Enhanced electro-oxidation resistance of carbon electrodes induced by phosphorus surface groups

The electro-oxidation of carbon materials enormously degrades their performance and limits their wider utilization in multiple electrochemical applications. In this work, the positive influence of phosphorus functionalities on the overall electrochemical stability of carbon materials has been demonstrated under different conditions. We show that the extent and selectivity of electroxidation in P-containing carbons are completely different to those observed in conventional carbons without P. The electro-oxidation of P-containing carbons involves the active participation of phosphorus surface groups, which are gradually transformed at high potentials from less-to more-oxidized species to slow down the introduction of oxygen groups on the carbon surface (oxidation) and the subsequent generation of (C*OOH)-like unstable promoters of electro-gasification. The highest-oxidized P groups (–C–O–P-like species) seem to distribute the gained oxygen to neighboring carbon sites, which finally suffer oxidation and/or gasification. So it is thought that P-groups could act as mediators of carbon oxidation although including various steps and intermediates compared to electroxidation in P-free materials.

Seguimiento del Grado en Geología (Facultad de Ciencias, Universidad de Alicante, curso 2015-16)

La Facultad de Ciencias de la Universidad de Alicante ha constituido una red de trabajo formada por los profesores coordinadores de semestre del Grado en Geología, así como por los coordinadores responsables de la titulación. Los objetivos de esta red son: Asegurar la ejecución efectiva de las enseñanzas conforme al contenido del plan de estudios del título verificado; detectar posibles deficiencias en su implementación, proponiendo recomendaciones y sugerencias de mejora; y evidenciar los progresos en el desarrollo del Sistema de Garantía Interno de Calidad (SGIC) tanto en lo relativo a la revisión de la aplicación del plan de estudios como a la propuesta de acciones para mejorar su diseño en la implantación. El método de trabajo se basa en reuniones en las que los miembros de la red plantearán y debatirán los parámetros e indicadores de seguimiento de la red. Cada coordinador llevará a cabo una investigación individualizada del semestre del que es responsable en coordinación con los miembros de su comisión. Asimismo, se participará en la elaboración de los informes de autoevaluación del título.

Congreso online como herramienta docente para estudiantes de tercer ciclo en Electroquímica

Los congresos científicos son una buena herramienta para que los estudiantes de tercer ciclo puedan ampliar sus conocimientos. Sin embargo, las intervenciones donde los estudiantes plantean dudas o preguntas son prácticamente nulas. Con el objetivo de fomentar la participación de los estudiantes en los congresos científicos, la nueva red continua con el trabajo anteriormente realizado, llevando a cabo la II edición del Congreso online de estudiantes dentro del programa interuniversitario “Electroquímica. Ciencia y Tecnología”. La red busca concienciar acerca de la importancia que para un investigador tiene un congreso científico y a su vez, incrementar y mejorar su participación. Para ello, se utiliza un formato más atractivo que en la edición anterior, que mejora el entorno de trabajo y favorece la interacción entre los estudiantes. Asimismo, se emplean estrategias de comunicación más desarrolladas para hacer crecer el número de participantes. Finalmente, se establecerán diferentes parámetros para evaluar la actividad durante el congreso y se entregarán premios para motivar la participación.

Functionalization of carbon nanotubes using aminobenzene acids and electrochemical methods. Electroactivity for the oxygen reduction reaction

Functionalized carbon nanotubes (CNTs) using three aminobenzene acids with different functional groups (carboxylic, sulphonic, phosphonic) in para position have been synthesized through potentiodynamic treatment in acid media under oxidative conditions. A noticeable increase in the capacitance for the functionalized carbon nanotubes mainly due to redox processes points out the formation of an electroactive polymer thin film on the CNTs surface along with covalently bonded functionalities. The CNTs functionalized using aminobenzoic acid rendered the highest capacitance values and surface nitrogen content, while the presence of sulfur and/or phosphorus groups in the aminobenzene structure yielded a lower functionalization degree. The oxygen reduction reaction (ORR) activity of the functionalized samples was similar to that of the parent CNTs, independently of the functional group present in the aminobenzene acid. Interestingly, a heat treatment in N2 atmosphere with a very low O2 concentration (3125 ppm) at 800 °C of the CNTs functionalized with aminobenzoic acid produced a material with high amounts of surface oxygen and nitrogen groups (12 and 4% at., respectively), that seem to modulate the electron-donor properties of the resulting material. The onset potential and limiting current for ORR was enhanced for this material. These are promising results that validates the use of electrochemistry for the synthesis of novel N-doped electrocatalysts for ORR in combination with adequate heat treatments.

Electrochemical reactions of catechol, methylcatechol and dopamine at tetrahedral amorphous carbon (ta-C) thin film electrodes

The electrochemical reactions of dopamine, catechol and methylcatechol were investigated at tetrahedral amorphous carbon (ta-C) thin film electrodes. In order to better understand the reaction mechanisms of these molecules, cyclic voltammetry with varying scan rates was carried out at different pH values in H2SO4 and PBS solutions. The results were compared to the same redox reactions taking place at glassy carbon (GC) electrodes. All three catechols exhibited quasi-reversible behavior with sluggish electron transfer kinetics at the ta-C electrode. At neutral and alkaline pH, rapid coupled homogeneous reactions followed the oxidation of the catechols to the corresponding o-quinones and led to significant deterioration of the electrode response. At acidic pH, the extent of deterioration was considerably lower. All the redox reactions showed significantly faster electron transfer kinetics at the GC electrode and it was less susceptible toward surface passivation. An EC mechanism was observed for the oxidation of dopamine at both ta-C and GC electrodes and the formation of polydopamine was suspected to cause the passivation of the electrodes.

Switchable surfactant-assisted carbon nanotube coatings: innovation through pH shift

The inner surface of fused-silica capillaries has been coated with a dense/homogeneous coating of commercial multi-wall carbon nanotubes (MWCNTs) using a stable ink as deposit precursor. Solubilization of the MWCNTs was achieved in water/ethanol/dimethylformamide by the action of a surfactant, which can switch between a neutral or an ionic form depending on the pH of the medium, which thus becomes the driving force for the entire deposition process. Careful control of the experimental conditions has allowed us to selectively deposit CNTs on the inner surface of insulating silica capillaries by a simple, reproducible, and easily adaptable method.

Análisis de la acción tutorial en ingeniería y arquitectura. Gestión eficaz del tiempo

En este trabajo expondremos un análisis exhaustivo de como se ha desarrollado la acción tutorial en la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Alicante en el curso 2014/2015. El marcado carácter de voluntariedad de la acción tutorial en nuestro centro por parte de estudiantes y tutores permite que el trabajo se realice más satisfactoriamente tanto por parte de tutores como por parte de los estudiantes, puesto que han decidido seguir el plan por ello mismos y no como una imposición. Además expondremos nuestras experiencias en el desarrollo del Taller de Gestión Eficaz del Tiempo, taller desarrollado en nuestro centro bajo la tutela de la experta Nuria Alberquilla, que tiene entre otros muchos objetivos el aprendizaje y puesta en práctica de técnicas para realizar una gestión eficaz del tiempo, con un mejor equilibrio entre la vida académica y personal y la identificación de los principales factores externos e internos que influyen en los resultados obtenidos, y cómo mejorarlos.

Algerian natural montmorillonites for arsenic(III) removal in aqueous solution

The adsorption of As(III) from aqueous solutions using naturally occurring and modified Algerian montmorillonites has been investigated as a function of contact time, pH, and temperature. Kinetic studies reveal that uptake of As(III) ions is rapid within the first 3 h, and it slows down thereafter. Equilibrium studies show that As(III) shows the highest affinity toward acidic montmorillonite even at very low concentration of arsenic. The kinetics of As(III) adsorption on all montmorillonites used is well described by a pseudo-second-order chemical reaction model, which indicates that the adsorption process of these species is likely to be chemisorption. Adsorption isotherms of As(III) fitted the Langmuir and Freundlich isotherm models well. The adsorption of As(III) is pH-dependent obtaining an optimal adsorption at pH 5. From the thermodynamic parameters, it is concluded that the process is exothermic, spontaneous, and favorable. The results suggest that M1, M2, and acidic-M2 could be used as low-cost and effective filtering materials for removal of arsenic from water.

Renovación de la acreditación de la titulación Máster Universitario en Prevención de Riesgos laborales

El Máster universitario en prevención de riesgos laborales comenzó a impartirse en la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Alicante en el curso 2012/13. En el curso 2015/16 se desarrollara la cuarta edición de esta titulación. El Real Decreto 1393/2007, de 29 de octubre, por el que se establece la ordenación de las enseñanzas universitarias oficiales, modificado por el Real Decreto 861/2010, de 2 de julio, señala en el artículo 27 que, una vez iniciada la implantación de las enseñanzas, la ANECA, o los órganos de evaluación que la ley de las comunidades autónomas determinen, llevarán a cabo el seguimiento del cumplimiento del proyecto contenido en el plan de estudios. Al Máster universitario en prevención de riesgos laborales le corresponde en el curso 2015/16 la renovación de su acreditación, en base a los resultados de la docencia de los cursos 2013/14 y 2014/15. Este proyecto se centra en la preparación de los datos necesarios para el informe de autoevaluación, que será necesario presentar para la evaluación externa de la renovación de la acreditación de la titulación.

Study on Electrochemical Capacitance using Templated Carbons

The template carbonization technique enables the production of porous carbons and carbon-based composites with precisely designed, controlled pore structures. The resulting templated carbons are therefore useful to investigate and understand the relation between carbon nanostructure and electrocapacitive properties. In this short review paper, we introduce our works on electrochemical capacitance using zeolite-templated carbons and carbon-coated anodic aluminum oxide.

Red de seguimiento y coordinación del Máster en Ciencia de Materiales

El Máster en Ciencia de Materiales se imparte en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Alicante, consta de 60 créditos ECTS que se cursan durante 1 año académico. El máster está implantado desde el curso 2010-2011 por lo que durante el actual curso 2014-2015 tendremos la quinta promoción de egresados. La red docente está formada por la comisión académica del Máster en Ciencia de Materiales. Esta comisión (profesorado, alumno y personal de administración y servicios) lleva realizando un seguimiento de la titulación durante los 4 cursos anteriores. Por tanto la red tiene como objetivo principal el seguimiento, coordinación, evaluación y mejora de la planificación realizada con las experiencias recogidas a lo largo de estos años. Además, se realizará un estudio de los diferentes indicadores de calidad que utilizan las agencias de acreditación puesto que este año el Máster se someterá a la renovación de la acreditación.

Coordinación del Plan de Acción Tutorial en la Escuela Politécnica Superior

Al igual que en cursos anteriores en la Escuela Politécnica se desarrolla, promovido por el Vicerrectorado de Estudios, Formación y Calidad, coordinado desde el Instituto de Ciencias de la Educación, el Plan de Acción Tutorial (PAT) el cual está abierto a todos aquellos tutores que deseen formar parte del plan y también a todos los estudiantes, que, voluntariamente pueden marcar la opción de participar en el plan en la matrícula, y también a aquellos que, a pesar de no marcar la opción en la matrícula, finalmente han decidido seguir el plan de acción tutorial. Esta característica de participación e inscripción voluntaria permite que el trabajo se realice más satisfactoriamente tanto por parte de tutores como por parte de los estudiantes, puesto que han decidido seguir el plan por ello mismos y no como una imposición. Con este resumen nos proponemos presentar nuestras experiencias en el desarrollo del PAT de nuestro centro.

Sol–gel copper chromium delafossite thin films as stable oxide photocathodes for water splitting

Significant effort is being devoted to the study of photoactive electrode materials for artificial photosynthesis devices. In this context, photocathodes promoting water reduction, based on earth-abundant elements and possessing stability under illumination, should be developed. Here, the photoelectrochemical behavior of CuCrO2 sol–gel thin film electrodes prepared on conducting glass is presented. The material, whose direct band gap is 3.15 eV, apparently presents a remarkable stability in both alkaline and acidic media. In 0.1 M HClO4 the material is significantly photoactive, with IPCE values at 350 nm and 0.36 V vs. RHE of over 6% for proton reduction and 23% for oxygen reduction. This response was obtained in the absence of charge extraction layers or co-catalysts, suggesting substantial room for optimization. The photocurrent onset potential is equal to 1.06 V vs. RHE in both alkaline and acidic media, which guarantees the combination of the material with different photoanodes such as Fe2O3 or WO3, potentially yielding bias-free water splitting devices.

Celebración del I Congreso Online de Jóvenes Investigadores, herramienta científica de presente y futuro

Históricamente, los congresos científicos son, y han sido, uno de los mecanismos más efectivos para la difusión y el debate del conocimiento. A pesar de ello, un ambiente altamente formal no es el más idóneo para que los estudiantes de tercer ciclo saquen el máximo rendimiento, relegándolos a un segundo plano y anulando prácticamente su participación. Con el reto de propiciar la intervención de los estudiantes de máster y doctorado, fundamentalmente a través de planteamiento de preguntas, se ha organizado y celebrado el I Congreso Online de Jóvenes Investigadores en Electroquímica. Enmarcado en los programas interuniversitarios de máster y doctorado de “Electroquímica. Ciencia y Tecnología”, y mediante la herramienta Moodle, los estudiantes han participado en el congreso mediante comunicaciones en formato de póster. Además, han podido mantener discusiones científicas y expresar sus dudas e inquietudes hacia el trabajo de sus compañeros. Para implicar al alumno, se han otorgado certificados de participación y varios premios, uno de ellos otorgado por los propios estudiantes mediante un sistema de votación. En previsión de próximas ediciones del congreso se hizo una encuesta de satisfacción y sugerencias entre los participantes.

Electrocatalytic oxidation of ascorbic acid on mesostructured SiO2-conducting polymer composites

The conducting self-doping copolymer poly(aniline-co-ABA) preserves its redox activity at pH values as high as 7. This observation was the starting point to synthesize an organic–inorganic hybrid composite able to electrochemically oxidize ascorbic acid molecules at that pH. The inorganic part of the catalytic element was an ordered mesoporous electrodeposit of SiO2, which has been used as the template for the electrochemical insertion of the self-doping copolymer. The oxidation of ascorbate ions at a fixed potential on this composite was studied by means of the kinetic model proposed by Bartlett and Wallace (2001). It was observed that the effective kinetic constant KME increased significantly but, simultaneously, k′ME remained almost constant when the composite was employed as the electrocatalytic substrate. These results were interpreted in the light of two combinations of kinetic constants, which strongly suggested that the increase in KME should be ascribed to the improvement in electronic conductivity of the copolymer induced by the highly ordered silica template.