillo aromático quimioselectivamente. Se han encontrado las condiciones óptimas de la reacción: disolvente, base, temperatura y catalizadores adecuados. Se ha estudiado el alcance de la reacción utilizando diferentes derivados de aril metil cetonas que poseen diferentes grupos aceptores o donadores de electrones. Por último, se propone un propuesta del ciclo catalítico que tiene lugar en la reacción y se han explicado las dos vías competitivas de la activación C-H de nuestra reacción., Nowadays, C-C coupling reactions with C-H activation are a very good alternative to conventional cross-coupling reactions due to the use of hydrocarbons as reaction reagents, decreasing the synthesis steps and improving the atomic economy, increasing the sustainability of the process. In this Master's thesis we have carried out the study of C-H activation of aryl methyl ketones and their functionalization through a direct arylation in the aromatic ring chemoselectively. The optimal conditions for the reaction have been found: solvent, base, temperature and suitable catalysts. The scope of the reaction has been studied using different aryl methyl ketone derivatives possessing different electron acceptor or electron donor groups. Finally, a proposal of the catalytic cycle that takes place in the reaction is proposed and the two competitive pathways of the C-H activation of our reaction have been explained., Departamento de Química Física y Química Inorgánica, Máster en Química Sintética e Industrial

The work developed in this Thesis entails the design and synthesis of new phosphine ligands. These phosphines show either a 2-chalcone or a 2-biaryl moiety, where their fluorination degree modulates their electronic properties. The new ligands have been employed in different systems in combination with transition metals in order to study different topics such as metal-ligand interactions, reaction mechanism, catalysis or luminescent properties. The 2-chalcone phosphines (PEWO) have been identified as excellent promoters of the reductive elimination step both with Ni and Pd. This ability has been exploited to develop a Negishi catalysis to synthetize symmetric and non-symmetric highly fluorinated biaryls under mild conditions with excellent yields and great selectivity. The selectivity of this process can be further enhanced by means of a bimetallic Pd/Cu system, due to the in situ generation of the nucleophile in catalytic concentrations. The development of these two catalytic systems encouraged us to design new Pd complexes with partially fluorinated aryls that could act as efficient precatalysts with easy activation. PEWO ligands, as well as some of their Pd complexes, also exhibit luminescent properties due to the fluorinated 2-chalcone moiety they have in their structure. 2-biarylphosphines have been employed to analyze the metal-ligand interaction in [AuCl(L)] complexes in combined experimental and computational studies. These phosphines also show a peculiar cyclization reaction that implies an intramolecular SNAr reaction between the P atom and the ortho C–F bond of the lower aryl, leading to luminescent fluorophosphoranes., El trabajo desarrollado en esta Tesis implica el diseño y síntesis de nuevos ligandos fosfina. Estas fosfinas presentan un grupo 2-chalcona o 2-biarilo en su estructura, donde su grado de fluoración modula sus propiedades electrónicas. Los nuevos ligandos han sido empleados en distintos sistemas en combinación con metales de transición para abordar diversas temáticas como las interacciones metal-ligando, mecanismos de reacción, catálisis o propiedades luminiscentes. Las fosfinas derivadas de 2-chalcona (PEWO) han sido identificadas como excelentes promotores de la etapa de eliminación reductora tanto en Ni como en Pd. Esta habilidad ha sido explotada para desarrollar una catálisis de tipo Negishi para la síntesis de biarilos altamente fluorados tanto simétricos como asimétricos en condiciones de reacción suaves, con rendimientos excelentes y alta selectividad. La selectividad de este proceso puede ser incrementada aún más mediante un sistema bimetálico Pd/Cu, gracias a la generación in situ del nucleófilo en concentraciones catalíticas. El desarrollo de estos dos sistemas catalíticos nos animó a diseñar nuevos complejos de Pd con arilos parcialmente fluorados que actuasen como precatalizadores de activación fácil altamente eficientes. Los ligandos PEWO, al igual que alguno de sus complejos de Pd, también presentan propiedades luminiscentes debido a la presencia del grupo 2-chalcona fluorado en su estructura. Las fosfinas 2-biarílicas han sido utilizadas para analizar las interacciones metal-ligando en complejos [AuCl(L)] mediante la combinación de estudios experimentales y teóricos. Estas fosfinas también presentan una peculiar reacción de ciclación que implica una reacción SNAr intramolecular entre el átomo de fósforo y el enlace C–F en posición orto del arilo inferior, generando fluorofosforanos luminiscentes., Escuela de Doctorado, Doctorado en Química: Química de Síntesis, Catálisis y Materiales Avanzados

The doctoral thesis focuses on the design and study of catalytic systems for the formation of C-C bonds using copper catalysis. Additionally, multimetallic systems using other metals of the first raw, such as iron, or more traditional systems such as Pd/Cu, or the use of photochemical methodologies for the formation of reactive molecules are employed. On the other hand, mechanistic studies of these catalytic systems and derivatives are carried out in order to elucidate the reaction mechanism . For this purpose, techniques based on nuclear magnetic resonance (NMR) and computational support are used., La tesis se enfoca en el diseño y estudio de sistemas catalíticos para la formación de enlaces C-C empleando catálisis de cobre. Adicionalmente, se emplean sistemas multimetálicos empleando otros metales de la primera serie de transición, como el hierro, sistemas más tradicionales como Pd/Cu, o el empleo de metodologías fotoquímicas para la formación de moléculas reactivas. Por otro lado, se realizan estudios mecanísticos de dichos sistemas catalíticos y derivados, con la finalidad de elucidar el mecanismo de reacción de forma inequívoca. Para ello, se emplean técnicas basadas en resonancia magnética nuclear (RMN) y apoyo computacional., Escuela de Doctorado, Doctorado en Química: Química de Síntesis, Catálisis y Materiales Avanzados

[ES] El descubrimiento de la aplicación de compuestos organometálicos como agentes terapéuticos ha aumentado el interés en el diseño de nuevos catalizadores intracelulares. Sin embargo, la aplicación intracelular de estos catalizadores tiene numerosas limitaciones. En este trabajo se proponen estrategias para solventar estas limitaciones. Para ello, se han sintetizado complejos de Fe(III) partiendo de ligandos tipo porfirina, además de análogos bromados de los mismos. Se ha analizado el efecto de los sustituyentes Br en la actividad catalítica de reducción de acetofenona por transferencia de hidrógenos en medio orgánico e inerte. Finalmente se ha concluido que esta sustitución no altera la capacidad catalítica de los complejos tipo porfirina ya descritos anteriormente. Por lo tanto, estos catalizadores pueden ser una futura opción para su aplicación como agente terapéutico para patologías como la hipercolesterolemia y la hiperglucemia mediante la reducción de cetonas intracelulares. Sin embargo, sería necesario comprobar esta actividad catalítica en medios fisiológicos antes de su aplicación intracelular., [EN] The discovery of the uses of organometallic compounds as therapeutic agents has increased interest in the design of new intracellular catalysts. However, the intracellular application of these catalysts has plenty of limitations. In this work, strategies to overcome these limitations are proposed. For this purpose, Fe(III) complexes have been synthesised from porphyrin-type ligands, as well as brominated analogues of these ligands. The effect of Br substituents on the catalytic activity of acetophenone reduction by hydrogen transfer in organic and inert media has been analysed. Finally, it has been concluded that this substitution does not alter the catalytic capacity of the porphyrin-type complexes described above. Therefore, these catalysts may be a future option for their application as therapeutic agents for pathologies such as hypercholesterolemia and hyperglycemia through the reduction of intracellular ketones. However, it would be necessary to test this catalytic activity in biologically relevant conditions before its intracellular application.

Influencia de los mecanismos de reacción en los productos de una reacción orgánica. Comparación entre el mecanismo por radicales libres y la sustitución electrofílica aromática en la reacción entre el cloro y el tolueno.

Influencia de los mecanismos de reacción en los productos de una reacción orgánica. Comparación entre el mecanismo por radicales libres y la sustitución electrofílica aromática en la reacción entre el cloro y el tolueno.

228 p., Contaminants of emerging concern (CECs) such as pharmaceuticals represent a new global problem for water quality because these compounds are very resistant to conventional wastewater treatments and can get into environment, causing severe threats to aquatic organisms and human health. In the last decades, semiconductor photocatalysis has become a promising technology to degrade these contaminants. However, poor efficiency of photocatalysts under sunlight and time-consuming and expensive processes for photocatalyst recovery/reuse are two main limitations for photocatalysis application in water remediation. This doctoral thesis focuses on surpassing these obstacles. Firstly, the importance of the interaction between pollutants and photocatalysts, the generation of reactive oxygen species (ROS) for photocatalytic performance is considered. Then, the development of Au-functionalised plasmonic photocatalysts is carried out. Later, novel and more efficient photocatalysts using Au nanostar functionalising TiO2 are developed and tested for photocatalytic application. Finally, the novel photocatalysts are immobilised into polymer matrix through different techniques for their reusability and recovery in photocatalytic application. The results obtained show the prepared hybrid photocatalytic materials opening the door to cost-effectively degrade a high variety of CECs under sunlight for water remediation.

199 p., Desde que en la década de 1930 Otto Bayer y sus colaboradores desarrollaron la reacción entre alcoholes e isocianatos, la expansión de los poliuretanos (PUs) ha llegado a tal punto que es incomprensible entender la vida moderna sin estos materiales. De hecho, la versatilidad de esta familia de polímeros ha permitido el uso de los PUs en numerosos campos y aplicaciones. Sin embargo, el uso de materias primas finitas y no renovables de origen fósil, junto con la creciente preocupación por el medio ambiente y la seguridad han impulsado la investigación de nuevas alternativas sintéticas a los PUs tradicionales. Por este motivo, el proceso para desarrollar PUs alternativos debe tener en cuenta estos factores: economía circular, reciclabilidad, seguridad, bajas emisiones y viabilidad industrial. El diseño de una nueva clase de polímeros para sustituir a los actuales PUs es uno de los mayores retos en la química de polímeros. El creciente interés por el desarrollo de procesos afines a los principios de la Química Verde ha impulsado a el uso de la biomasa como materia prima para la síntesis de PUs. En este contexto, la disponibilidad, no toxicidad, sostenibilidad, inherente biodegradabilidad, fácil manejo, bajo coste y estructura química bien definida, convierte a los aceites vegetales en una de las materias primas con mayor potencial para el desarrollo de distintos productos. La estructura de los aceites vegetales proporciona diferentes sitios activos, que pueden ser modificados para la obtención de polioles e isocianatos, como intermedios de PUs. No obstante, la síntesis de un PUs completamente basado en la biomasa no aborda el principal inconveniente de los PUs: La toxicidad de los isocianatos y sus precursores.Por esta razón en este trabajo se han desarrollado poliuretanos libres de isocianatos a partir de aceites vegetales, con el objetivo de facilitar la implementación industrial.

244 p., Carbon monoxide (CO) is a neurotoxic gas emitted for instance in combustion reaction. Therefore it hasbeen sought for air treatment solution, where CO oxidation is a straight forward choice. In ultra highvacuum conditions the ruthenium has been found to be very inactive for CO oxidation. Experimentally ithas been shown the opening of a new reaction path for CO oxidation on ruthenium surfaces by means offem to second laser irradiation. Accurate simulations of the photo-reaction dynamics are required to give aproper characterization of this kind of experiments. This thesis is dedicated to the study of the photo induced desorption and oxidation of CO molecules, coadsorbed with oxygen (O) adatoms on Ru(0001)with different surface coverages. We began with the characterization of three (O, CO) mixed surface coverages on Ru(0001). We first found the adsorption configuration of minimum energy for each surface coverage, then we computed the desorption potential of a CO molecule, and found the minimum energy path to CO oxidation on all three surface coverages. Then we ran ab-initio molecular dynamics with electronic friction simulations, and we have been able to show the complexity of the reaction path to oxidize the CO molecule, and explain its low probability of occurrence. Next, we showed the importance of surface deformations on the desorption and oxidation probabilities of CO, and on the adsorbat emotion. Then, we have shown in detail and characterized the different mechanisms of CO oxidation.Finally we created a potential energy surface based on neural networks and showed that it is a very promising tool to solve the problem of the computational cost of ab-initio molecular dynamics simulations.

347 p., La contaminación del agua es una preocupación global creciente, ya como consecuencia de los avances económicos del siglo XXI, cada día aumenta el número y tipo de productos químicos, fármacos y materiales que entran en contacto con las fuentes de agua, y por ende, con la cadena trófica completa. Entre las múltiples estrategias para abordar este problema, la adsorción y la fotocatálisis han atraído una atención considerable debido a su simplicidad, rentabilidad, fácil portabilidad y el hecho de que no necesite la adición de productos secundarios dañinos. En este sentido, las estructuras metal-orgánicas (MOF por sus siglas en inglés) se han perfilado como materiales muy prometedores ya que pueden fusionar adsorción y fotocatálisis en un mismo material.Los MOF son sólidos cristalinos construidos a partir de iones metálicos o grupos conectados por ligandos orgánicos en redes extendidas, ordenadas y altamente porosas. Estos materiales han sido ampliamente estudiados para la remediación de agua debido a la buena estabilidad química y térmica que muestran. Sin embargo, la mayoría de estos MOF muestran una baja selectividad por la mayoría de los iones metálicos, por lo que se deben realizar diferentes estrategias de funcionalización en ellos para mejorar sus capacidades de adsorción respecto a los metales pesados. Esta tesis se centra en explorar diferentes estrategias de funcionalización con el objetivo de mejorar la capacidad de adsorción hacia iones metálicos o potenciar otras funcionalidades, como la capacidad de fotorreducción de los metales o la actividad catalítica para degradar contaminantes fenólicos.

189 p., Durante esta Tesis, se ha estudiado el efecto de átomos de baja coordinación (terrazas, escalones, escalones en zig-zag ¿) en la ignición de la oxidación de CO por parte de O2 en superficies de Pt y Rh. Para ello, hemos utilizado cristales curvos con una densidad de terrazas y escalones variable, para comparar superficies planas y escalonadas en una sola muestra.En las muestras de Pt, las superficies planas y escalonadas se encienden a la misma temperatura. Creemos que esto se debe a la acumulación de oxígeno debajo de la superficie.En la muestra de Rh, los escalones triangulares se encienden antes que los cuadrados. Creemos que esto se debe a que el CO adsorbido en los triangulares desorbe a una temperatura más baja, lo que permite que el O2 se adsorba en los escalones y empiece la reacción antes.

El presente trabajo fue realizado en el laboratorio de Química Industrial e Ingeniería de la Reacción en Åbo Akademi University (Turku/Åbo, Finlandia) en colaboración con la Universidad de Valladolid (Valladolid, España) bajo la supervisión de Tapio Salmi (Profesor de la Academia de Finlandia) y Juan García Serna (Catedrático de la Universidad de Valladolid) en el marco del programa de intercambio Erasmus Plus. Hoy en día, la industria de papel quema grandes cantidades de hemicelulosa como posible tratamiento de residuos. En este trabajo, se estudió la posibilidad de aprovechar dicha hemicelulosa para obtener co-productos útiles como ácidos que pueden ser aprovechados en otro tipo de industrias. En el proyecto se tomó como punto de partida para todos los experimentos un compuesto modelo de la hemicelulosa: la galactosa. El objetivo de esta investigación se centró en el desarrollo de un método de oxidación utilizando un agente oxidante que afecte lo menos posible al medio ambiente, el peróxido de hidrógeno (H2O2) y un complejo metálico (FePcS) como catalizador, el cual solo se utilizó en pequeñas cantidades. El trabajo abarca: estudios en modo discontinuo y semicontinuos, identificación de los co-productos de bajo peso molecular de la reacción y la determinación de las condiciones óptimas para obtener dichos productos. Este proyecto finalizó con la obtención de un método de oxidación que solo produce agua y oxígeno como productos secundarios. La oxidación de la galactosa fue estudiada en modo semicontinuo y discontinuo con respecto a la adición del oxidante. El modo semidiscontinuo obtuvo mejores resultados ya que mantuvo constante la concentración del oxidante durante la reacción. Para identificar los compuestos, se utilizaron las técnicas (cromatografía líquida de alta eficacia) HPLC, cromatografía de gases/espectrometría de masas (GC-MS) y resonancia magnética nuclear (RMN) durante esta investigación., Detta forskningsarbete genomfördes vid Laboratoriet för teknisk kemi och reaktionsteknik (TKR) vid Åbo Akademi (Åbo, Finland) i samarbete med universitetet i Valladolid (Valladolid, Spanien) under ledning av akademiprofessor Tapio Salmi (Finlands Akademi) och Juan García Serna (professor vid universitetet i Valladolid) som en del av utbytesprogrammet Erasmus Plus. Stora mängder hemicellulosa förbränns i pappersindustrin som avfallsbehandling. I vår forskning har vi studerat möjligheten att använda denna hemicellulosa för att få fram användbara biprodukter såsom syror som kan användas vid andra industrier. Alla våra studier börjades med en modellförening av hemicellulosa: galaktos. Forskningsinsatsen i denna avhandling var fokuserad på att utveckla en oxidationsmetod som genomfördes med en mer miljövänlig oxidant, väteperoxid (H2O2), och en speciell metallkomplexkatalysator (FePcS), av vilken endast en liten mängd behövs. Arbetet omfattade satsvisa och halvkontinuerliga experiment, identifiering av lågmolekylära biprodukter och bestämning av optimala betingelser för att erhålla dessa produkter. Detta resulterade i en avfallsfri oxidationsmetod, som endast producerar vatten och syre som biprodukter. Galaktosoxidationen studerades i både satsvisa och halvkontinuerliga system i avseende på tillsatsen av oxidant (H2O2). Halvkontinuerlig drift gav bättre resultat, eftersom koncentrationen av oxidationsmedlet hölls konstant under reaktionen. För att identifiera föreningarna användes HPLC-, GC-MS- och NMR-analyser i denna forskning., This research work was carried out at the Laboratory of Industrial Chemistry and Reaction Engineering (TKR) at Åbo Akademi University (Turku/Åbo, Finland) in collaboration with the University of Valladolid (Valladolid, Spain) under the supervision of Tapio Salmi (Professor of the Academy of Finland) and Juan García Serna (Full Professor at the University of Valladolid) as part of the Erasmus Plus exchange program. Large amounts of hemicellulose are burnt in paper industry as a waste treatment. In our research, we have studied the possibility of use this hemicellulose for obtaining useful by-products such as acids which can be used in another kind of industries. All our studies start with a model compound of hemicellulose: galactose. The research effort of this thesis was focused on development a method of oxidation which was carried out with a more environmentally friendly oxidant, hydrogen peroxide (H2O2), and a special metal complex catalyst (FePcS), of which only a small amount is needed. The work comprised batch and semibatch studies, determination of low molecular by-products and determination of optimal conditions for obtaining these products. This resulted in a waste-free oxidation method, which only produces water and oxygen as side products. The galactose oxidation was studied in both semibatch and batch modes in respective to the oxidant (H2O2) addition. Semibatch mode obtained better results because keeping the concentration of the oxidant constant during the reaction. To identified the compounds, HPLC, GC-MS and NMR analyses were used during this research., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Química

El presente trabajo tiene como objetivo estudiar un sistema de catalizadores basados en el MOF-808 y sintetizar catalizadores bio-miméticos que imiten los centros catalíticos de las oxidasas de cobre. La manera de obtener estos materiales consiste en sintetizar el MOF-808 inicial, funcionalizarlo con aminoácidos o ácido carboxílicos, y después doparlos con una disolución de cobre. Se ha realizado la caracterización estructural y química de los materiales conseguidos mediante diversas técnicas como XRD, FTIR-ATR, TGA, RMN, UV-Vis en sólido, EPR y XRF. Posteriormente, se probaron los catalizadores para la Oxidación Húmeda Catalítica con Peróxido de Hidrógeno (CWPO) de compuestos fenólicos, para estudiar el tipo de actividad que presentan estos materiales, y la influencia de las funcionalizaciones y grado de dopaje de metal en la actividad catalítica. Además, se realizó una prueba de degradación de fenol en medio acuoso, en la que uno de los catalizadores (MOF-808@His-Cu100) consiguió un grado de conversión de casi el 90% en 20 horas de reacción. Finalmente, se ha llegado a la conclusión de que este sistema de catalizadores puede ser muy interesante para aplicarlo en otro tipo de reacciones., Lan honen helburua MOF-808-an oinarritutako katalizatzaile-sistema bat aztertzea eta kobrezko oxidasen zentro katalitikoak imitatzen dituzten katalizatzaile bio-mimetikoak sintetizatzea. Material horiek lortzeko, hasierako MOF-808-a sintetizatu, aminoazido eta azido karboxiliko batzuekin funtzionalizatu, eta, ondoren, kobrezko disoluzio batean sartzen da, metala adsorbatzeko. Lortutako katalizatzaileei kristal egituraren karakterizazioa eta karakterizazio kimikoa egin zaie XRD, FTIR-ATR, TGA, RMN, UV-Vis solidoan, EPR eta XRF teknikak erabiliz. Ondoren, katalizatzaieak CWPO erreakzioaren bitartez frogatu dira, ze nolako aktibitate mota duten, eta katalisi aktibitatean funtzionalizazioaren eta kobre kopuruaren eragina aztertzeko. Gainera, uretan fenolaren degradazio froga bat egin zen, eta katalizatzaile batek (MOF-808@His-Cu100) ia %90ko bihurketa maila lortu zuen 20 orduko erreakzio batean. Bukatzeko, lan honek erakutsi du katalizatzaile-sistema hau oso interesgarria dela beste erreakzio batzuetan aplikatzeko., The objective of this work is to study a system of catalysts based on MOF-808 and to synthesize bio-mimetic catalysts that mimic the catalytic centers of copper oxidases. The way to obtain these materials consists of synthesizing the initial MOF-808, functionalizing it with amino acids or carboxylic acids, and then doping them with a copper solution. The structural and chemical characterization of the materials obtained has been carried out using various techniques such as XRD, FTIR-ATR, TGA, NMR, solid UV-Vis, EPR and XRF. Subsequently, the catalysts for the Catalytic Wet Peroxide Oxidation (CWPO) of phenolic compounds were tested, to study the type of activity that these materials present, and the influence of the functionalizations and degree of metal doping on the catalytic activity. In addition, a phenol degradation test was carried out in aqueous medium, in which one of the catalysts (MOF-808@His-Cu100) achieved a degree of conversion of almost 90% in 20 hours of reaction. Finally, it has been concluded that this catalyst system can be very interesting to be applied in other types of reactions.

189 p., Durante esta Tesis, se ha estudiado el efecto de átomos de baja coordinación (terrazas, escalones, escalones en zig-zag ¿) en la ignición de la oxidación de CO por parte de O2 en superficies de Pt y Rh. Para ello, hemos utilizado cristales curvos con una densidad de terrazas y escalones variable, para comparar superficies planas y escalonadas en una sola muestra.En las muestras de Pt, las superficies planas y escalonadas se encienden a la misma temperatura. Creemos que esto se debe a la acumulación de oxígeno debajo de la superficie.En la muestra de Rh, los escalones triangulares se encienden antes que los cuadrados. Creemos que esto se debe a que el CO adsorbido en los triangulares desorbe a una temperatura más baja, lo que permite que el O2 se adsorba en los escalones y empiece la reacción antes.

Producción Científica, The synthesis of aryl–alkynyl compounds is usually achieved via Sonogashira catalysis, but this is inefficient for fluorinated aryls. An alternative method reported by Shirakawa and Hiyama, using alkynylstannanes and hemilabile PN ligands, works apparently fine for conventional aryls, but it is also poor for fluorinated aryls. The revision of the unusual literature cycle reveals the existence and nature of unreported byproducts and uncovers coexisting cycles and other aspects that explain the reasons for the conflict. This knowledge provides a full understanding of the real complexity of these aryl/alkynylstannane systems and the deviations of their evolution from that of a classic Stille process, providing the clues to design several very efficient alternatives for the catalytic synthesis of the desired ArF–alkynyl compounds in almost quantitative yield. The same protocols are also very efficient for the catalytic synthesis of alkynyl–alkynyl’ hetero- and homocoupling., Ministerio de Asuntos Económicos y Transformación Digital (project PID2020- 118547GB-I00), Junta de Castilla y León (project VA224P20), Irish Research Council (GOIPD/2020/701), Universidad de Valladolid (Margarita Salas program, ref. CONVREC- 2021-221)

El presente trabajo fue realizado en el laboratorio de Química Industrial e Ingeniería de la Reacción en Åbo Akademi University (Turku/Åbo, Finlandia) en colaboración con la Universidad de Valladolid (Valladolid, España) bajo la supervisión de Tapio Salmi (Profesor de la Academia de Finlandia) y Juan García Serna (Catedrático de la Universidad de Valladolid) en el marco del programa de intercambio Erasmus Plus. Hoy en día, la industria de papel quema grandes cantidades de hemicelulosa como posible tratamiento de residuos. En este trabajo, se estudió la posibilidad de aprovechar dicha hemicelulosa para obtener co-productos útiles como ácidos que pueden ser aprovechados en otro tipo de industrias. En el proyecto se tomó como punto de partida para todos los experimentos un compuesto modelo de la hemicelulosa: la galactosa. El objetivo de esta investigación se centró en el desarrollo de un método de oxidación utilizando un agente oxidante que afecte lo menos posible al medio ambiente, el peróxido de hidrógeno (H2O2) y un complejo metálico (FePcS) como catalizador, el cual solo se utilizó en pequeñas cantidades. El trabajo abarca: estudios en modo discontinuo y semicontinuos, identificación de los co-productos de bajo peso molecular de la reacción y la determinación de las condiciones óptimas para obtener dichos productos. Este proyecto finalizó con la obtención de un método de oxidación que solo produce agua y oxígeno como productos secundarios. La oxidación de la galactosa fue estudiada en modo semicontinuo y discontinuo con respecto a la adición del oxidante. El modo semidiscontinuo obtuvo mejores resultados ya que mantuvo constante la concentración del oxidante durante la reacción. Para identificar los compuestos, se utilizaron las técnicas (cromatografía líquida de alta eficacia) HPLC, cromatografía de gases/espectrometría de masas (GC-MS) y resonancia magnética nuclear (RMN) durante esta investigación., Detta forskningsarbete genomfördes vid Laboratoriet för teknisk kemi och reaktionsteknik (TKR) vid Åbo Akademi (Åbo, Finland) i samarbete med universitetet i Valladolid (Valladolid, Spanien) under ledning av akademiprofessor Tapio Salmi (Finlands Akademi) och Juan García Serna (professor vid universitetet i Valladolid) som en del av utbytesprogrammet Erasmus Plus. Stora mängder hemicellulosa förbränns i pappersindustrin som avfallsbehandling. I vår forskning har vi studerat möjligheten att använda denna hemicellulosa för att få fram användbara biprodukter såsom syror som kan användas vid andra industrier. Alla våra studier börjades med en modellförening av hemicellulosa: galaktos. Forskningsinsatsen i denna avhandling var fokuserad på att utveckla en oxidationsmetod som genomfördes med en mer miljövänlig oxidant, väteperoxid (H2O2), och en speciell metallkomplexkatalysator (FePcS), av vilken endast en liten mängd behövs. Arbetet omfattade satsvisa och halvkontinuerliga experiment, identifiering av lågmolekylära biprodukter och bestämning av optimala betingelser för att erhålla dessa produkter. Detta resulterade i en avfallsfri oxidationsmetod, som endast producerar vatten och syre som biprodukter. Galaktosoxidationen studerades i både satsvisa och halvkontinuerliga system i avseende på tillsatsen av oxidant (H2O2). Halvkontinuerlig drift gav bättre resultat, eftersom koncentrationen av oxidationsmedlet hölls konstant under reaktionen. För att identifiera föreningarna användes HPLC-, GC-MS- och NMR-analyser i denna forskning., This research work was carried out at the Laboratory of Industrial Chemistry and Reaction Engineering (TKR) at Åbo Akademi University (Turku/Åbo, Finland) in collaboration with the University of Valladolid (Valladolid, Spain) under the supervision of Tapio Salmi (Professor of the Academy of Finland) and Juan García Serna (Full Professor at the University of Valladolid) as part of the Erasmus Plus exchange program. Large amounts of hemicellulose are burnt in paper industry as a waste treatment. In our research, we have studied the possibility of use this hemicellulose for obtaining useful by-products such as acids which can be used in another kind of industries. All our studies start with a model compound of hemicellulose: galactose. The research effort of this thesis was focused on development a method of oxidation which was carried out with a more environmentally friendly oxidant, hydrogen peroxide (H2O2), and a special metal complex catalyst (FePcS), of which only a small amount is needed. The work comprised batch and semibatch studies, determination of low molecular by-products and determination of optimal conditions for obtaining these products. This resulted in a waste-free oxidation method, which only produces water and oxygen as side products. The galactose oxidation was studied in both semibatch and batch modes in respective to the oxidant (H2O2) addition. Semibatch mode obtained better results because keeping the concentration of the oxidant constant during the reaction. To identified the compounds, HPLC, GC-MS and NMR analyses were used during this research., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Química

El desenvolupament de la tècnica de fabricació additiva (AM) ha suposat una millora en la qualitat i la complexitat de les impressions en 3D. Un dels seus principals beneficis és el poc temps i consum energètic que requereix aquesta tècnica. A més a més de la gran varietat de materials imprimibles que hi ha al mercat i la seva accessibilitat. D'aquesta manera, la fabricació additiva ha suposat un punt d'inflexió pels materials ceràmics, que destaquen per les seves propietats físiques i mecàniques, ja que permet la seva producció amb costos molt inferiors comparats amb les tecnologies convencionals. Un dels materials més utilitzats com a catalitzador és la a-Al2O3. Els dissenys que s’apliquen actualment mitjançant mètodes convencionals no permeten millorar la seva eficiència en la conversió dels productes químics. És per aquest motiu, que la impressió 3D, concretament la coneguda com a Direct Ink Writing, es perfila com una tècnica candidata per tal d’aconseguir dissenyar catalitzadors amb geometries més complexes que millorin el seu rendiment. Aquest encara pot incrementar-se més amb l’aplicació de recobriments, com és el cas de la g-Al2O3. En aquest sentit, aquest treball té com a primer objectiu aconseguir dissenyar un model que permeti obtenir mostres impreses amb les dimensions que es requereixen i determinar la temperatura de sinterització que permeti un millor comportament pel que fa a la contracció de les mostres, duresa i rugositat. El segon objectiu està relacionat amb l’aplicació d’un recobriment de a-Al2O3 a mostres impreses d’g-Al2O3. En aquest cas, el treball pretén avaluar quins són els factors que més influeixen en l’adhesió del recobriment al substrat i la temperatura de sinterització. Per fer-ho es tindran en compte: el temps d’immersió i temperatura de sinterització de les mostres recobertes., El desarrollo de la técnica de fabricación aditiva (AM) ha supuesto una mejora en la calidad y complejidad de las impresiones en 3D. Uno de sus principales beneficios es el poco tiempo y consumo energético que requiere esta técnica. Además de la gran variedad de materiales imprimibles que existen en el mercado y su accesibilidad. De esta forma, la fabricación aditiva ha supuesto un punto de inflexión por los materiales cerámicos, que destacan por sus propiedades físicas y mecánicas, ya que permite su producción con costes muy inferiores comparados con las tecnologías convencionales. Uno de los materiales más utilizados como catalizador es la a-Al2O3. Los diseños que se aplican actualmente mediante métodos convencionales no permiten mejorar su eficiencia en la conversión de productos químicos. Por este motivo, la impresión 3D, concretamente la conocida como Direct Ink Writing, se perfila como una técnica candidata para conseguir diseñar catalizadores con geometrías más complejas que mejoren su rendimiento. Éste todavía puede incrementarse más con la aplicación de recubrimientos, como es el caso de la g-Al2O3. En este sentido, este trabajo tiene como primer objetivo conseguir diseñar un modelo que permita obtener muestras impresas con las dimensiones requeridas y determinar la temperatura de sinterización que permita un mejor comportamiento en cuanto a la contracción de las muestras, dureza y rugosidad . El segundo objetivo está relacionado con la aplicación de un recubrimiento de a-Al2O3 en muestras impresas de g-Al2O3. En este caso, el trabajo pretende evaluar cuáles son los factores que más influyen en la adhesión del recubrimiento en el sustrato y la temperatura de sinterización. Para ello se tendrán en cuenta: el tiempo de inmersión y temperatura de sinterización de las muestras recubiertas., The development of the additive manufacturing (AM) technique has led to an improvement in the quality and complexity of 3D prints. One of its main benefits is the low time and energy consumption required by this technique. In addition to the wide variety of printable materials available on the market and their accessibility. Thus, additive manufacturing has been a turning point for ceramic materials, which stand out for their physical and mechanical properties, since they can be produced at much lower costs compared to conventional technologies. One of the most widely used materials as a catalyst is a-Al2O3. The designs currently applied by conventional methods do not allow improving its efficiency in chemical conversion. For this reason, 3D printing, specifically that known as Direct Ink Writing, is emerging as a candidate technique for designing catalysts with more complex geometries that improve their performance. This can be further increased with the application of coatings, as in the case of g-Al2O3. In this sense, the first objective of this work is to design a model that allows to obtain printed samples with the required dimensions and to determine the sintering temperature that allows a better performance in terms of sample shrinkage, hardness and roughness. The second objective is related to the application of a-Al2O3 coating on g-Al2O3 printed samples. In this case, the work aims to evaluate which are the factors that most influence the adhesion of the coating on the substrate and the sintering temperature. For this purpose, the immersion time and sintering temperature of the coated samples will be taken into account.

El presente trabajo fue realizado en el laboratorio de Química Industrial e Ingeniería de la Reacción en Åbo Akademi University (Turku/Åbo, Finlandia) en colaboración con la Universidad de Valladolid (Valladolid, España) bajo la supervisión de Tapio Salmi (Profesor de la Academia de Finlandia) y Juan García Serna (Catedrático de la Universidad de Valladolid) en el marco del programa de intercambio Erasmus Plus. Hoy en día, la industria de papel quema grandes cantidades de hemicelulosa como posible tratamiento de residuos. En este trabajo, se estudió la posibilidad de aprovechar dicha hemicelulosa para obtener co-productos útiles como ácidos que pueden ser aprovechados en otro tipo de industrias. En el proyecto se tomó como punto de partida para todos los experimentos un compuesto modelo de la hemicelulosa: la galactosa. El objetivo de esta investigación se centró en el desarrollo de un método de oxidación utilizando un agente oxidante que afecte lo menos posible al medio ambiente, el peróxido de hidrógeno (H2O2) y un complejo metálico (FePcS) como catalizador, el cual solo se utilizó en pequeñas cantidades. El trabajo abarca: estudios en modo discontinuo y semicontinuos, identificación de los co-productos de bajo peso molecular de la reacción y la determinación de las condiciones óptimas para obtener dichos productos. Este proyecto finalizó con la obtención de un método de oxidación que solo produce agua y oxígeno como productos secundarios. La oxidación de la galactosa fue estudiada en modo semicontinuo y discontinuo con respecto a la adición del oxidante. El modo semidiscontinuo obtuvo mejores resultados ya que mantuvo constante la concentración del oxidante durante la reacción. Para identificar los compuestos, se utilizaron las técnicas (cromatografía líquida de alta eficacia) HPLC, cromatografía de gases/espectrometría de masas (GC-MS) y resonancia magnética nuclear (RMN) durante esta investigación., Detta forskningsarbete genomfördes vid Laboratoriet för teknisk kemi och reaktionsteknik (TKR) vid Åbo Akademi (Åbo, Finland) i samarbete med universitetet i Valladolid (Valladolid, Spanien) under ledning av akademiprofessor Tapio Salmi (Finlands Akademi) och Juan García Serna (professor vid universitetet i Valladolid) som en del av utbytesprogrammet Erasmus Plus. Stora mängder hemicellulosa förbränns i pappersindustrin som avfallsbehandling. I vår forskning har vi studerat möjligheten att använda denna hemicellulosa för att få fram användbara biprodukter såsom syror som kan användas vid andra industrier. Alla våra studier börjades med en modellförening av hemicellulosa: galaktos. Forskningsinsatsen i denna avhandling var fokuserad på att utveckla en oxidationsmetod som genomfördes med en mer miljövänlig oxidant, väteperoxid (H2O2), och en speciell metallkomplexkatalysator (FePcS), av vilken endast en liten mängd behövs. Arbetet omfattade satsvisa och halvkontinuerliga experiment, identifiering av lågmolekylära biprodukter och bestämning av optimala betingelser för att erhålla dessa produkter. Detta resulterade i en avfallsfri oxidationsmetod, som endast producerar vatten och syre som biprodukter. Galaktosoxidationen studerades i både satsvisa och halvkontinuerliga system i avseende på tillsatsen av oxidant (H2O2). Halvkontinuerlig drift gav bättre resultat, eftersom koncentrationen av oxidationsmedlet hölls konstant under reaktionen. För att identifiera föreningarna användes HPLC-, GC-MS- och NMR-analyser i denna forskning., This research work was carried out at the Laboratory of Industrial Chemistry and Reaction Engineering (TKR) at Åbo Akademi University (Turku/Åbo, Finland) in collaboration with the University of Valladolid (Valladolid, Spain) under the supervision of Tapio Salmi (Professor of the Academy of Finland) and Juan García Serna (Full Professor at the University of Valladolid) as part of the Erasmus Plus exchange program. Large amounts of hemicellulose are burnt in paper industry as a waste treatment. In our research, we have studied the possibility of use this hemicellulose for obtaining useful by-products such as acids which can be used in another kind of industries. All our studies start with a model compound of hemicellulose: galactose. The research effort of this thesis was focused on development a method of oxidation which was carried out with a more environmentally friendly oxidant, hydrogen peroxide (H2O2), and a special metal complex catalyst (FePcS), of which only a small amount is needed. The work comprised batch and semibatch studies, determination of low molecular by-products and determination of optimal conditions for obtaining these products. This resulted in a waste-free oxidation method, which only produces water and oxygen as side products. The galactose oxidation was studied in both semibatch and batch modes in respective to the oxidant (H2O2) addition. Semibatch mode obtained better results because keeping the concentration of the oxidant constant during the reaction. To identified the compounds, HPLC, GC-MS and NMR analyses were used during this research., Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente, Máster en Ingeniería Química

Producción Científica, The synthesis of aryl–alkynyl compounds is usually achieved via Sonogashira catalysis, but this is inefficient for fluorinated aryls. An alternative method reported by Shirakawa and Hiyama, using alkynylstannanes and hemilabile PN ligands, works apparently fine for conventional aryls, but it is also poor for fluorinated aryls. The revision of the unusual literature cycle reveals the existence and nature of unreported byproducts and uncovers coexisting cycles and other aspects that explain the reasons for the conflict. This knowledge provides a full understanding of the real complexity of these aryl/alkynylstannane systems and the deviations of their evolution from that of a classic Stille process, providing the clues to design several very efficient alternatives for the catalytic synthesis of the desired ArF–alkynyl compounds in almost quantitative yield. The same protocols are also very efficient for the catalytic synthesis of alkynyl–alkynyl’ hetero- and homocoupling., Ministerio de Asuntos Económicos y Transformación Digital (project PID2020- 118547GB-I00), Junta de Castilla y León (project VA224P20), Irish Research Council (GOIPD/2020/701), Universidad de Valladolid (Margarita Salas program, ref. CONVREC- 2021-221)

The environmental impact due to the use of fossil fuels has led to the research of new renewable energy sources and the generation of biofuels. So in recent years the obtaining of biodiesel from recycled vegetable oil has been studied. Currently, the Telecommunications, Drinking Water, Sewerage and Sanitation Company of Cuenca (ETAPA EP) is responsible for the collection and storage of this waste. An alternative is to use this waste as raw material. Therefore, this work aims to obtain biodiesel from recycled vegetable oil by transesterification applying NaOH or KOH as catalysts. First, the recycled vegetable oil was subjected to a pretreatment of filtration, washing and drying and when determining the physicochemical properties it was obtained: a density of 0.9422 ± 0.018 g/mL, 0.3114 ± 0.003 % of free fatty acids, 0.3102 ± 0.003mg KOH/g of acidity index, humidity of 0.02422 ± 0.021%, viscosity of 39.8700 ± 0.010 mm2/s and 30.2334 % oleic acid C18:1. To obtain biodiesel, the transesterification reaction was carried out at 55 °C, 1.5h, 350 rpm and molar ratio 6:1 alcohol / oil. In the case of catalysts, we worked with concentrations of 0.5 and 1% of both NaOH and KOH. Subsequently, its main physicochemical properties were determined and according to the ANOVA analysis of variance, post hoc KOH obtained a higher yield (93.19 ± 1.6689% and 93.31 ± 3.0218% at 0.5% and 1% concentrations respectively). When analyzing the cost, accessibility to the reagent and performance, it was determined that the KOH at 0.5% turns out to be optimal in obtaining biodiesel. This biofuel has the following properties: density of 0.8807 ± 0.0011 g/mL, viscosity of 4.6936 ± 0.07680mm2/s, acid number 0.3550 ± 0.0856 mg KOH/g and corrosion 1a. They comply with the Standard of the American Society for Testing and Materials (ASTM) D6751, Ecuadorian Technical Standard of the Ecuadorian Institute for Standardization (NTE INEN) 2482 and European Standard (EN) 14214. In addition, its calorific value

Los compuestos ciclometalados pueden presentar una gran variedad de estructuras en función de los ligandos empleados en su síntesis, con la consecuente variación de sus propiedades y reactividad. El diseño de los paladaciclos y platinaciclos permite modular sus propiedades en campos diversos como la catálisis, los cristales líquidos, aplicaciones biomédicas o como emisores, caso de que sean luminiscentes. El presente proyecto tiene por objeto el diseño, caracterización y estudio de nuevos compuestos ciclometalados con metales de transición. Estos compuestos son susceptibles de formar estructuras supramoleculares homo- y heterodinucleares, permitiendo estudiar nuevos aspectos estructurales y de reactividad en el campo de la química organometálica. El uso de herramientas computacionales permitirá también aportar otra perspectiva y mejorar la comprensión de los hechos experimentales estudiados, así como la exploración de las propiedades biológicas de los compuestos sintetizados, que facilitará un diseño de compuestos bioactivos más eficaz.

En este papel se estudia el papel del FeCl3 como catalizador ambientalmente amigable en diferentes enlaces C-C y C-O ampliamente utilizadas en química orgánica sintética. En concreto, esta investigación se centra en adaptar a un marco de desarrollo sostenible tanto la reacción de Prins, a partir de la cual se obtienen diferentes oxaciclos y derivados oxigenados, como la reacción de oligomerización controlada (dimerización y/o trimerización) de alquenos simples, con el objetivo de mejorarlas tanto en términos de selectividad como de impacto sobre la salud y el medio ambiente. Además, en ambas partes se llevaron a cabo diferentes estudios que permitan entender el rol de la especie catalítica de Fe en el mecanismo de la reacción.

La presente tesis doctoral está dirigida hacia la obtención de clústeres de Ag a gran escala en ausencia de surfactantes o grupos protectores. Para ello, se estudiará la optimización de una síntesis fotoquímica que nos permita obtener estas especies subnanométricas en concentraciones elevadas mediante un método fácilmente escalable a nivel industrial, lo que supone sin duda un gran desafío. Además, se realizará una amplia investigación acerca de los métodos de caracterización y purificación de estos materiales cuyas propiedades, estrictamente dependientes de su tamaño, representan una gran novedad en diversas aplicaciones como catálisis, fotocatálisis y biomedicina, entre otras.

La presente tesis se centra en el estudio y desarrollo de nuevos materiales porosos basados en carburo de molibdeno y silicio (Mo2C y SiC) para ser utilizado en reacciones catalíticas de interés medioambiental y económico. Concretamente, en la hidrogenación de crotonaldehído, Reverse water gas shift (RWGS) y hidrogenación de nitroarenos. Respecto al carburo de silicio se ha desarrollado un material mesoporoso de alta área y estudiado su limitación como soporte de catalizadores a alta temperatura. Mientras que para el carburo de molibdeno se han desarrollado dos materiales porosos a partir de diferentes precursores y se ha estudiado su actividad catalítica obteniendo resultados prometedores.

189 p., Durante esta Tesis, se ha estudiado el efecto de átomos de baja coordinación (terrazas, escalones, escalones en zig-zag ¿) en la ignición de la oxidación de CO por parte de O2 en superficies de Pt y Rh. Para ello, hemos utilizado cristales curvos con una densidad de terrazas y escalones variable, para comparar superficies planas y escalonadas en una sola muestra.En las muestras de Pt, las superficies planas y escalonadas se encienden a la misma temperatura. Creemos que esto se debe a la acumulación de oxígeno debajo de la superficie.En la muestra de Rh, los escalones triangulares se encienden antes que los cuadrados. Creemos que esto se debe a que el CO adsorbido en los triangulares desorbe a una temperatura más baja, lo que permite que el O2 se adsorba en los escalones y empiece la reacción antes.

Biofuels are a viable alternative to the partial or total replacement of fossil fuels, biodiesel is an ideal substitute for diesel as it can be used without modifying existing engines and offers a safe distribution process. In this review, the raw materials used in recent years for their production by the transesterification method are summarized, as well as the effect that the operating conditions have on the reaction yield, in addition to integrating the reaction mechanisms with base catalysis, acid and the heterogeneous catalyst CaO. Transesterification has been studied and modified, from the conventional process to the application of ultrasound, in supercritical conditions and in situ. The ideal process will depend on the available raw materials and equipment, using the least amount of energy, time and inputs, one of the most promising is transesterification with ultrasound and heterogeneous catalyst., Los biocombustibles son una alternativa viable a la sustitución parcial o total de los combustibles fósiles, por consiguiente, el biodiésel es una opción para suplir al diésel, ya que puede utilizarse sin modificar los motores existentes y ofrecer un proceso de distribución seguro. En esta revisión, se resumen las materias primas utilizadas en los últimos años para su producción mediante el método de la transesterificación, así como el efecto que las condiciones de operación tienen en el rendimiento y mecanismos de reacción y que se presentan al utilizar las catálisis básica, ácida y heterogénea con el catalizador CaO. La transesterificación se ha estudiado y modificado, desde el proceso convencional hasta la aplicación del ultrasonido, en condiciones supercríticas e in situ. El proceso idóneo dependerá de las materias primas y los equipos disponibles, utilizando la menor cantidad de energía, tiempo e insumos, uno de los más prometedores es la transesterificación con ultrasonido y un catalizador heterogéneo.

El presente trabajo tiene como objetivo estudiar un sistema de catalizadores basados en el MOF-808 y sintetizar catalizadores bio-miméticos que imiten los centros catalíticos de las oxidasas de cobre. La manera de obtener estos materiales consiste en sintetizar el MOF-808 inicial, funcionalizarlo con aminoácidos o ácido carboxílicos, y después doparlos con una disolución de cobre. Se ha realizado la caracterización estructural y química de los materiales conseguidos mediante diversas técnicas como XRD, FTIR-ATR, TGA, RMN, UV-Vis en sólido, EPR y XRF. Posteriormente, se probaron los catalizadores para la Oxidación Húmeda Catalítica con Peróxido de Hidrógeno (CWPO) de compuestos fenólicos, para estudiar el tipo de actividad que presentan estos materiales, y la influencia de las funcionalizaciones y grado de dopaje de metal en la actividad catalítica. Además, se realizó una prueba de degradación de fenol en medio acuoso, en la que uno de los catalizadores (MOF-808@His-Cu100) consiguió un grado de conversión de casi el 90% en 20 horas de reacción. Finalmente, se ha llegado a la conclusión de que este sistema de catalizadores puede ser muy interesante para aplicarlo en otro tipo de reacciones., Lan honen helburua MOF-808-an oinarritutako katalizatzaile-sistema bat aztertzea eta kobrezko oxidasen zentro katalitikoak imitatzen dituzten katalizatzaile bio-mimetikoak sintetizatzea. Material horiek lortzeko, hasierako MOF-808-a sintetizatu, aminoazido eta azido karboxiliko batzuekin funtzionalizatu, eta, ondoren, kobrezko disoluzio batean sartzen da, metala adsorbatzeko. Lortutako katalizatzaileei kristal egituraren karakterizazioa eta karakterizazio kimikoa egin zaie XRD, FTIR-ATR, TGA, RMN, UV-Vis solidoan, EPR eta XRF teknikak erabiliz. Ondoren, katalizatzaieak CWPO erreakzioaren bitartez frogatu dira, ze nolako aktibitate mota duten, eta katalisi aktibitatean funtzionalizazioaren eta kobre kopuruaren eragina aztertzeko. Gainera, uretan fenolaren degradazio froga bat egin zen, eta katalizatzaile batek (MOF-808@His-Cu100) ia %90ko bihurketa maila lortu zuen 20 orduko erreakzio batean. Bukatzeko, lan honek erakutsi du katalizatzaile-sistema hau oso interesgarria dela beste erreakzio batzuetan aplikatzeko., The objective of this work is to study a system of catalysts based on MOF-808 and to synthesize bio-mimetic catalysts that mimic the catalytic centers of copper oxidases. The way to obtain these materials consists of synthesizing the initial MOF-808, functionalizing it with amino acids or carboxylic acids, and then doping them with a copper solution. The structural and chemical characterization of the materials obtained has been carried out using various techniques such as XRD, FTIR-ATR, TGA, NMR, solid UV-Vis, EPR and XRF. Subsequently, the catalysts for the Catalytic Wet Peroxide Oxidation (CWPO) of phenolic compounds were tested, to study the type of activity that these materials present, and the influence of the functionalizations and degree of metal doping on the catalytic activity. In addition, a phenol degradation test was carried out in aqueous medium, in which one of the catalysts (MOF-808@His-Cu100) achieved a degree of conversion of almost 90% in 20 hours of reaction. Finally, it has been concluded that this catalyst system can be very interesting to be applied in other types of reactions.

Biofuels are a viable alternative to the partial or total replacement of fossil fuels, biodiesel is an ideal substitute for diesel as it can be used without modifying existing engines and offers a safe distribution process. In this review, the raw materials used in recent years for their production by the transesterification method are summarized, as well as the effect that the operating conditions have on the reaction yield, in addition to integrating the reaction mechanisms with base catalysis, acid and the heterogeneous catalyst CaO. Transesterification has been studied and modified, from the conventional process to the application of ultrasound, in supercritical conditions and in situ. The ideal process will depend on the available raw materials and equipment, using the least amount of energy, time and inputs, one of the most promising is transesterification with ultrasound and heterogeneous catalyst., Los biocombustibles son una alternativa viable a la sustitución parcial o total de los combustibles fósiles, por consiguiente, el biodiésel es una opción para suplir al diésel, ya que puede utilizarse sin modificar los motores existentes y ofrecer un proceso de distribución seguro. En esta revisión, se resumen las materias primas utilizadas en los últimos años para su producción mediante el método de la transesterificación, así como el efecto que las condiciones de operación tienen en el rendimiento y mecanismos de reacción y que se presentan al utilizar las catálisis básica, ácida y heterogénea con el catalizador CaO. La transesterificación se ha estudiado y modificado, desde el proceso convencional hasta la aplicación del ultrasonido, en condiciones supercríticas e in situ. El proceso idóneo dependerá de las materias primas y los equipos disponibles, utilizando la menor cantidad de energía, tiempo e insumos, uno de los más prometedores es la transesterificación con ultrasonido y un catalizador heterogéneo.

The environmental impact due to the use of fossil fuels has led to the research of new renewable energy sources and the generation of biofuels. So in recent years the obtaining of biodiesel from recycled vegetable oil has been studied. Currently, the Telecommunications, Drinking Water, Sewerage and Sanitation Company of Cuenca (ETAPA EP) is responsible for the collection and storage of this waste. An alternative is to use this waste as raw material. Therefore, this work aims to obtain biodiesel from recycled vegetable oil by transesterification applying NaOH or KOH as catalysts. First, the recycled vegetable oil was subjected to a pretreatment of filtration, washing and drying and when determining the physicochemical properties it was obtained: a density of 0.9422 ± 0.018 g/mL, 0.3114 ± 0.003 % of free fatty acids, 0.3102 ± 0.003mg KOH/g of acidity index, humidity of 0.02422 ± 0.021%, viscosity of 39.8700 ± 0.010 mm2/s and 30.2334 % oleic acid C18:1. To obtain biodiesel, the transesterification reaction was carried out at 55 °C, 1.5h, 350 rpm and molar ratio 6:1 alcohol / oil. In the case of catalysts, we worked with concentrations of 0.5 and 1% of both NaOH and KOH. Subsequently, its main physicochemical properties were determined and according to the ANOVA analysis of variance, post hoc KOH obtained a higher yield (93.19 ± 1.6689% and 93.31 ± 3.0218% at 0.5% and 1% concentrations respectively). When analyzing the cost, accessibility to the reagent and performance, it was determined that the KOH at 0.5% turns out to be optimal in obtaining biodiesel. This biofuel has the following properties: density of 0.8807 ± 0.0011 g/mL, viscosity of 4.6936 ± 0.07680mm2/s, acid number 0.3550 ± 0.0856 mg KOH/g and corrosion 1a. They comply with the Standard of the American Society for Testing and Materials (ASTM) D6751, Ecuadorian Technical Standard of the Ecuadorian Institute for Standardization (NTE INEN) 2482 and European Standard (EN) 14214. In addition, its calorific value

The environmental impact due to the use of fossil fuels has led to the research of new renewable energy sources and the generation of biofuels. So in recent years the obtaining of biodiesel from recycled vegetable oil has been studied. Currently, the Telecommunications, Drinking Water, Sewerage and Sanitation Company of Cuenca (ETAPA EP) is responsible for the collection and storage of this waste. An alternative is to use this waste as raw material. Therefore, this work aims to obtain biodiesel from recycled vegetable oil by transesterification applying NaOH or KOH as catalysts. First, the recycled vegetable oil was subjected to a pretreatment of filtration, washing and drying and when determining the physicochemical properties it was obtained: a density of 0.9422 ± 0.018 g/mL, 0.3114 ± 0.003 % of free fatty acids, 0.3102 ± 0.003mg KOH/g of acidity index, humidity of 0.02422 ± 0.021%, viscosity of 39.8700 ± 0.010 mm2/s and 30.2334 % oleic acid C18:1. To obtain biodiesel, the transesterification reaction was carried out at 55 °C, 1.5h, 350 rpm and molar ratio 6:1 alcohol / oil. In the case of catalysts, we worked with concentrations of 0.5 and 1% of both NaOH and KOH. Subsequently, its main physicochemical properties were determined and according to the ANOVA analysis of variance, post hoc KOH obtained a higher yield (93.19 ± 1.6689% and 93.31 ± 3.0218% at 0.5% and 1% concentrations respectively). When analyzing the cost, accessibility to the reagent and performance, it was determined that the KOH at 0.5% turns out to be optimal in obtaining biodiesel. This biofuel has the following properties: density of 0.8807 ± 0.0011 g/mL, viscosity of 4.6936 ± 0.07680mm2/s, acid number 0.3550 ± 0.0856 mg KOH/g and corrosion 1a. They comply with the Standard of the American Society for Testing and Materials (ASTM) D6751, Ecuadorian Technical Standard of the Ecuadorian Institute for Standardization (NTE INEN) 2482 and European Standard (EN) 14214. In addition, its calorific value

En junio de 2018 en Oporto durante el congreso CARBOCAT-VIII, el comité científico propuso que la siguiente conferencia de CARBOCAT debería ser en España puesto que de las 8 ediciones ninguna había sido en nuestro país. Después de debatir varias localizaciones, se decidió organizarlo en Zaragoza en junio de 2020 con una copresidencia tanto del Instituto de Carboquímica (CSIC) como de la UNED. En el año 2020, se empezó a organizar el congreso. Entonces, sobrevino la pandemia, cuando ya se habían recibido las comunicaciones y elaborado el programa científico. Al principio, había mucha incertidumbre sobre cuánto tiempo podía durar la pandemia y hasta cuando habría que posponer el congreso. El comité científico decidió unánimemente posponerlo dos años hasta junio de 2022 con la idea de mantener el formato presencial. La organización se retomó en otoño de 2021, con algunas dudas iniciales por los últimos coletazos de la pandemia y posteriormente la guerra en Ucrania, finalmente el congreso se ha podido realizar con éxito del 28-30 de junio de 2022. En el congreso se han presentado un total de 132 comunicaciones divididas en 4 plenarias, 4 keynotes, 35 comunicaciones orales, 18 presentaciones flash y 71 presentaciones en formato poster. El número de asistentes ha sido de 122 personas de 13 nacionalidades (Alemania, Francia, Polonia , Suiza, China, Belgica, Italia, Portugal, España, Estados Unidos, Noruega, Reino Unido y Holanda)

Este número muestra la investigación básica del CSIC para impulsar la transición energética hacia un modelo basado en energías renovables, menos dependiente los combustibles fósiles. Aborda el estudio de fuentes energéticas renovables como la solar, la geotérmica y la nuclear de fusión, nuevas tecnologías de almacenamiento, electrificación industrial, captura y reutilización del carbono, y métodos más eficientes de producción de hidrógeno como vector de energías limpias. También muestra la transferencia del conocimiento y nuevas patentes en tecnologías de producción y almacenamiento de energía. Asimismo, recorre la cooperación internacional de la institución en materia energética y la especialización de los investigadores jóvenes. Finalmente, el investigador y divulgador Antonio Turiel analiza la crisis de materias primas y su influencia en el sistema energético mundial.