Caracterización y estudio de materiales híbridos de base carbonosa funcionalizados especificamente y utilización de los mismos para la adsorción de iones metálicos simples y complejos de interés ambiental y catalítico

Resumen

En el presente proyecto se pretende llevar a cabo la obtención de materiales híbridos de base carbonosa, mediante procesos no convencionales que permitan mejorar la capacidad de retención de diferentes iones metálicos. La preparación de estos nuevos materiales híbridos se llevará a cabo mediante dos procesos diferentes. En primer lugar siguiendo una línea de investigación iniciada años atrás en el Departamento de Química Inorgánica y Orgánica de la Universidad de Jaén, se llevará a cabo la modificación estructural de la superficie de carbones activados (CA) mediante la adsorción de receptores moleculares de naturaleza orgánica derivados de nitrosopirimidinas, procedimiento que permite, dada la preferencia de cada ión metálico por un tipo de donador básico concreto y por determinados entornos de coordinación, funcionalizar la superficie del material carbonoso "a la medida" del ión que se desea recuperar, y para lo cual los métodos clásicos de activación son poco eficaces, por ello continúa siendo un reto el desarrollo de procesos capaces de 'proveer funcionalidad específica a la superficie del carbón. En segundo lugar se pretende desarrollar una nueva metodología que permita la modificación de carbones activados mediante injerto de poliaminas. Esta estrategia permite incrementar significativamente la capacidad de retención de los carbones, al incorporar de esta manera a su superficie receptores moleculares con más de una unidad funcional receptora, permitiendo así que cada uno de los brazos receptores incorporados al carbón pudiera complejar más de un ion. El trabajo se centrará en desarrollar y poner a punto las metodologías necesarias para la preparación de nuevos materiales carbonosos modificados químicamente que sean altamente eficientes en la retención de iones de interés medioambiental y catalítico. Además, el proyecto comprende, así mismo, el diseño de las rutas sintéticas adecuadas para la obtención de los receptores de tipo pirimidina, el desarrollo de la metodología necesaria para injertar poliaminas en carbones activados, así como, la caracterización química y estructural de todos los intermedios obtenidos hasta la obtención de los materiales híbridos finales. Una vez obtenidos los materiales híbridos, se llevará a cabo la evaluación de la eficacia de los nuevos materiales obtenidos en la captura de iones de interés ambiental y iones de interés catalítico. Finalmente se realizarán ensayos catalíticos de los materiales híbridos de base carbonosa con Pd, para comprobar su eficacia y aplicabilidad en reacciones de acoplamiento de Sonogshira.