Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades. III. Otras disposiciones. Comunidad Autónoma de Cataluña. Convenio. (BOE-A-2025-3964)
Resolución de 19 de febrero de 2025, de la Presidencia de la Agencia Estatal Consejo Superior de Investigaciones Científicas, M.P., por la que se publica el Convenio con la Universidad de Barcelona y la Fundación Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia, para la realización del proyecto de I+D+i «Towards Efficient Hydrogen Production with New Hybrid Electrocatalysts (Hydrocat)».
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BOLETÍN OFICIAL DEL ESTADO
Núm. 50
Jueves 27 de febrero de 2025
Sec. III. Pág. 27562
ANEXO I
Plan de trabajo
Hydrocat se divide en 4 paquetes de trabajo (WP1-WP4). En estos paquetes de
trabajo participan activamente los equipos del CSIC-ICMAB, la UB y el ICN2.
A continuación, se detallan los diferentes WPs con las sub-tareas asociadas y se
especifica entre paréntesis la participación de cada una de las entidades.
WP1. Síntesis de mediadores redox y su anclaje en la superficie de electrodos
(CSIC-ICMAB).
Se diseñarán y sintetizarán los mediadores redox (RM) para facilitar la reacción de
evolución del oxígeno (OER). Como RM se usarán derivados del tetratiafulvaleno (TTF),
que son sistemas estables ricos en electrones. La metodología general consistirá en
diseñar los TTF con grupos apropiados para interactuar con electrodos basados en óxido
de estaño dopados con fluor (FTO) o electrodos de carbono. Las moléculas formarán
monocapas autoensambladas (SAM) en las superficies de estos electrodos.
Tarea 1.1
Tarea 1.2
Tarea 1.3
Diseño, síntesis y caracterización de los RM basados en TTFs.
Funcionalización de los electrodos con los RM.
Caracterización electroquímica de los sistemas electrodo-RM.
WP2. Modelos computacionales (UB).
Los sistemas de electrodos-SAM y las reacciones que ocurren en ellos se modelarán
computacionalmente mediante cálculos químicos cuánticos basados en la teoría
funcional de la densidad (DFT) utilizando el paquete de simulación Ab Initio de Viena
(VASP) y/o el código FHI AIMS con los parámetros adecuados (por ejemplo, elección de
conjuntos básicos funcionales). La idoneidad de las opciones de código/parámetro para
los sistemas estudiados estará guiada por la experiencia previa del grupo de la UB y las
pruebas que se realizarán en el proyecto. Estos cálculos permitirán evaluar las
propiedades estructurales, termoquímicas, electrónicas y electroquímicas de los modelos
construidos con un alto grado de fiabilidad y precisión.
Tarea 2.1 Determinación de la estructura de los nanomateriales SAM-FTO y SAMcarbono.
Tarea 2.2 Determinación del efecto de la interacción SAM-electrodo sobre la
estabilidad del material del electrodo en condiciones de reacción electrocatalítica.
Tarea 2.3 Derivación de descriptores de actividad e identificación de los principios
de diseño y las combinaciones SAM-sustrato más prometedoras.
Pruebas y caracterización electroquímica (ICN2).
Se probarán y caracterizarán los electrodos con la SAM de los RM para OER. La
actividad electrocatalítica y la estabilidad de los procesos OER se investigarán en
diferentes medios electrolíticos mediante métodos electroquímicos (voltametría cíclica,
electrodos de disco giratorio y electrodos de difusión de gas). Se aclararán las relaciones
estructura-actividad-estabilidad, así como el efecto del pH y el electrolito en las
condiciones de reacción. Se investigará sobre los sitios activos y los mecanismos de
reacción combinando métodos electroquímicos con caracterización microscópica y
espectroscópica in situ/operando.
Tarea 3.1 Probar y comparar la actividad y estabilidad de los electrocatalizadores
basados en SAM para OER.
Tarea 3.2 Dilucidar y optimizar las relaciones estructura-propiedad y los efectos de
los electrolitos para OER.
cve: BOE-A-2025-3964
Verificable en https://www.boe.es
WP3.
Núm. 50
Jueves 27 de febrero de 2025
Sec. III. Pág. 27562
ANEXO I
Plan de trabajo
Hydrocat se divide en 4 paquetes de trabajo (WP1-WP4). En estos paquetes de
trabajo participan activamente los equipos del CSIC-ICMAB, la UB y el ICN2.
A continuación, se detallan los diferentes WPs con las sub-tareas asociadas y se
especifica entre paréntesis la participación de cada una de las entidades.
WP1. Síntesis de mediadores redox y su anclaje en la superficie de electrodos
(CSIC-ICMAB).
Se diseñarán y sintetizarán los mediadores redox (RM) para facilitar la reacción de
evolución del oxígeno (OER). Como RM se usarán derivados del tetratiafulvaleno (TTF),
que son sistemas estables ricos en electrones. La metodología general consistirá en
diseñar los TTF con grupos apropiados para interactuar con electrodos basados en óxido
de estaño dopados con fluor (FTO) o electrodos de carbono. Las moléculas formarán
monocapas autoensambladas (SAM) en las superficies de estos electrodos.
Tarea 1.1
Tarea 1.2
Tarea 1.3
Diseño, síntesis y caracterización de los RM basados en TTFs.
Funcionalización de los electrodos con los RM.
Caracterización electroquímica de los sistemas electrodo-RM.
WP2. Modelos computacionales (UB).
Los sistemas de electrodos-SAM y las reacciones que ocurren en ellos se modelarán
computacionalmente mediante cálculos químicos cuánticos basados en la teoría
funcional de la densidad (DFT) utilizando el paquete de simulación Ab Initio de Viena
(VASP) y/o el código FHI AIMS con los parámetros adecuados (por ejemplo, elección de
conjuntos básicos funcionales). La idoneidad de las opciones de código/parámetro para
los sistemas estudiados estará guiada por la experiencia previa del grupo de la UB y las
pruebas que se realizarán en el proyecto. Estos cálculos permitirán evaluar las
propiedades estructurales, termoquímicas, electrónicas y electroquímicas de los modelos
construidos con un alto grado de fiabilidad y precisión.
Tarea 2.1 Determinación de la estructura de los nanomateriales SAM-FTO y SAMcarbono.
Tarea 2.2 Determinación del efecto de la interacción SAM-electrodo sobre la
estabilidad del material del electrodo en condiciones de reacción electrocatalítica.
Tarea 2.3 Derivación de descriptores de actividad e identificación de los principios
de diseño y las combinaciones SAM-sustrato más prometedoras.
Pruebas y caracterización electroquímica (ICN2).
Se probarán y caracterizarán los electrodos con la SAM de los RM para OER. La
actividad electrocatalítica y la estabilidad de los procesos OER se investigarán en
diferentes medios electrolíticos mediante métodos electroquímicos (voltametría cíclica,
electrodos de disco giratorio y electrodos de difusión de gas). Se aclararán las relaciones
estructura-actividad-estabilidad, así como el efecto del pH y el electrolito en las
condiciones de reacción. Se investigará sobre los sitios activos y los mecanismos de
reacción combinando métodos electroquímicos con caracterización microscópica y
espectroscópica in situ/operando.
Tarea 3.1 Probar y comparar la actividad y estabilidad de los electrocatalizadores
basados en SAM para OER.
Tarea 3.2 Dilucidar y optimizar las relaciones estructura-propiedad y los efectos de
los electrolitos para OER.
cve: BOE-A-2025-3964
Verificable en https://www.boe.es
WP3.
