Autor: Néstor Escalona Burgos

El artículo científico de la investigadora principal del Núcleo Milenio CSC fue publicado en la más prestigiosa revista de química sustentable: ACS Sustainable Chemistry and Engineering.

En la ceremonia de inauguración del año académico de la Facultad de Química y de Farmacia de la Pontificia Universidad Católica de Chile, se otorgaron los premios a las mejores publicaciones del año 2021 de cada departamento que la conforman.

Como parte del Departamento de Química Inorgánica, la Dra. Lorena Barrientos recibió dicho premio por su artículo “Role of β-CD Macromolecule Anchored to α-Fe2O3/TiO2 on the Selectivity and Partial Oxidation of Guaiacol to Add-Value Products”, el cual fue publicado en la más prestigiosa revista de química sustentable: ACS Sustainable Chemistry and Engineering (impact factor 8.2).

Como producto de la tesis doctoral de la Srta. Nicole Espinoza, la publicación explica que la biomasa es una sustancia naturalmente abundante, sostenible y un recurso limpio, que tiene el potencial de reemplazar la materia prima fósil para la producción sostenible de productos químicos de alto valor agregado.

Sin embargo, la publicación también señala que un proceso de conversión eficiente todavía es difícil de lograr debido a la dificultad de las condiciones de reacción y a la baja selectividad de los procesos fotocatalíticos.

En el estudio, como un concepto novedoso y versátil, se introdujo el uso de macrociclos de β-ciclodextrina (β-CD) para mejorar el comportamiento fotocatalítico de un nanomaterial de α-Fe₂O₃/TiO₂, logrando la conversión de guayacol (monómero de la lignina) para producir principalmente p-benzoquinona con ∼68% de selectividad. Como resultado, la capacidad mejorada de adsorción de guayacol en el fotocatalizador mejoró la actividad y selectividad fotoquímica.

Se trata del Licenciado en Química de la Universidad de Los Andes (Venezuela) y estudiante de Doctorado de la Universidad de Concepción, Pedro Rodríguez Sulbarán.

“Transformación de almidón en ácido fórmico sobre catalizadores bifuncionales de nanotubos de carbono”, es el nombre del proyecto doctoral con el cual el Doctorando en Ciencias con mención en Química de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad de Concepción, Pedro Rodríguez Sulbarán, se suma a trabajar en el equipo de Núcleo Milenio en Procesos Catalíticos hacia la Química Sustentable (NM CSC).

El objetivo general de este proyecto doctoral explica Rodríguez, “radica en la conversión catalítica oxidativa del almidón y sus derivados a ácido fórmico (AF), generado el ácido fórmico se dispondría de forma inmediata al hidrógeno, el AF se caracteriza por ser un reservorio de este importante combustible como lo es el hidrógeno, el cual representa el combustible del presente y futuro cercano”.

Para llevar a cabo esta investigación, el profesional está siendo guiado por las académicas de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad de Concepción, Dra. Gina Pecchi Sánchez (Directora Alterna de NMCSC) y Dra. Catherine Sepúlveda Muñoz.

Consultado respecto a cómo se vincula su Proyecto Doctoral con Núcleo Milenio CSC, Pedro Rodríguez, expresó que “está directamente relacionado, ya que está orientado en el mismo objetivo principal del NM-CSC. Además, este proyecto de tesis doctoral, constituye un aporte importante para la generación de resultados enmarcados en la aplicación de nanocatalizadores tipo nanotubos de carbono funcionalizados con grupos orgánicos y con diferentes porcentajes de vanadio anclado eficientemente sobre la superficie de los nanotubos de carbono. Convertir el almidón en moléculas plataforma mediante catálisis heterogénea constituye un verdadero desafío, sin embargo, las condiciones y expectativas están puestas y dispuestas hacia la obtención de resultados que permitan validar los objetivos planteados”.

En este contexto, ser parte del equipo de Núcleo Milenio CSC, añadió el investigador, “constituye una oportunidad, como científico formado en el quehacer de los catalizadores, contempla la vinculación, con científicos de muy alto nivel. Asimismo, demuestra la confianza depositada en mí, por parte del equipo directivo, el cual busca promover, potenciar, dirigir y llevar a cabo la valoración de la biomasa, mediante métodos y procedimientos novedosos y aplicación de la catálisis en todas sus expresiones, con la firme convicción de hacer que estos procesos de transformación sean económicos, ecoamigables y sobre todo sustentables, enmarcados siempre en la aplicación de los principios de la química verde”, puntualizó.

En el marco de la conmemoración por el Día Internacional de la Mujer, la Dra. Gina Pecchi recibe el premio, Mujeres Destacadas 2022.

Una grata sorpresa recibió la Directora Alterna de Núcleo Milenio sobre Procesos Catalíticos hacia la Química Sustentable (CSC), académica y Directora de Postgrado de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad de Concepción, Dra. Gina Pecchi Sánchez, al ser distinguida por el Ministerio de la Mujer y Equidad de Género, con el premio Mujeres Destacadas 2022, categoría: academia.

El reconocimiento, explicó la Dra. Pecchi, “es entregado en el marco de la conmemoración del Día internacional de la Mujer, por la SEREMI de la mujer de la región del Bío-Bío, Marissa Barro Queirolo, y para mí significa una distinción a mi labor académica en la UdeC, mi alma mater, que es la institución que me ha permitido junto a mis estudiantes y grupo de investigación desarrollar mis capacidades en las áreas de investigación y docencia. El apoyo de mis colegas también me ha permitido desarrollarme en administración”.

La importancia de estas instancias agregó la investigadora, “es que son para visibilizar el trabajo de las mujeres en igualdad de roles que los hombres. La creciente visualización de la falta de equidad en muchos ámbitos laborales nos ha hecho tomar conciencia de que no podemos desperdiciar la capacidad intelectual de tantas mujeres y niñas. La creatividad e innovación no son exclusividad de los niños y de los hombres. En este contexto, para llegar a la equidad las necesitamos a todas, que las niñas y las investigadoras jóvenes se valoren para salir al mundo empoderadas. Nuestro rol es formarlas desde pequeñas entregándoles una educación inclusiva”, aseguró la Dra. Pecchi.

Por otro lado, añadió, “si pienso este reconocimiento desde un punto de vista más personal, el primer recuerdo que se me vienen a la mente es mi padre, que siempre me incentivó a tomar decisiones y hacerme cargo de ellas. Recuerdo cuando me decía, si la realidad cambia, modifica lo que sea necesario para llegar nuevamente a una zona confortable. Como científica valoro mi trabajo en la UdeC, donde desarrollé mi carrera académica y a mis estudiantes y grupo de investigación que me acompañaron en este largo camino”.

En ese sentido, “mi mensaje a las nuevas generaciones es decirles que la contribución de las mujeres en ciencia es muy importante, que estamos esperando el aporte de todas las jóvenes investigadoras mujeres que están comenzando, porque lo que la ciencia necesita es que ellas se valoren y salgan al mundo empoderadas a cumplir el mismo rol que los hombres. Debemos conseguir que la falta de equidad no sea tema, y los hombres y mujeres tengan las mismas oportunidades. En el área científica aún hay mucho que hacer ya que en prácticamente todas las disciplinas científicas el aporte femenino es minoría”, concluyó.

Se trata del Dr. Alejandro Karelovic y la Dra. Catherine Sepúlveda, ambos académicos de la Universidad de Concepción.

Un gran logro obtuvieron dos Investigadores de Núcleo Milenio sobre Procesos Catalíticos hacia la Química Sustentable (CSC); el Dr. Alejandro Karelovic Burotto y la Dra. Catherine Sepúlveda Muñoz, al adjudicar un Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico, Fondecyt Regular 2022.

El Proyecto del Dr. Karelovic (Investigador Responsable), se titula: “Intrinsic kinetics and surface site requirements for CO₂ hydrogenation to methanol on Ce- and La-promoted catalysts” y es desarrollado en conjunto con el coinvestigador, Profesor Romel Jiménez del Departamento de Ingeniería Química UdeC. Esta investigación, explicó el Dr. Karelovic, “estudia la transformación de hidrógeno y CO₂ a metanol, un compuesto que se estudia como vector energético para almacenar hidrógeno. Nuestra investigación se enfoca en estudiar catalizadores nuevos prometedores para esta reacción por su alta selectividad hacia metanol. Para poder diseñar nuevos catalizadores necesitamos saber cómo funcionan, es decir, qué sitio activo en la superficie se encarga de cada función del catalizador. Aplicaremos técnicas modernas de caracterización de la reacción para entender cómo funcionan”.

Este proyecto, indicó el Dr. Karelovic, se vincula a Núcleo Milenio CSC, “puesto que la hidrogenación de CO₂ a metanol se enmarca en la química sustentable. En particular la línea de producción de hidrógeno del Núcleo CSC es muy afín al tema del proyecto. Creo que este Proyecto Fondecyt aporta en el sentido de usar el hidrógeno producido a partir de biomasa en procesos de producción de carriers de H₂ como el metanol”.

En este contexto, haber adjudicado añadió el Investigador, “es una muy buena noticia porque podremos financiar nuestra investigación en particular estudiantes y personal técnico. Además, el proyecto contempla la adquisición de un espectrómetro de masas para estudiar los productos de la reacción en línea con los equipos de análisis”.

Por su parte, el proyecto de la Dra. Sepúlveda, (Investigadora Responsable) se titula: “Valorization of 5-hydroxymethylfurfural, levulinic acid and furfural as model molecules of biomass on CNTs supported metal nitrides-based catalysts” y es desarrollado junto a los coinvestigadores Dra. Gina Pecchi Sánchez (Depto. Fisicoquímica UdeC) y Dr. Néstor Escalona Burgos (Pontificia Universidad Católica de Chile). Este proyecto, “consiste en valorizar tres moléculas modelo de la biomasa por medio de reacciones de hidrotratamiento catalítico hacia moléculas que sean de interés comercial. Para esto se sintetizarán catalizadores heterogéneos del tipo nitruros, y se estudiará el efecto de la funcionalización de nanotubos de carbono usados como soportes en las reacciones mencionadas”.

Este proyecto Fondecyt, “está vinculado al Núcleo Milenio CSC ya que ambos contemplan la valorización de la biomasa hacia compuestos químicos de mayor valor agregado a partir de la conversión catalítica de moléculas representativas de la biomasa. El proyecto Fondecyt además aporta en el uso de materiales catalíticos novedosos en este tipo de reacciones.”

En ese sentido, “haber adjudicado un Proyecto Fondecyt Regular es de gran importancia para continuar desarrollando mi línea de investigación, es primordial contar con esta fuente de financiamiento. Además, la adjudicación permite continuar contribuyendo al conocimiento en mi área de investigación y seguir avanzando en el desarrollo de la ciencia”, concluyó la Dra. Sepúlveda.