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[ES] Actualmente, las baterías recargables de Litio son los dispositivos de almacenamiento de energía más usados. Sin embargo, éstas poseen muchas desventajas como el alto coste, la baja seguridad y la escasez de litio en la Tierra en un futuro próximo. Por ello, este trabajo tiene como objetivo la mejora de las características de la batería recargable de ión hierro para poder así estudiar su viabilidad como sustituto de las baterías actuales. Se plantea la introducción de líquidos iónicos en el electrolito de las baterías de hierro. Los líquidos iónicos son tipos de sales considerados como solventes no perjudiciales para el medio ambiente y que además poseen muchas ventajas como la casi nula presión de vapor, la baja inflamabilidad o la buena conductividad iónica. En este trabajo se preparan diferentes electrolitos cuya disolución es una mezcla realizada con diferentes líquidos iónicos y solventes orgánicos. Posteriormente, este electrolito se introduce en las baterías de ion hierro y estas se someten a varios test de carga y descarga para investigar su comportamiento., [EN] Nowadays, rechargeable lithium-ion batteries are the energy storage devices most used. However, they have many disadvantages, including high cost, low security, and a shortage of lithium on earth in the near future. Consequently, an alternative option is needed. Iron-ion batteries are a new type of battery that have been recently introduced into the field of research and they seem to be a good option. Therefore, this thesis aims to improve the rechargeable iron-ion battery’s properties in order to study its feasibility as a substitute for current batteries. Using an ionic liquid electrolyte in the fabrication of iron-ion batteries is investigated. Ionic liquids are types of salts which are regarded as environmentally friendly solvents. In addition, ionic liquids have many advantages, including near zero vapor pressure, low flammability, and good ionic conductivity. In this thesis, various electrolytes are prepared by mixing various concentration of ionic liquids in organic solvents. Physical properties, including density, viscosity and ionic conductivity are investigated and compared to obtain the optimal solution. Subsequently, these electrolytes are utilized to fabricate iron-ion battery. The performance of the batteries is investigated. Batteries are tested with various methods using Battery Testing System in order to obtain charge and discharge performance of batteries.

[ES] Actualmente, las baterías recargables de Litio son los dispositivos de almacenamiento de energía más usados. Sin embargo, éstas poseen muchas desventajas como el alto coste, la baja seguridad y la escasez de litio en la Tierra en un futuro próximo. Por ello, este trabajo tiene como objetivo la mejora de las características de la batería recargable de ión hierro para poder así estudiar su viabilidad como sustituto de las baterías actuales. Se plantea la introducción de líquidos iónicos en el electrolito de las baterías de hierro. Los líquidos iónicos son tipos de sales considerados como solventes no perjudiciales para el medio ambiente y que además poseen muchas ventajas como la casi nula presión de vapor, la baja inflamabilidad o la buena conductividad iónica. En este trabajo se preparan diferentes electrolitos cuya disolución es una mezcla realizada con diferentes líquidos iónicos y solventes orgánicos. Posteriormente, este electrolito se introduce en las baterías de ion hierro y estas se someten a varios test de carga y descarga para investigar su comportamiento., [EN] Nowadays, rechargeable lithium-ion batteries are the energy storage devices most used. However, they have many disadvantages, including high cost, low security, and a shortage of lithium on earth in the near future. Consequently, an alternative option is needed. Iron-ion batteries are a new type of battery that have been recently introduced into the field of research and they seem to be a good option. Therefore, this thesis aims to improve the rechargeable iron-ion battery’s properties in order to study its feasibility as a substitute for current batteries. Using an ionic liquid electrolyte in the fabrication of iron-ion batteries is investigated. Ionic liquids are types of salts which are regarded as environmentally friendly solvents. In addition, ionic liquids have many advantages, including near zero vapor pressure, low flammability, and good ionic conductivity. In this thesis, various electrolytes are prepared by mixing various concentration of ionic liquids in organic solvents. Physical properties, including density, viscosity and ionic conductivity are investigated and compared to obtain the optimal solution. Subsequently, these electrolytes are utilized to fabricate iron-ion battery. The performance of the batteries is investigated. Batteries are tested with various methods using Battery Testing System in order to obtain charge and discharge performance of batteries.

[ES] Actualmente, las baterías recargables de Litio son los dispositivos de almacenamiento de energía más usados. Sin embargo, éstas poseen muchas desventajas como el alto coste, la baja seguridad y la escasez de litio en la Tierra en un futuro próximo. Por ello, este trabajo tiene como objetivo la mejora de las características de la batería recargable de ión hierro para poder así estudiar su viabilidad como sustituto de las baterías actuales. Se plantea la introducción de líquidos iónicos en el electrolito de las baterías de hierro. Los líquidos iónicos son tipos de sales considerados como solventes no perjudiciales para el medio ambiente y que además poseen muchas ventajas como la casi nula presión de vapor, la baja inflamabilidad o la buena conductividad iónica. En este trabajo se preparan diferentes electrolitos cuya disolución es una mezcla realizada con diferentes líquidos iónicos y solventes orgánicos. Posteriormente, este electrolito se introduce en las baterías de ion hierro y estas se someten a varios test de carga y descarga para investigar su comportamiento., [EN] Nowadays, rechargeable lithium-ion batteries are the energy storage devices most used. However, they have many disadvantages, including high cost, low security, and a shortage of lithium on earth in the near future. Consequently, an alternative option is needed. Iron-ion batteries are a new type of battery that have been recently introduced into the field of research and they seem to be a good option. Therefore, this thesis aims to improve the rechargeable iron-ion battery’s properties in order to study its feasibility as a substitute for current batteries. Using an ionic liquid electrolyte in the fabrication of iron-ion batteries is investigated. Ionic liquids are types of salts which are regarded as environmentally friendly solvents. In addition, ionic liquids have many advantages, including near zero vapor pressure, low flammability, and good ionic conductivity. In this thesis, various electrolytes are prepared by mixing various concentration of ionic liquids in organic solvents. Physical properties, including density, viscosity and ionic conductivity are investigated and compared to obtain the optimal solution. Subsequently, these electrolytes are utilized to fabricate iron-ion battery. The performance of the batteries is investigated. Batteries are tested with various methods using Battery Testing System in order to obtain charge and discharge performance of batteries.

[ES] Sintesis de catalizadores con propiedades de líquido iónico y con bifuncionalidad acido-base. Siendo muy activos y selectivos para llevar a cabo la condensación de Knoevenagel, así como la adición de Michael, empleadolos en la síntesis de cumarinas y cromenos, dos grupos de moléculas que poseen un gran interes farmacológico y biológico., [EN] Catalyst synthesis with ionic liquid properties and bifunctional acid¿base. The catalysts are very active and selective carrying out the Knoevenagel condensation and Michael addition for the synthesis of coumarins and chromenes, two groups of molecules that have great pharmacological and biological interest.

[ES] Sintesis de catalizadores con propiedades de líquido iónico y con bifuncionalidad acido-base. Siendo muy activos y selectivos para llevar a cabo la condensación de Knoevenagel, así como la adición de Michael, empleadolos en la síntesis de cumarinas y cromenos, dos grupos de moléculas que poseen un gran interes farmacológico y biológico., [EN] Catalyst synthesis with ionic liquid properties and bifunctional acid¿base. The catalysts are very active and selective carrying out the Knoevenagel condensation and Michael addition for the synthesis of coumarins and chromenes, two groups of molecules that have great pharmacological and biological interest.

[ES] Sintesis de catalizadores con propiedades de líquido iónico y con bifuncionalidad acido-base. Siendo muy activos y selectivos para llevar a cabo la condensación de Knoevenagel, así como la adición de Michael, empleadolos en la síntesis de cumarinas y cromenos, dos grupos de moléculas que poseen un gran interes farmacológico y biológico., [EN] Catalyst synthesis with ionic liquid properties and bifunctional acid¿base. The catalysts are very active and selective carrying out the Knoevenagel condensation and Michael addition for the synthesis of coumarins and chromenes, two groups of molecules that have great pharmacological and biological interest.

La presente tesis doctoral se ha centrado en el diseño y la preparación de catalizadores mono- y multi-funcionales basados en nanopartículas metálicas (NPMs) empleando diferentes estrategias de síntesis. Estas NPMs se han estabilizado sobre diferentes superficies de materiales porosos de carácter básico y en medios de reacción alternativos de naturaleza iónica, funcionando en ambos casos como catalizadores eficientes en reacciones de interés. Una primera serie de NPMs se ha estabilizado en medios líquidos iónicos derivados del catión imidazolio, los cuales han proporcionado además un medio de reacción alternativo a los disolventes clásicos convencionales. En este medio de reacción se ha llevado a cabo la reacción de ciclopropanación de alquenos utilizando diazoacetato de etilo (EDA) como fuente de iones carbeno y se ha estudiado la influencia del tamaño de nanopartícula y del anión en la actividad y selectividad del catalizador. Una segunda serie de NPMs se ha estabilizado sobre superficies de sólidos básicos empleando técnicas de impregnación, coprecipitación, deposición y métodos sol-gel, los cuales han permitido obtener una elevada dispersión metálica y un tamaño óptimo en el rango de la nanoescala. Estos materiales se han aplicado en intensificación de procesos químicos llevando a cabo diferentes tipos de transformaciones secuenciales o reacciones en cascada, basados en la metodología de transferencia de hidrógeno, para la formación de enlaces C-N y C-C: a) monoalquilación de aminas con alcoholes y b) monoalquilación de sustratos metilénicos (benzonitrilo, nitrometano y malonado de dietilo) con alcoholes. En ambos casos, se han empleado ensayos cinéticos y técnicas espectroscópicas de caracterización in situ y operando para determinar el mecanismo de reacción. En el último capítulo se ha abordado el estudio de una de las etapas clave en el proceso de monoalquilación, la deshidrogenación de alcohol a aldehído catalizada por un metal. Comparando las energías de ad

La presente tesis doctoral se ha centrado en el diseño y la preparación de catalizadores mono- y multi-funcionales basados en nanopartículas metálicas (NPMs) empleando diferentes estrategias de síntesis. Estas NPMs se han estabilizado sobre diferentes superficies de materiales porosos de carácter básico y en medios de reacción alternativos de naturaleza iónica, funcionando en ambos casos como catalizadores eficientes en reacciones de interés. Una primera serie de NPMs se ha estabilizado en medios líquidos iónicos derivados del catión imidazolio, los cuales han proporcionado además un medio de reacción alternativo a los disolventes clásicos convencionales. En este medio de reacción se ha llevado a cabo la reacción de ciclopropanación de alquenos utilizando diazoacetato de etilo (EDA) como fuente de iones carbeno y se ha estudiado la influencia del tamaño de nanopartícula y del anión en la actividad y selectividad del catalizador. Una segunda serie de NPMs se ha estabilizado sobre superficies de sólidos básicos empleando técnicas de impregnación, coprecipitación, deposición y métodos sol-gel, los cuales han permitido obtener una elevada dispersión metálica y un tamaño óptimo en el rango de la nanoescala. Estos materiales se han aplicado en intensificación de procesos químicos llevando a cabo diferentes tipos de transformaciones secuenciales o reacciones en cascada, basados en la metodología de transferencia de hidrógeno, para la formación de enlaces C-N y C-C: a) monoalquilación de aminas con alcoholes y b) monoalquilación de sustratos metilénicos (benzonitrilo, nitrometano y malonado de dietilo) con alcoholes. En ambos casos, se han empleado ensayos cinéticos y técnicas espectroscópicas de caracterización in situ y operando para determinar el mecanismo de reacción. En el último capítulo se ha abordado el estudio de una de las etapas clave en el proceso de monoalquilación, la deshidrogenación de alcohol a aldehído catalizada por un metal. Comparando las energías de ad

La degradación ambiental se ha convertido en un importante problema al que deben enfrentarse la ciencia y la tecnología. Los temas tratados en este trabajo, pretenden aunar, con la introducción de los líquidos iónicos en distintos procesos, la preocupación por el medio ambiente y las inquietudes constantes del progreso. Es por esto que lo largo de esta tesis se han desarrollado nuevos sistemas catalíticos basados en líquidos iónicos, que seguidamente se han aplicado a procesos químicos de interés: - Se ha realizado un estudio de la transposición de Beckmann de oximas cíclicas para la obtención de los monómeros que posteriormente conformarán las fibras de nailon, empleando para ello líquidos iónicos como catalizadores y medios de reacción y estudiando mediante técnicas de resonancia magnética nuclear, el mecanismo que se lleva a cabo en este proceso. - Por otra parte se ha preparado y caracterizado completamente un material híbrido orgánico-inorgánico-metal, mediante el intercambio parcial de los protones de un polioxometalato con la unidad catiónica de un líquido iónico y Pd2+. Este material, como catalizador heterogeneo permite llevar a cabo la reacción de Heck de acoplamiento C-C. - Finalmente se han desarrollado organocatalizadores con características de líquido iónico, que poseen también bifuncionalidad ácido-base, con capacidad para emular la actividad de determinados sistemas enzimáticos. Estos nuevos catalizadores se han aplicado en reacciones de formación de enlaces C-C como Knoevenagel, Claisen-Schmidt, Adición de Michael y Henry.

La degradación ambiental se ha convertido en un importante problema al que deben enfrentarse la ciencia y la tecnología. Los temas tratados en este trabajo, pretenden aunar, con la introducción de los líquidos iónicos en distintos procesos, la preocupación por el medio ambiente y las inquietudes constantes del progreso. Es por esto que lo largo de esta tesis se han desarrollado nuevos sistemas catalíticos basados en líquidos iónicos, que seguidamente se han aplicado a procesos químicos de interés: - Se ha realizado un estudio de la transposición de Beckmann de oximas cíclicas para la obtención de los monómeros que posteriormente conformarán las fibras de nailon, empleando para ello líquidos iónicos como catalizadores y medios de reacción y estudiando mediante técnicas de resonancia magnética nuclear, el mecanismo que se lleva a cabo en este proceso. - Por otra parte se ha preparado y caracterizado completamente un material híbrido orgánico-inorgánico-metal, mediante el intercambio parcial de los protones de un polioxometalato con la unidad catiónica de un líquido iónico y Pd2+. Este material, como catalizador heterogeneo permite llevar a cabo la reacción de Heck de acoplamiento C-C. - Finalmente se han desarrollado organocatalizadores con características de líquido iónico, que poseen también bifuncionalidad ácido-base, con capacidad para emular la actividad de determinados sistemas enzimáticos. Estos nuevos catalizadores se han aplicado en reacciones de formación de enlaces C-C como Knoevenagel, Claisen-Schmidt, Adición de Michael y Henry.