Técnicas separativas y espectroscópicas para el estudio de los materiales colorantes constituyentes del patrimonio cultural

López Montes, A. M., M. T. Espejo, et al.  [e-Book]  Optimización de técnicas espectrométricas y separativas para la identificación de material colorante en patrimonio cultural. Universidad de Granada, 2015

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La temática de esta Tesis Doctoral se centra, principalmente, en la caracterización del material colorante (tanto pigmentos como colorantes naturales y sintéticos) empleado en patrimonio cultural (artístico y documental).

El primer trabajo parte del estudio de las alteraciones físicas y químicas que sufre el grupo de colorantes  (rojo de carmín, rojo de Rubia, amarillo de azafrán, amarillo de goma guta y azul de índigo) tras un envejecimiento artificial acelerado, para entender su evolución y conocer la posibilidad de su identificación una vez alterados.

Este trabajo se realizó íntegramente en los laboratorios del Departamento de Química Analítica de la Universidad de Granada, dentro del grupo de investigación FQM-338 Química Analítica y Ciencias de la Vida dirigido por D. José Luis Vílchez Quero, y el subgrupo Ciencia y Cultura Escrita dirigido por Dña. Teresa Espejo Arias.

Con la colaboración de todos los investigadores y de los responsables de los centros implicados que nos han facilitado el acceso a los documentos históricos, se ha podido llevar a cabo este estudio, cuya metodología se ha aplicado al conocimiento de obras de gran interés cultural.

https://hera.ugr.es/tesisugr/25617102.pdf

Biocombustibles y sostenibilidad

sostenibilidad ambiental biocombustibles - Búsqueda de Google

Biofuels and Sustainability. Takeuchi, Kazuhiko (et al). Springer, 2018. 265 p. (Science for Sustainable Societies). DOI: 10.1007/978-4-431-54895-9.
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Este libro de acceso abierto presenta un análisis exhaustivo de las estrategias de uso de biocombustibles desde una perspectiva interdisciplinaria utilizando la ciencia de la sostenibilidad.

Esta perspectiva interdisciplinaria (ciencia social-ciencia natural) significa que las estrategias y opciones de política propuestas tendrán importantes repercusiones tanto en la economía como en la sociedad. Se espera que los biocombustibles contribuyan a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, a revitalizar las economías de las comunidades agrícolas y a aliviar la pobreza.

Sin embargo, a pesar de estos beneficios previstos, organizaciones internacionales como la FAO, la OCDE y las Naciones Unidas han publicado informes en los que expresan su preocupación por el hecho de que la promoción de los biocombustibles pueda dar lugar a la deforestación, la contaminación y la escasez de agua. Las repercusiones de la utilización de biocombustibles son amplias, intersectoriales y complejas, por lo que se requieren análisis exhaustivos para evaluar en qué medida los biocombustibles pueden contribuir a sociedades sostenibles.

Aplicando conceptos y metodologías interdisciplinarios de la ciencia de la sostenibilidad, el libro ayuda a mejorar el establecimiento de una sociedad sostenible, así como la elaboración de respuestas apropiadas a una necesidad mundial de adoptar medidas urgentes sobre cuestiones actuales relacionadas con los biocombustibles.

Química experimental de bachillerato

Una Mirada nueva a la química experimental de bachillerato - Búsqueda de Google

Centellas Masuet, Francesc A., [et al]. Una Mirada nueva a la química experimental de bachillerato. Edicions de la Universitat de Barcelona , 2010. 130 p. (Col·lecció Biblioteca Universitària).
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En esta publicación se proponen once prácticas de laboratorio relacionadas con distintos temas de los programas de química del bachillerato. Los experimentos se han diseñado de modo que, sin renunciar al rigor científico, resulten amenos y fácilmente comprensibles para los estudiantes. Se destacan también las aplicaciones de los productos obtenidos y su relación con la vida cotidiana.

Se ha intentado que el volumen de residuos generados sea mínimo o, en su caso, se han planteado procedimientos para recuperar los productos obtenidos. Además, se ha hecho especial hincapié en las normas de seguridad personal y ambiental que el alumno debe seguir en todo momento en el laboratorio.

Fosfonatos y fosfinatos metálicos

Metal Phosphonates and Phosphinates - Búsqueda de Google

Taddei, Marco ; Costantino, Ferdinando. Metal Phosphonates and Phosphinates. MDPI – Multidisciplinary Digital Publishing Institute, 2019. 120 p. DOI: 10.3390/books978-3-03928-003-2.

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La química de los fosfonatos metálicos y los fosfinatos tiene una larga historia, que comenzó en el decenio de 1970 con la labor pionera llevada a cabo independientemente por el Prof. Abraham Clearfield (Universidad de Texas A&M, EE.UU.) y el Prof. Giulio Alberti (Universidad de Perugia, Italia).

En 1978, Alberti informó de la síntesis del primer fosfonato de Zr en capas basado en el ácido fenilfosfónico, cuya estructura cristalina fue determinada en 1993 por Clearfield. Este derivado Zr se considera la estructura arquetípica de todos los fosfonatos metálicos y reveló una nueva química basada en el diseño racional de materiales sintéticos que poseen estructuras y propiedades a medida debido a la contribución sinérgica tanto del tipo de metal como de la parte orgánica de los enlazantes.
Los ácidos fosfónico y fosfínico son enlazadores que pueden sintetizarse mediante varias estrategias, a menudo de fácil acceso, lo que permite un número potencialmente enorme de bloques. La combinación con metales alcalinos, del grupo principal, de transición y de tierras raras permite preparar materiales robustos y cristalinos que pueden emplearse en un gran número de aplicaciones, como el intercambio de iones, la absorción de gases, el reconocimiento molecular, la catálisis y como soporte para fines biomédicos.
En este número especial se recogen las últimas contribuciones de varios expertos en la materia que asistieron al Primer Taller Europeo sobre la Química de los Fosfonatos Metálicos, celebrado en Swansea (Reino Unido) en septiembre de 2018. El taller fue un evento de un día de duración organizado con el objetivo de abrir un foro de discusión para los científicos más eminentes que trabajan en el campo de la química del fosfonato y del fosfinato. Las charlas invitadas que se presentaron durante el seminario abarcaron un gran número de temas, desde nuevas estrategias sintéticas hasta compuestos porosos, catálisis, baterías y aplicaciones biomédicas.


Los fosfinatos o hipofosfitos son una clase de compuestos de fósforo basados conceptualmente en la estructura del ácido hipofosforoso. La UIQPA prefiere el término fosfinato en todos los casos, sin embargo, en la práctica el hipofosfito se suele utilizar para describir las especies inorgánicas (por ejemplo, el hipofosfito de sodio), mientras que el fosfinato suele referirse a las especies organofosforadas.

Los fosfonatos y los ácidos fosfónicos son compuestos organofosforados que contienen Grupos C-PO(OH)2 o C-PO(OR)2. Los ácidos fosfónicos, que se manejan típicamente como sales, son generalmente sólidos no volátiles poco solubles en disolventes orgánicos, pero solubles en agua y alcoholes comunes. 

La molécula que aprovecha todo el espectro de luz solar para combustible

Scientists for the first time have developed a single molecule that can absorb sunlight efficiently and also act as a catalyst to transform solar energy into hydrogen, a clean alternative to fuel for things like gas-powered vehicles.This new molecule collects energy from the entire visible spectrum, and can harness more than 50% more solar e...

Los científicos han desarrollado por primera vez una molécula que puede absorber la luz solar de manera eficiente y también actuar como catalizador para transformar la energía solar en hidrógeno, una alternativa limpia al combustible para cosas como los vehículos a gas.

Esta nueva molécula recoge la energía de todo el espectro visible, y puede aprovechar más del 50% de la energía solar que las células solares actuales. El hallazgo podría ayudar a hacer la transición de los combustibles fósiles a fuentes de energía que no contribuyen al cambio climático.

Los investigadores resumieron sus hallazgos en un estudio publicado hoy en Nature Chemistry. El equipo de investigación fue dirigido por Claudia Turro, profesora de química y directora del Centro de Dinámica Química y Biofísica de la Universidad Estatal de Ohio.


Whittemore, T.J., Xue, C., Huang, J. et al. Single-chromophore single-molecule photocatalyst for the production of dihydrogen using low-energy light. Nat. Chem. 12, 180–185 (2020). https://doi.org/10.1038/s41557-019-0397-4. ARTICULO


“La idea es que podemos usar los fotones del sol y transformarlos en hidrógeno. En pocas palabras, estamos ahorrando la energía de la luz solar y almacenándola en enlaces químicos para que pueda ser utilizada más adelante”, dijo Turro. Los fotones son partículas elementales de la luz solar que contienen energía.

Los investigadores demostraron, por primera vez, que es posible recoger la energía de todo el espectro visible de la luz solar -incluyendo el infrarrojo de baja energía, una parte del espectro solar que anteriormente había sido difícil de recoger- y transformarla, rápida y eficientemente, en hidrógeno. El hidrógeno es un combustible limpio, lo que significa que no produce carbono o dióxido de carbono como subproducto de su uso.

Convertir la energía del sol en, digamos, combustible para un coche, primero requiere un mecanismo para recoger la energía. Esa energía entonces tiene que ser convertida en combustible. La conversión requiere algo llamado catalizador, una cosa que acelera una reacción química, permitiendo la conversión de energía solar en energía utilizable como el hidrógeno.

La mayoría de los intentos anteriores de recoger la energía solar y convertirla en hidrógeno se han centrado en las longitudes de onda de mayor energía de la luz solar – rayos ultravioleta, por ejemplo. Los intentos anteriores también se han basado en catalizadores construidos a partir de dos o más moléculas, que intercambian electrones – energía – a medida que producen combustible a partir de la energía solar. Pero la energía se pierde en el intercambio, haciendo que esos sistemas multimoleculares sean menos eficientes. Los pocos intentos que dependían de un catalizador de una sola molécula también eran ineficientes, dijo Turro, en parte porque no recogían energía de todo el espectro visible de la luz solar, y en parte porque los propios catalizadores se degradaban rápidamente.

El equipo de investigación de Turro descubrió cómo hacer un catalizador a partir de una sola molécula – una forma del elemento rodio – lo que significa que se pierde menos energía, dijo. Y descubrieron cómo recoger energía desde el infrarrojo hasta el ultravioleta – todo el espectro visible. El sistema que este equipo de investigación diseñó es casi 25 veces más eficiente con luz cercana al infrarrojo de baja energía que los sistemas anteriores de una sola molécula que operan con fotones ultravioleta, según el estudio.


Fuente: Ohio State University

Técnicas ‘big data’ para capturar y almacenar CO₂ procedente de una central térmica

central térmica. - Buscar con Google

El cambio climático parece estar relacionado con la emisión antropogénica de dióxido de carbono procedente del uso intensivo de combustibles fósiles. En este sentido, el desarrollo de tecnologías eficientes para la captura y el almacenamiento de dióxido de carbono se presenta como la solución más viable.

Jorge A. Rodriguez Navarro - Buscar con Google

El científico de la Universidad de Granada (UGR) Jorge Rodríguez Navarro, investigador del departamento de Química Inorgánica, ha participado en un estudio internacional publicado en la revista Nature en el que se han utilizado técnicas de Big Data para seleccionar un material óptimo para la captura de CO2 de una biblioteca virtual de más de 300.000 materiales de tipo red metalorgánica.

Los resultados muestran que los materiales reportados superan el comportamiento de materiales porosos clásicos, tales como zeolitas y carbones activados, en condiciones típicas de captura de CO2 de una central térmica.

Boyd, P.G., Chidambaram, A., García-Díez, E. et al. Data-driven design of metal–organic frameworks for wet flue gas CO2 capture. EN: Nature, n. 576, pp. 253–256 (2019) doi:10.1038/s41586-019-1798-7. DESCARGAR ARTÍCULO

La metodología de un fármaco

La metodología empleada se asemeja a la usada en la selección de fármacos por la industria farmacéutica, en la que se busca un fármaco que se ajuste al centro activo de una proteína causante de una enfermedad.

En este caso, la molécula objetivo es conocida (el CO2), mientras que el material óptimo no lo es. “Esta técnica de big data ha permitido reconocer el centro activo que presentan los materialescon mejor comportamiento y para el cual se ha acuñado la denominación de adsorbaforo”, señala el autor.

Dicho adsorbaforo de la molécula de CO2 consiste en dos anillos aromáticos separados por 7 amstrongs y que son capaces de encapsular selectivamente una molécula de CO2 a modo de un ‘sándwich’ molecular.

Científicos emplean técnicas de ‘big data’ para capturar y almacenar dióxido de carbono procedente de una central térmica - Canal UGR

Una vez seleccionados los materiales teóricos óptimos, estos se han sintetizado de forma dirigida y estudiado su comportamiento en la captura de CO2.


FUENTE: Universidad de Granada

La Viticultura y la Enología bajo el Cambio Climático

Viticultura y la Enología - Buscar con Google

Fraga, Helder. Viticulture and Winemaking under Climate Change. MDPI – Multidisciplinary Digital Publishing Institute, 2019.

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La importancia de la viticultura y del sector socioeconómico vitivinícola es reconocida en todo el mundo. Las regiones vitivinícolas más reconocidas presentan características medioambientales muy específicas, donde el clima suele tener un papel central. Teniendo en cuenta la fuerte influencia de los factores climáticos y meteorológicos en el rendimiento de la vid y en los atributos de calidad de las bayas, el cambio climático puede tener un impacto significativo en este cultivo.

Las tendencias recientes ya apuntan a un pronunciado aumento de las temperaturas medias de la temporada de cultivo, así como a cambios en los regímenes de precipitaciones, que han estado influyendo en la tipicidad del vino en algunas de las regiones vinícolas más renombradas del mundo. Además, varios escenarios climáticos evidencian la mejora de las condiciones de estrés para el crecimiento de la vid hasta el final del siglo. Aunque la vid tiene una gran resistencia, la clara evidencia de un cambio climático significativo en las próximas décadas urge a los actores del sector a tomar medidas de adaptación y mitigación.

Para dar pistas sobre los temas mencionados anteriormente, se ha publicado el número especial titulado “Viticulture and Winemaking under Climate Change”. Se consideraron contribuciones de diferentes campos, incluyendo la modelización de cultivos y del clima, y las posibles medidas de adaptación contra estas amenazas. El presente número especial permite ampliar el conocimiento científico en estos campos de investigación, así como proporcionar un camino para la investigación futura.