FOREST2+

Artículos científicos

• Paesa, M., Almazán, F., Yus, C., Sebastián, V., Arruebo, M., Gandía, L. M., Reinoso, S., Pellejero, I., Mendoza, G., Gold Nanoparticles Capped with a Novel Titanium(IV)-Containing Polyoxomolybdate Cluster: Selective and Enhanced Bactericidal Effect Against Escherichia coli. Small 2023, 2305169. https://doi.org/10.1002/smll.202305169
• Ibáñez-de-Garayo, A.; Imizcoz, M.; Maisterra, M.; Almazán, F.; Sanz, D.; Bimbela, F.; Cornejo, A.; Pellejero, I.; Gandía, L.M. The 3D-Printing Fabrication of Multichannel Silicone Microreactors for Catalytic Applications. Catalysts 2023, 13, 157. https://doi.org/10.3390/catal13010157

Comunicaciones en congresos

• Sanz Carrillo, D., Saenz Gamasa, C., Hernández Salueña, B., Pellejero Alcázar, I., Gandía Pascual, L.M. Iluminación homogénea y eficiente de microrreactores mediante el uso de una esfera integradora. Reunión Sociedad Española de Catálisis SECAT’21. Valencia 18-20 octubre 2021.
• Imizcoz, M., Almazán, F-, Rodríguez, R., Echarte, A., Pellejero, I., Gandía, L.M. Bimetallic MOF-derived Catalyst for Photo-thermal CO₂ Hydrogenation to CH₄. 9th International Symposium on Carbon for Catalysis, CarboCat–IX, Zaragoza, June 28-30, 2022.

TFG – Ingeniería Mecánica (UPNA)

• Alejandro Ibañez de Garayo: Diseño y fabricación 3D de componentes para reactores de despolimerización de lignina: batch y continuo (septiembre 2021).

Otras actividades de diseminación

• Noche Europea de los Investigadores y las Investigadoras. 30 de septiembre de 2022. Civican, Pamplona.

El proyecto colaborativo FOREST2+ se ha centrado en el desarrollo de materiales fotoactivos y de un sistema de conversión fotocatalítica de CO2 con el objetivo de conseguir combustibles renovables. Este ambicioso objetivo se debe a la gran transcendencia que tiene poder proporcionar fuentes limpias de energía reciclando el CO₂ CO2 y mitigar los problemas relacionados con la contaminación y cambio climático. En este contexto, el proyecto no solo coincide perfectamente con las estrategias de investigación regionales, sino también con los desafíos sociales prioritarios del Programa Europeo H2020. En los últimos años se han presentado avances relevantes vinculados al desarrollo de materiales fotoactivos tales como nanopartículas sobre óxidos semiconductores, perovskitas, grafeno, MOFs, etc. Pero también es necesario progresar en dispositivos altamente eficientes que permitan un contacto adecuado entre los reactivos, el fotocatalizador y la luz. Por ello, el proyecto FOREST2+ ha investigado el desarrollo integral de los distintos elementos que constituyen un sistema experimental de fotorreacción: i) Diseñar fotocatalizadores multifuncionales para la reducción de CO2; ii) Optimizar los fotorreactores solares (captación de luz, transferencia de masa, reactividad) y iii) Desarrollar un sistema experimental versátil para su utilización bajo luz solar.

Para el buen desarrollo del proyecto es necesario un equipo multidisciplinar formado por los miembros del consorcio. Por parte de Lurederra se han diseñado y sintetizado diferentes tipos de fotocatalizadores basados en óxidos semiconductores puros (TiO2, CeO2, ZrO2) y con distintos dopajes (Ni, Co), y por parte de UPNa-InaMat2 se han realizarán las modificaciones de estos fotocatalizadores con nanopartículas metálicas (Ru) y materiales adsorbentes (Metal Organic Frameworks) y se ha llevado a cabo la fabricación de los microdispositivos (microrreactores) y los experimentos de fotorreacción. El objetivo final del proyecto que se ha conseguido es el desarrollo de un reactor solar fotocatalítico, en el cual se puede llevar a cabo la fotoconversión de CO2 en operación continua usando H2 para obtener metano utilizando como fuente de energía solamente la luz solar. Entre los objetivos intermedios que se han logrados en el proyecto destacan:

• • Comprobación de la versatilidad de la tecnología de Flame Spray Pyrolysis (F
  • SP), para producir distintas composiciones de nano-óxidos (Ni-TiO₂, Co-TiO₂ y Ce-ZrO₂).
  • Ajuste de los parámetros de producción, así como optimización de las producciones para conseguir las propiedades y características deseadas de los nanomateriales.
  • Optimización de las dispersiones preparadas con las distintas composiciones de nano-óxi
  • dos, consiguiendo una buena integración de los materiales en el medio correspondiente, y resultando en dispersiones estables y homogéneas.
  • Diseño de un protocolo de síntesis y activación de la estructura porosa específico para conseguir las propiedades fisicoquímicas deseadas en los productos, tanto de MOF como de sus materiales derivados: óxidos y carbones.

Estudio y análisis de la actividad fotocatalítica de distintos óxidos metálicos, tanto comerciales como los sintetizados por FSP; así como los carbones grafitizados obtenidos por pirólisis de MOFs y los MOFs sin tratar.

• Industriabilidad del proceso para obtener nanopartículas basadas en óxidos mixtos con pro
  piedades óptimas para la fotoconversión de CO₂, ya que se ha demostrado algunas de los puntos fuertes de la tecnología FSP, como son su versatilidad, reproducibilidad y escalabilidad.
• Realización de un prototipo para llevar a cabo reacciones foto-termoinducidas bajo luz solar real.

Así mismo durante la vida del proyecto los socios han realizado diferentes tareas de divulgación para dar a conocer los resultados del proyecto. Hasta la fecha se han publicado dos artículos en los que parte de los resultados derivan directamente del proyecto.
.- UiO-66 MOF-Derived Ru@ZrO2 Catalysts for Photo-Thermal CO₂ Hydrogenation. F Almazán, M Lafuente, A Echarte, M Imizcoz, I Pellejero, LM Gandía. Chemistry 5 (2), 720-729
.- The 3D-Printing Fabrication of Multichannel Silicone Microreactors for Catalytic Applications. A Ibáñez-de-Garayo, M Imizcoz, M Maisterra, F Almazán, D Sanz, F Bimbela, A Cornejo, I Pellejero, LM Gandía…Catalysts 13 (1), 157

También se ha participado en dos congresos donde en formato poster se han presentado resultados del proyecto: Reunión de la Sociedad Española de Catálisis SECAT 2021 Valencia y CARBOCAT 2022 Zaragoza.