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Autor: admin_csc

Académicos UdeC lanzan Núcleo Milenio CSC

Buscan alternativas sustentables para generar productos químicos a partir de derivados de biomasa.

Investigar la transformación catalítica de derivados de biomasa a productos de mayor valor es el objetivo principal del Núcleo Milenio lanzado este lunes 21 de enero, en el Auditorio Juan Perelló de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad de Concepción (UdeC).

El Núcleo Milenio en Procesos Catalíticos hacia la Química Sustentable (CSC) que apunta a generar una alternativa sustentable al uso del petróleo como materia prima en la industria química, es financiado por el Ministerio de Economía y cuenta con la participación de académicos de la UdeC y de la Pontificia Universidad Católica de Chile (UC), quienes trabajarán durante tres años para lograr los objetivos planteados y proyectarlos buscando el beneficio de la comunidad.

El Centro está conformado por el Dr. Néstor Escalona de la UC como Director, la Dra. Gina Pecchi de la UdeC como Directora Alterna, y un grupo de 14 investigadores y 24 postdoctorantes y estudiantes de postgrado y pregrado.

Durante la ceremonia de lanzamiento, el Vicerrector de la UdeC, Dr. Carlos von Plessing felicitó a los directores del Núcleo y su equipo, destacando el aporte del centro a la generación de conocimiento que ayude a mejorar la calidad de vida de la población. “Como universidad, es de gran importancia la participación en este proyecto que está asociado a la Pontifica Universidad Católica de Chile, en cuanto a aportar, mejorar y disminuir el impacto que hacemos como humanos a diario en el cambio climático”, señaló el Dr. von Plessing.

Por su parte, la Vicerrectora de Investigación y Desarrollo de la UdeC, Andrea Rodríguez, señaló que “la adjudicación de un Núcleo da muestra de la excelencia de los investigadores UdeC y UC, así que estamos muy orgullosos (…) esperamos que la masa crítica de investigadores que se cree, proyecte el desarrollo de esta investigación a algo más grande como un instituto Milenio a posteriori”.

El Dr. Néstor Escalona indicó que “a partir de los derivados de la biomasa es posible obtener moléculas plataformas que a través de procesos catalíticos transforman los productos fundamentales para la industria química y del plástico en general” y agregó que “si somos capaces de obtener estos productos químicos, no vamos a tener la gran dependencia al petróleo que tenemos hoy en día. En países más desarrollados llevan bastante tiempo trabajando en esto y este es el único núcleo científico en Chile que va a generar conocimientos sólidos para entender los procesos que permiten obtener productos de alto valor agregado utilizando biomasa”.

En tanto, la Dra. Pecchi agregó que “estamos desarrollando líneas de investigación en Fotocatálisis, en Catálisis Heterogénea y comenzando una línea de investigación en Química Teórica para modelar la adsorción y la reactividad en las reacciones químicas”.

Dentro de las próximas actividades del Núcleo está contemplado realizar un Workshop orientado a investigación aplicada en la ciudad de Santiago los días 4 y 5 de julio de 2019, y un segundo Workshop el año 2020 enfocado principalmente a los industriales del área química.

Información: Monserrat Chavez, periodista Núcleo Milenio CSC en Concepción.

Oxidación Parcial

Nuestra línea de investigación de oxidación parcial, implica reacciones químicas inducidas por la luz para lograr la oxidación aeróbica de furfural y compuestos de fenol a productos químicos utilizados por las industrias farmacéuticas y de transporte.

Para lograr este objetivo, se prepararán nuevos nanomateriales híbridos compuestos de semiconductores y metales preciosos (TiO 2 -Au, TiO 2 -Ag y TiO 2 -Cu/CuO), los cuales tendrán diferentes tamaños de partículas metálicas, obtenidas mediante el control de la carga de metal (5-10 %) y de morfología para mejorar la separación de los agujeros de electrones en los sitios catalíticos activos por efecto sinérgico entre ellos. Estos se llevarán a cabo en diferentes condiciones experimentales.

Por otro lado, la optimización del rendimiento fotocatalítico será por medio del ajuste de los siguientes parámetros: pH, tiempo de irradiación, disolventes (EtOH, EtOH: H 2 O), trampa de electrones y la adición de bases (Na 2 CO 3 puede actuar como inhibidor de especies reactivas de oxígeno e inducir oxidación ligera).

A través de la absorción de luz visible los estados electrónicos serán modulados a través del efecto de resonancia de Plasmón superficial de las partículas metálicas en la superficie del semiconductor. Esto genera electrones energéticos que causan un calentamiento rápido por sí mismos, con alta fotooxidación selectiva, evitando la
generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) que son “no selectivos” en la fotooxidación de compuestos derivados de biomasa.

Hidrotratamiento

Nuestra línea de investigación de fotocatálisis, implica reacciones químicas inducidas por la luz para lograr la oxidación aeróbica de furfural y compuestos de fenol a productos químicos utilizados por las industrias farmacéuticas y de transporte.

Para lograr este objetivo, se prepararán nuevos nanomateriales híbridos compuestos de semiconductores y metales preciosos (TiO2-Au, TiO2-Ag y TiO2-Cu/CuO), los cuales tendrán diferentes tamaños de partículas metálicas, obtenidas mediante el control de la carga de metal (5-10 %) y de morfología para mejorar la separación de los agujeros de electrones en los sitios catalíticos activos por efecto sinérgico entre ellos. Estos se llevarán a cabo en diferentes condiciones experimentales.

Por otro lado, la optimización del rendimiento fotocatalítico será por medio del ajuste de los siguientes parámetros: pH, tiempo de irradiación, disolventes (EtOH, EtOH: H2O), trampa de electrones y la adición de bases (Na2CO3 puede actuar como inhibidor de especies reactivas de oxígeno e inducir oxidación ligera).

A través de la absorción de luz visible los estados electrónicos serán modulados a través del efecto de resonancia de Plasmón superficial de las partículas metálicas en la superficie del semiconductor. Esto genera electrones energéticos que causan un calentamiento rápido por sí mismos, con alta fotooxidación selectiva, evitando la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) que son “no selectivos” en la fotooxidación de compuestos derivados de biomasa.

Investigadores del Núcleo CSC participan en Jornadas Chilenas de Catálisis y Adsorción

La actividad se desarrolló entre el 28 y 30 de noviembre de 2018 en Quinamávida, Región del Maule.

Los investigadores Néstor Escalona, Catherine Sepúlveda y Alejandro Karelovic del Núcleo Milenio en Procesos Catalíticos hacia la Química Sustentable (CSC) participaron en las X Jornadas Chilenas de Catálisis y Adsorción, encuentro científico que dio a conocer los últimos avances de las investigaciones desarrolladas en el área en Chile, generando un espacio de intercambio de ideas y colaboraciones entre académicos, estudiantes e investigadores vinculados al ámbito industrial y universitario.

El encuentro fue organizado por la División de Catálisis y Adsorción de la Sociedad Chilena de Química, entidad que busca fortalecer y ampliar la colaboración científica y docente entre académicos en Chile que realizan su investigación en el área de la Catálisis y Adsorción. Esta División también promueve la difusión de los distintos trabajos desarrollados por los investigadores de esta área, siendo su principal actividad las Jornadas Chilenas de Catálisis y Adsorción que reúne cada dos años a investigadores de todo el país que trabajan en temas asociados a Catálisis Heterogénea, Catálisis Homogénea, Catálisis Computacional, Biocatálisis, Fotocátalisis y Adsorción.

En esta oportunidad los trabajos presentados se enfocaron principalmente en la aplicación de catalizadores o absorbentes para la producción de energía, síntesis de productos químicos de alto valor agregado y descontaminación ambiental.
El programa de la actividad incluyó tres conferencias plenarias a cargo de los investigadores Paivi Maki-Arvela (Finlandia), Héctor Mansilla (Chile) y Alejandro Toro-Labbe (Chile). Los conferencistas principales fueron Prashant Prashant (USA), Pedro Ávila (Chile), Paulo Araya (Chile) y Catherine Sepúlveda (Chile), quien además recibió el Premio de Investigadora Joven más destacada entre los años 2016 al 2018. Otra de las distinciones fue otorgada a Paulo Araya por su labor al desarrollo de la Catálisis Heterogénea.

Durante la actividad se eligió la nueva directiva de la División de Catálisis y Adsorción, la cual quedó formada por Néstor Escalona (Presidente), Francisco Gracia (Vicepresidente), Catherine Sepúlveda (Tesorera) y Alejandro Karelovic (Secretario).

Información: Ana María Abraham, periodista Núcleo Milenio CSC Santiago.

Nuevo Núcleo Milenio busca contribuir al medio ambiente a través de la transformación catalítica de derivados de biomasa

El nuevo centro es el único en Chile enfocado en la producción de combustibles y productos químicos de alto valor agregado a partir de derivados de biomasa.

Con un marcado enfoque interdisciplinario y de protección medioambiental, el Núcleo Milenio en Procesos Catalíticos hacia la Química Sustentable (CSC) investigará sobre el diseño y síntesis de nuevos sistemas catalíticos para la producción de combustibles y productos químicos de alto valor agregado a partir de derivados de biomasa.

El centro fue una de las siete propuestas seleccionadas de un total de 140 postulaciones al Concurso Núcleos Milenio en Ciencias Naturales y Exactas 2017 de la Iniciativa Científica Milenio, programa del Ministerio de Economía, Fomento y Turismo para promover el desarrollo de centros de investigación de excelencia en Chile.

El Núcleo Milenio CSC reúne las capacidades de siete investigadores con sólida experiencia en los campos de la química inorgánica, física y teórica de la Pontificia Universidad Católica y la Universidad de Concepción, así como de un selecto grupo de investigadores jóvenes y estudiantes de magister y doctorado.

El Director del Núcleo, Néstor Escalona, detalló que el grupo de investigación se concentrará en “desarrollar investigación fundamental de frontera en hidrotratamiento catalítico y reacciones de fotocatálisis en condiciones de reacción experimental optimizadas, utilizando catalizadores heterogéneos especialmente diseñados. El foco principal será el diseño cuidadoso de óxidos o de óxidos mixtos, carburos, perovskitas, híbridos, estructuras orgánicas de metal (MOF) y fotocatalizadores”.
Asimismo, Gina Pecchi, Directora Alterna del proyecto destacó que el centro se propone ser “una ventana hacia la comunidad, ya que el objetivo de los Núcleos Milenios, además de hacer investigación de frontera y formar personal altamente capacitado, es conseguir que la ciencia llegue a la sociedad”.

Junto a Néstor Escalona y Gina Pecchi, trabajarán Catherine Sepúlveda, con quien comparten una extensa trayectoria en fisicoquímica, especialmente en catálisis heterogénea y caracterización de materiales. Igualmente, forman parte del equipo Lorena Barrientos y Eduardo Schott, quienes junto con David Contreras, tienen una amplia trayectoria en química inorgánica en especial síntesis de nuevos materiales porosos, nanopartículas y fotocatálisis. En tanto, Ximena Zárate proporcionará apoyo transversal al proyecto mediante el fortalecimiento del conocimiento fundamental de los mecanismos de reacción a través de cálculos químicos teóricos.

El lanzamiento oficial del centro se llevará a cabo en Concepción el 21 de enero y en Santiago el 20 de marzo de 2019.

Información: Ana María Abraham, periodista Núcleo Milenio CSC Santiago.

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