Universidad de Burgos
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Estructura del programa de doctorado para el curso 2008-2009 y objetivos de los cursos

 

El Programa de Doctorado Electroquímica. Ciencia y Tecnología se distribuirá en dos periodos (Docente e Investigador) a desarrollar en dos cursos académicos consecutivos.

 

El periodo Docente se compondrá de 20 créditos, de los cuales el alumno deberá cursar al menos 15 de ellos de entre las asignaturas fundamentales del Programa que suman un total de 24 créditos, pudiendo cursar los 5 créditos restantes en asignaturas de otros programas propios de su Universidad. Los cursos correspondientes al periodo Docente se impartirán de forma intensiva en la Universidad de Sevilla, durante cuatro semanas consecutivas entre los meses de enero y febrero de 2009. Aparte del curso intensivo el estudiante realizará las actividades prácticas propuestas en su propia universidad, bajo la supervisión del responsable departamental del programa.

 

El periodo Investigador, constituido por 12 créditos, será realizado por el estudiante en su propia Universidad, tutelado por un profesor participante en el programa.

 

Al final del periodo Investigador el estudiante deberá defender su trabajo ante una comisión de evaluación.

 

La lista de Universidades y Departamentos participantes  en el Programa de Doctorado, junto con el nombre y el correo electrónico de cada coordinador para el bienio 2008-2010, se muestra en la siguiente tabla.

 

 

UNIVERSIDAD

 

DEPARTAMENTO

COORDINADOR

e-mail

AUTÒNOMA DE BARCELONA

Departament de Química

Iluminada Gallardo García

Iluminada.Gallardo@uab.es

AUTÓNOMA DE MADRID

Departamento de Química Física Aplicada

Pilar Herrasti González

 pilar.herrasti@uam.es

COMPLUTENSE DE MADRID

Departamento de Química Física I

María Josefa González Tejera

mjgonte@quim.ucm.es

Departamento de Química Analítica

José Manuel Pingarrrón Carrazón

 

pingarro@quim.ucm.es

 

ALICANTE

Departamento de Química-Física

Vicente Montiel Leguey

vicente.montiel@ua.es

BARCELONA

Departament de Química Física

Pere L. Cabot Julià

p.cabot@ub.edu

BURGOS

Departamento de Química

Jesús López Palacios

jlopal@ubu.es

CÓRDOBA

Departamento de Quí­mica Física y Termodinámica Aplicada

Luis Camacho Delgado

qf1cadel@uco.es

LLEIDA

Departament de Química

Jaume Puy Llorens

jpuy@quimica.udl.es

MURCIA

Departamento de Química Física

Angela Molina

amolina@um.es

OVIEDO

Departamento de Química Física y Analítica

Agustín Costa García

costa@uniovi.es

SEVILLA

Departamento de Química Física

Francisco Prieto Dapena

dapena@us.es

VALÈNCIA

Departament de Química Física

Francisco Vicente Pedrós

Francisco.Vicente@uv.es

VIGO

Departamento de Química Física

Inmaculada Prieto Jiménez

iprieto@uvigo.es

Departamento de Química Analítica y Alimentaria

Elisa González Romero

eromero@uvigo.es


ASIGNATURAS FUNDAMENTALES DEL PROGRAMA DE DOCTORADO

 

ASIGNATURA

PROFESORES

DEPARTAMENTO

CRED/PROF.

 

REVISIÓN DE ELECTROQUÍMICA FUNDAMENTAL

(3 créditos)

 

RAFAEL ANDREU FONDACABE

QUÍMICA FÍSICA - UNIVERSIDAD DE SEVILLA

 

1.5

JULIA ARCOS MARTÍNEZ

QUÍMICA - UNIVERSIDAD DE BURGOS

 

1.5

 

FUNDAMENTOS DE ELECTROQUÍMICA APLICADA    

(3 créditos)

 

VICENTE MONTIEL LEGUEY

QUÍMICA FÍSICA - UNIVERSIDAD DE ALICANTE

 

1.5

ILUMINADA GALLARDO GARCÍA

QUÍMICA-UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BARCELONA

 

1.5

 

TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS Y AUXILIARES. TRATAMIENTO DE DATOS Y SIMULACIÓN

 (3 créditos)

 

MARIA LUISA MARCOS LAGUNA

QUÍMICA FÍSICA - UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MADRID

 

1.5

MANUELA LÓPEZ TENÉS

QUÍMICA FÍSICA - UNIVERSIDAD DE MURCIA

 

1.5

 

CORROSIÓN Y TRATAMIENTO DE SUPERFICIES

 (3 créditos)

 

CARMEN ANDRADE PERDRIX

INSITUTO DE CIENCIAS DE LA CONSTRUCCION EDUARDO TORROJA- CSIC

 

1.5

ELVIRA GÓMEZ VALENTÍN

 

QUÍMICA FÍSICA - UNIVERSIDAD DE BARCELONA

 

1.5

 

ELECTROQUÍMICA DE SUPERFICIES Y ELECTROCATÁLISIS 

 (3 créditos)

 

VÍCTOR CLIMENT PAYÁ

QUÍMICA FÍSICA - UNIVERSIDAD DE ALICANTE

INSTITUTO UNIVERSITARIO DE ELECTROQUÍMICA

 

1.5

LUIS CAMACHO DELGADO

QUÍMICA FÍSICA  Y TERMODINÁMICA APLICADA - UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA

 

1.5

 

 

ELECTROQUÍMICA DEL MEDIO AMBIENTE                                                       

 (3 créditos)

 

ENRIC BRILLAS COSO

QUÍMICA FÍSICA - UNIVERSIDAD DE BARCELONA

 

1.5

JAUME PUY LLORENS

QUÍMICA - UNIVERSIDAD DE LLEIDA

 

1.5

 

GENERACIÓN Y ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA

 (3 créditos)

 

JAIME GONZÁLEZ VELASCO

 

QUÍMICA - UNIVERSIDAD AUTONOMA DE MADRID

 

1.5

PEDRO GÓMEZ ROMERO

CENTRO DE INVESTIGACIÓN EN NANOCIENCIA Y NANOTECNOLOGÍA - CSIC

 

1.5

ELECTROQUÍMICA DE MATERIALES MOLECULARES. ELECTROANÁLISIS Y (BIO)SENSORES

 (3 créditos)

 

TORIBIO FERNÁNDEZ OTERO

ARQUITECTURA Y TECNOLOGÍA DE LA EDIFICACIÓN- UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CARTAGENA

 

1.5

JOSÉ MANUEL PINGARRÓN CARRAZÓN

QUÍMICA ANALÍTICA - UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

 

1.5

 

 

Revisión de Electroquímica Fundamental (tres créditos).

 

Profesores

 

Rafael Andreu Fondacabe fondacab@us.es

Julia Arcos Martínez jarcos@ubu.es


Programa
Preliminares.
Reacciones electroquímicas en equilibrio.
Cinética electroquímica I: la transferencia electrónica.
Cinética electroquímica II: el transporte de materia.
Estructura interfacial.
Adsorción iónica y molecular.
Nociones de instrumentación.

 



Objetivos pedagógicos que se pretenden conseguir:
Los objetivos de estas lecciones son formar a los alumnos en conceptos fundamentales de equilibrio electroquímico, cinética y estructura. Dada la diversidad de planes de estudio en la licenciatura de Química en las distintas Universidades, se trata con estas lecciones de unificar criterios y homogeneizar a los alumnos en los conceptos básicos que van a necesitar a lo largo del curso. Por otra parte, dado el carácter interdisciplinar de la investigación electroquímica, los alumnos matriculados han cursado diferentes licenciaturas como Farmacia, Física, Ingenierías o Especialidades industriales de la Electroquímica, licenciaturas en las que la Electroquímica está ausente o se le dedican pocos créditos.

Metodología utilizada para la enseñanza-aprendizaje del curso.
En cuanto a la metodología de las clases teóricas, cada lección ocupa en su parte expositiva aproximadamente una media de dos horas. El alumno deberá ampliar o profundizar en algunas de las deducciones consultando la bibliografía que se acompañará en el programa. Las figuras que aparecerán proyectadas durante las clases serán repartidas por el profesor con anterioridad a las exposiciones, así como ejercicios de autocomprobación a modo de cuestiones y problemas cuya resolución se recomienda las realice el alumno con objeto de afianzar los conceptos expuestos. Debido al carácter básico de las lecciones, las prácticas relacionadas con los temas se realizarán en las restantes asignaturas.

Criterios de evaluación
La evaluación y consiguiente calificación del trabajo de los estudiantes se llevará a cabo mediante el sistema de evaluación continua del curso y la realización de un examen. Para ello, al inicio del curso intensivo se les dará a los alumnos un informe con las preguntas y problemas que tendrán que preparar con vistas al examen.

Bibliografía Recomendada
6.1.1) J. Koryta and J. Dvorak, Principles of Electrochemistry, Wiley, 1987.
6.1.2) W. Schmickler, Interfacial Electrochemistry, OVP, 1996.
6.1.3) A.J. Bard and L.R. Faulkner, Electrochemical Methods, Wiley, 2000.
6.1.4) J. Lipkowski and P.N. Ross, Structure of Electrified Interfaces, VCH, 1993.
6.1.5) J. Lipkowski and P.N. Ross, Adsorption of Molecules at Metal Electrodes, VCH, 1992.

 

 

 

 


Fundamentos de Electroquímica Aplicada (tres créditos).

Profesores

 

Vicente Montiel Leguey vicente.montiel@ua.es

Iluminada Gallardo García iluminada.gallardo@uab.es

 

Programa
Conceptos generales del diseño de un reactor electroquímico.
Transporte de materia y transferencia de calor en un reactor electroquímico.
Distribución de corriente y de potencial en sistemas electroquímicos.
Aspectos energéticos de los reactores electroquímicos.

Síntesis electroquímica: generalidades.
Parámetros de síntesis.
Tipos de electrodos utilizados en electrosíntesis.

Síntesis electroquímica orgánica.

Síntesis electroquímica inorgánica.
Sales fundidas.

Síntesis del adiponitrilo.
Planta de cloro-sosa.

Síntesis del p-hidroxifenilacético.
 

Objetivos pedagógicos que se pretenden conseguir:
A lo largo del curso se introducirán los conceptos fundamentales necesarios para que el alumno comprenda las diferencias existentes entre un reactor heterogéneo clásico y uno electroquímico y las características y propiedades de los distintos reactores electroquímicos, especialmente en sus aspectos de transporte de materia y distribución de corriente y potencial. (objetivo 1). Ello permitirá al final del curso que el alumno sea capaz de diseñar reactores para procesos específicos tales como síntesis, depósitos metálicos, tratamiento de efluentes industriales etc. (objetivo 2). El conocimiento de los distintos tipos de electrodos industriales de los que se dispone y de sus especiales características para determinados procesos será también uno de los objetivos importantes del curso (objetivo 3). Junto a ello, y no menos importante, el alumno debe comprender la importancia y sobre todo, las posibilidades de la Electroquímica como tecnología, no nueva pero si poco empleada, en algunos de sus aspectos, como la síntesis. Para ello, en esta asignatura del doctorado, se incidirá en una aplicación tecnológica, que si bien es muy conocida en procesos inorgánicos, no lo es tanto en procesos de química orgánica. Se intentará que el alumno aprenda la metodología necesaria para el desarrollo de procesos de síntesis a través de la explicación de algunos ejemplos típicos tanto inorgánicos (objetivo 4) como orgánicos (objetivo 5).

Metodología utilizada para la enseñanza-aprendizaje del curso.
Los créditos a impartir se dividen apartes iguales entre los dos profesores de la asignatura y constaran de un grupo de clases magistrales (2 créditos) continuadas por seminarios y ejercicios prácticos detallados. El alumno deberá realizar un breve trabajo sobre alguno de los diferentes temas del programa a lo largo del curso con una extensión máxima de unos 20 folios. Al alumno se le proporcionara todo el material visual utilizado, transparencias, figuras tablas etc., junto con una detallada bibliografía del tema indicándole los textos más convenientes para cada apartado.

Criterios de evaluación
La evaluación consistirá de dos partes, una de ellas basada en la evaluación continua del alumno en los seminarios y clases prácticas, atendiendo a la calidad de la pregunta y a la respuesta a la misma que puedan dar otros alumnos,  y otra a la realización de un examen de conceptos.

Bibliografía Recomendada
F. Coeuret, Introducción a la ingeniería electroquímica, Reverté, Barcelona, 1992.
D.J. Pickett, Electrochemical Reactor Design, 2ª Ed., Elsevier Sci. Pub. Co., 1979.
G. Prentice, Electrochemical Engineering Principles, Prentice Hall, New Jersey, 1991
E. Heitz and G. Kreysa, Principles of Electrochemical Engineering, VCH, Weinheim, 1986.
T.Z. Fahidy, Principles of Electrochemical Reactor Analysis, Elsevier, New York, 1985.
M. Baizer, Organic Electrochemistry, Marcel Dekker, 1991.
Z. Nagy, Electrochemical Synthesis of Inorganic compounds, Plenum Press, New York, 1985.
D. Pletcher and F.C. Walsh, Industrial Electrochemistry, Blackie Academic and Professional, London, 1993.
K. Izutsu, Electrochemistry in non aqueous solutions, Wiley-VCH.
J.R. Ochoa, Electrosíntesis y Electrodiálisis, McGraw-Hill, Madrid, 1996.
D.K. Kyriacou, Modern Electroorganic Chemistry, Springer-Verlag, Berlin, 1994.
D.K. Kyriacou, Electrochemical Reactions and Mechanisms in Organic Chemistry, Elselvier, 2000.
T. Shono, Electroorganic Chemistry as a New Tool in Organic Synthesis, Springer-Verlag, Berlin, 1984.
S. Torii, Recent Advances in Electroorganic Synthesis, Elselvier, 1987.

 

 

 


Técnicas electroquímicas y auxiliares. Tratamiento de datos y simulación (tres créditos).

 

Profesroes

 

Maria Luisa Marcos Laguna mluisa.marcos@uam.es

Manuela López Tenés manuela@um.es


Programa
Técnicas electroquímicas de microelectrólisis dc.
Tratamiento de datos y simulación de las técnicas dc.
Técnicas electroquímicas de microelectrólisis ac.
Técnica de la microbalanza de cuarzo.

Objetivos pedagógicos que se pretenden conseguir:
Se pretende con esta asignatura que los alumnos adquieran conocimientos suficientes sobre los fundamentos teóricos de las técnicas electroquímicas de mayor relevancia en la actualidad, así como sobre sus aplicaciones al estudio de diferentes tipos de procesos de electrodo (simples, en varias etapas, procesos con reacciones químicas acopladas, etc.).



Metodología utilizada para la enseñanza-aprendizaje del curso.
La metodología que creemos más adecuada para conseguir los objetivos propuestos se basa en la utilización conjunta de clases magistrales, seguidas de discusión y debate con los alumnos, y clases prácticas de simulación con ordenador, en las que los alumnos aplicarán diferentes técnicas al estudio de algunos procesos particulares. También se proponen trabajos que se realizarán individualmente o en grupos de dos, dependiendo del número total de alumnos. Dichos trabajos serán sometidos a exposición y debate.



Criterios de evaluación
Para la calificación final de los alumnos se valorará: - La participación activa en los debates y la correcta interpretación de los resultados obtenidos en las prácticas de simulación con ordenador. - El interés mostrado en la asignatura a través de preguntas y consultas tanto en el periodo de impartición de las clases como en las tutorías posteriores por correo electrónico. - La calidad del trabajo final que deberán presentar todos los alumnos.

 

 

Bibliografía Recomendada
J. Koryta and J. Dvorak, Principles of Electrochemistry, Wiley, 1987.

W. Schmickler, Interfacial Electrochemistry, OVP, 1996.

A. J. Bard and L. R. Faulkner, Electrochemical Methods, 2nd Edition, Wiley, 2001.

J. Lipkowski and P.N. Ross, Structure of Electrified Interfaces, VCH, 1993.

J. Lipkowski and P.N. Ross, Adsorption of Molecules at Metal Electrodes, VCH, 1992.

A. J. Bard, M. Stratmann and P. R. Unwin (Eds.), Encyclopedia of Electrochemistry, vol. 3, Instrumentation and Electroanalytical Chemistry, Wiley, New York, 2003.

D. Britz, Digital Simulation in Electrochemistry, 3rd Edition, Springer, Berlin, 2005.

 

 

 

Corrosión y tratamiento de superficies (tres créditos).

 

Profesores

Carmen Andrade Perdrix andrade@ietcc.csic.es

Elvira Gómez Martín e.gomez@ub.edu

 

Programa

Introducción. Termodinámica de la corrosión.

Cinética de la corrosión. Morfología de la corrosión. Técnicas electroquímicas de estudio de la corrosión. Pasividad. Corrosión por distintos ambientes y electrolitos. Tipos de corrosión electroquímica. Protección contra la corrosión. Electrodeposición. Metales y aleaciones. Modelos de electrocristalización. Depósitos sin corriente. Procesos de interés tecnológico: multicapas, composites, micro y nanosistemas.

 

Objetivos pedagógicos que se pretenden conseguir:

Que los alumnos entiendan los fundamentos electroquímicos de la corrosión metálica, su cinética y las formas de evitarla, los diferentes tipos de corrosión y las formas de protección, siempre relacionadas con el fundamento electroquímico. Por otra parte, se pretende instruir a los alumnos en la aplicación de la ciencia de la electroquímica al estudio de los procesos de corrosión y protección como técnica alternativa a los métodos convencionales de evaluación de la corrosión y finalmente poder acceder a la resolución de problemas tecnológicos en ambientes reales de exposición. En cuanto al tratamiento de superficies se pretende dar a los alumnos una formación básica sobre los fundamentos de la electrodeposición, esto es sobre los criterios que rigen este tipo de procesos y la influencia que ejercen los diferentes parámetros característicos sobre la composición, morfología y estructura de los recubrimientos. El curso abarcará el estudio de los procesos desde las primeras etapas hasta la obtención del depósito final, en cualquiera de las posibles escalas de trabajo (nano-, micro- y macro), procurando que los alumnos adquieran el criterio necesario para evaluar la posible aplicación de la electrodeposición en los nuevos procesos de interés tecnológico.

 

Metodología utilizada para la enseñanza-aprendizaje del curso.

Como los alumnos dispondrán del material básico necesario, se propone una metodología de tipo feed-back. Tras una presentación para cada tema, que se pretende ágil, se propiciará la participación de los alumnos a partir de cuestiones y ejercicios de nivel creciente. Con todo ello, especialmente, se espera conseguir la comprensión y la asimilación de los temas de mayor complejidad e interés. La materia será presentada fundamentalmente en clases teóricas en las que se dará relevancia a la participación de los alumnos. Se plantearan ejercicios prácticos tanto en forma de problemas y cuestiones como mediante el desarrollo de experimentos sencillos y se pondrán en común cuestiones y discusiones practicas a problemas presentados por los alumnos.

 

Criterios de evaluación

a) 40%: Evaluación continuada durante el curso (ejercicios y cuestiones breves). b) 60%: Resolución de un cuestionario que de forma individual será propuesto al acabar el período presencial, con lo que se pretende que el alumno demuestre la asimilación de los conocimientos adquiridos.

 

Bibliografía Recomendada

 

Mordechay Schlesinger and Milan Paunovic. Modern Electroplating. John Wiley & Sons Inc New York 2000.

Plieth W., Electrochemistry for materials science. Elsevier Science, Lausana 2008. Tohru Watanabe. Nano-plating. Elsevier Amsterdam 2004

R. Greef et al. (Southampton Electrochemistry Group), Instrumental Methods in Electrochemistry, Ellis Horwood, Chichester, 1990.

D. Pletcher and F.C. Walsh, Industrial Electrochemistry, Blackie Academic and Professional, London, 1993.

J.W. Dini, Electrodeposition. The Materials Science, Coatings and Substrate, Noyes Publications, Westwood, 1993.

P. Marcus (Ed.). Corrosion mechanisms in theory and Practice, 2nd Ed., Marcel Dekker, New York, 2002.

L.L. Shreir, R.A. Jarman and G.T. Burstein (Eds.), Corrosion, Vols. 1 and 2, Butterworth-Heinemann Ltd., Oxford, 1994.

Corrosion and Corrosion Control, 3rd. Ed., Herbert H. Uhlig, John Wiley and Sons, New York, 1985.

Teoría y práctica de la lucha contra la corrosión -Editor: J.A. González Editorial: CSIC -CENIM- Madrid, 1984  

 Control de la corrosión: Estudio y medida por técnicas eléctricas Editores: J. A. González   Editorial: CSIC- Madrid, 1991

Lecciones de Corrosión Electroquímica, Marcel Pourbaix, Ed. Inst. Español de corrosión y protección (1987).

Corrosion y degradación de materiales, Enrique Otero Huerta. Ed. Síntesis, S.A. (1997)

 

 

 


Electroquímica de superficies y electrocatálisis (tres créditos).

Profesores

 

Víctor Climent Payá victor.climent@ua.es

Luis Camacho Delgado qf1cadel@uco.es

 

Programa
Electrodos monocristalinos.
Caracterización de sitios de adsorción.

Estructura de (sub)monocapas ordenadas de adátomos.
Microscopia de efecto túnel.
Electrocatálisis.
Efectos electrónicos, de tercer cuerpo y bifuncional.
Espectroelectroquímica.
Caracterización superficial de materiales dispersados.
Electrodos modificados.
Modelos teóricos de estudio electroquímico de monocapas.
Monocapas y multicapas moleculares.
Interfase líquido-líquido: aspectos termodinámicos, transferencia de carga y métodos experimentales.

 

Objetivos pedagógicos que se pretenden conseguir:
Se pretende con esta asignatura que los alumnos adquieran conocimientos suficientes sobre preparación electroquímica de superficies químicamente modificadas y sus aplicaciones electrocatalíticas. Para ello se analizan los diferentes procedimientos de modificación de electrodos mono y policristalino y los métodos electroquímicos de caracterización. Asimismo se analizan los fenómenos de transferencia de carga en la interfase líquido-líquido.

Metodología utilizada para la enseñanza-aprendizaje del curso.
Las clases se realizarán mediante lecciones magistrales que comprenderán un 75% del total de créditos y clases prácticas (seminarios) en las que se discutirán aspectos muy actuales de la electrocatálisis. El alumno dispondrá por anticipado de las transparencias que se empelarán así como de los textos de los problemas que se realizarán en clase. En las clases teóricas, se fomentará la participación del alumno, profundizando en los diferentes aspectos aplicados de la electroquímica de superficies. Se elaborará, por parte del alumno, un breve trabajo sobre algún aspecto actual del tema que se irá defendido por el alumno posteriormente. De esta defensa y del breve examen realizado sobre la parte teórica se obtendrá la nota final.

Criterios de evaluación

 

La evaluación contará de varios elementos. Por una parte, la participación en clase atendiendo a las cuestiones formuladas por el Profesor. En segundo lungar, un ejercicio escrito al final del curso. En tercer lugar, un ejercicio escrito entregado a través de correo-e en un plazo acordado entre Profesores y Alumnos.
Bibliografía Recomendada
Koryta and J. Dvorak, Principles of Electrochemistry, Wiley, 1987.
W. Schmickler, Interfacial Electrochemistry, OVP, 1996.
A.J. Bard and L.R. Faulkner, Electrochemical Methods, Wiley, 2000.
J. Lipkowski and P.N. Ross, Structure of Electrified Interfaces, VCH, 1993.
J. Lipkowski and P.N. Ross, Adsorption of Molecules at Metal Electrodes, VCH, 1992.

 

 

 


Electroquímica del medio ambiente (tres créditos).

Profesores

 

Enric Brillas Coso brillas@ub.edu

Jaume Puy Llorens jpuy@quimica.udl.es

 

Programa
Tratamiento electroquímico de aguas.

Métodos de separación de fases.

Reducción catódica. Oxidación anódica.

Métodos de electro-oxidación indirectos.

Métodos electroquímicos acoplados a procesos biológicos.

Electrodiálisis: desalinización y recuperación de ácidos y bases.

Recuperación de metales.

Desinfección electroquímica del agua.

Destrucción de contaminantes gaseosos.

Interacciones iónicas en aguas naturales: aspectos básicos e implicaciones tecnológicas.

Interacciones iónicas con ligandos macromoleculares o superficies.

Flujo y disponibilidad de metales.

Técnicas electroquímicas para la medida de la disponibilidad de metales en medios naturales


Objetivos pedagógicos que se pretenden conseguir:
Los objetivos pedagógicos que se persiguen alcanzar en el curso de "Electroquímica del

medio ambiente" son que los alumnos aprendan, conozcan y comprendan:

a) Las diferentes tecnologías electroquímicas que pueden aplicarse a la resolución de problemas medioambientales, tanto en medio acuoso como en el suelo y el aire.

b) El interés de dichas tecnologías desde los puntos de vista científico, tecnológico e industrial.

c) El futuro desarrollo que cabe esperar de cada técnica para tratar problemas concretos.

d) La investigación que se está llevando a término en este momento en dichos métodos.

e) El uso de libros y revistas especializados en tecnología electroquímica y su aplicación. Junto a ello, y no menos importante, el alumno debe comprender la importancia y sobre todo, las posibilidades de la Electroquímica como tecnología, no nueva pero si poco empleada, en algunos de sus aspectos, como la síntesis. Para ello, en esta asignatura del doctorado, se incidirá en una aplicación tecnológica, que si bien es muy conocida en procesos inorgánicos, no lo es tanto en procesos de química orgánica. Se intentará que el alumno aprenda la metodología necesaria para el desarrollo de procesos de síntesis a través de la explicación de algunos ejemplos típicos tanto inorgánicos (objetivo 4) como orgánicos (objetivo 5).

Metodología utilizada para la enseñanza-aprendizaje del curso.
a) 15 Clases teóricas donde se explicará el uso actual y fundamentos básicos de las tecnologías electroquímicas aplicadas a problemas medioambientales. En ellas, se piensa matizar el interés, desarrollo e investigación sobre el tema y se propiciará la participación de los alumnos en la discusión que se plantee sobre problemas reales medioambientales. Las clases se realizarán con soporte informático, entregándoseles una copia a los alumnos del material didáctico utilizado para su mejor comprensión y estudio. b) 12 Clases de seminarios con ejercicios y problemas que se plantearán sobre artículos y libros especializados que estarán a disposición de los alumnos. Los ejercicios y problemas serán resueltos y expuestos en clase por los propios alumnos. c) 3 Controles cortos para evaluar el nivel del conocimiento alcanzado por los alumnos. d) Un trabajo bibliográfico individual final sobre un tema candente en Electroquímica del medio ambiente, a entregar al profesor como máximo al cabo de 1 mes de haber finalizado el curso.


Criterios de evaluación

a) Participación e interés del alumno en las clases teóricas (10% de la calificación). b) Resolución y exposición de los problemas y ejercicios propuestos en las clases de seminarios (50% de la calificación). c) Resolución de los controles cortos (20% de la calificación). c) Trabajo bibliográfico individual final (20% de la calificación).


Bibliografía Recomendada
J.R. Ochoa, Electrosíntesis y Electrodiálisis, McGraw-Hill, Madrid, 1996.

K. Rajeshwar and J. Ibanez, Environmental Electrochemistry. Fundamentals and

Applications in Pollution Abatement, Academic Press, San Diego, 1997.

D. Genders and N. Weinberg (Eds.), Electrochemistry for a cleaner Environment, The

Electrosynthesis Company Inc., New York, 1992.

M. Tarr (Ed.), Chemical Degradation Methods for Wastes and Pollutants.

Environmental and Industrial Applications, Marcel Dekker, New York, 2003.

J.Buffle, Complexation Reactions in Aquatic Systems. An Analytical Approach., Ellis Horwood Limited,  Chichester,  1988.

Buffle, J. and Horvai, G.In Situ Monitoring of Aquatic Systems. Chemical Analysis and Speciation., John Wiley & Sons,  Chichester,  2000

 

 

 

 

Generación y almacenamiento de energía (tres créditos).

 

Profesores

 

Jaime González Velasco jaime.gonzalez@uam.es

Pedro Gómez Romero pedro.gomez@cin2.es

 

Programa

Introducción general al problema de la energía

Materiales y dispositivos con interconversión de energía química a energía eléctrica: pilas primarias, pilas secundarias (recargables), supercondensadores y pilas de combustible. Características tipos y estado del arte.

Conversión de energía luminosa a energía química o eléctrica: introducción.

Aspectos básicos de la Física de Semiconductores.

Estructura y Propiedades de la Interfase Semiconductor-Electrolito.

Clasificación de las Células Fotoelectroquímicas. Células  Fotoelectrovoltáicas Células Fotoelectrosintéticas. Células Fotoelectrocatalíticas.

Eficiencias de Conversión de las Células Fotoelectroquímicas.

Suspensiones y sistemas coloidales.

Fotocorrosión de Semiconductores y Recubrimientos Protectores.

Sistemas que imitan al Proceso Fotosintético.

Aplicaciones Alternativas.

 

Objetivos pedagógicos que se pretenden conseguir:

El objetivo principal de esta asignatura es dar a conocer al alumno una de las aplicaciones más importantes de la electroquímica que es la conversión de energía química a energía eléctrica. Se estudiaran de forma cronológica los distintos sistemas y dispositivos capaces de realizar dicha interconversión. Una segunda parte de la asignatura será el estudio de la interfase semiconductor-electrolito con la idea de orientar al alumno sobre las posibilidades de uso de estos sistemas, como complemento o sustituto a otros sistemas de conversión de energía mucho más perjudiciales para el medio ambiente.

 

Metodología utilizada para la enseñanza-aprendizaje del curso.

Clases magistrales, seminarios, alguna clase práctica, videos. Se podrá realizar un  trabajo por parte de los alumnos de una extensión máxima de 10 folios, consistente en el comentario de una separata de un trabajo relacionado con el temario explicado.

 

Criterios de evaluación

El sistema de evaluación incluirá tanto la evaluación continua del alumno como, fundamentalmente, la realización de un examen de preguntas cortas al finalizar la asignatura.

 

Bibliografía Recomendada

 

P. Gomez Romero. "Un planeta en busca de energía" (Ed. Síntesis, 2007)

L.J.M.J. Blomen and M.N. Mugerwa, Plenum Press, New York, 1993.

C. Wutina and Y. Cao, Photochemical and Photoelectrochemical Conversion and Store

Solar Energy, International Academic Publisher, New York, 1993.

P.J. Gellings, H.J.M. Bouwmeester (Eds.), "The CRC Handbook os Solid State

Electrochemistry", CRC Press, Boca Raton, 1997.

Clive D. S. Tuck (Editor), Modern Battery Technology, Ellis Horwood, New York,

1991.

Daniel H. Doughty et al. (Eds.), "Materials for Electrochemical Energy Storage and

Conversion - Batteries, Capacitors and Fuel Cells" MRS Symposium, Proc. Vol. 393

(1995).

V. A. Myamlyn; V. V. Pleskov, ".Electrochemistry of Semiconductors". Plenum Press. New York, 1967.

"Electrochemistry of Metals and Semiconductors."

A. K. Vijh. "The Application of Solid State Science to Electrochemical Phenomena".  Marcel Dekker, New York, 1973.

 "Electrochemistry at Semiconductor and Oxidized Metal Electrodes."

S. R. Morrison. Plenum Press. New York, 1980

S. R. Morrison."The Chemical Physics of Surfaces." Plenum Press. New York, 1977.

Y. V. Pleskov."Solar Energy Conversion.", Springer Verlag, 1990.

Y. V. Pleskov. "Semiconductor Photoelectrochemistry." Consultants Bureau. New York, 1986.

M. Grätzel,Energy   "Resources through Photochemistry an Catalysis." Academic Press, 1983.

A J. Bard. "Integrated Chemical Systems. A Chemical Approach to Nanotechnology." J. Wiley Interscience. New York, 1994.

Jaime González Velasco. "Conversión y Acumulación de Energía."  Editorial Fundación Ramón Areces. Madrid, 1991.

 

 

 

 


Electroquímica de materiales moleculares. Electroanálisis y (bio)sensores electroquímicos. (tres créditos).

Profesores

 

Toribio Fernández Otero toribio.fotero@upct.es

José Manuel Pingarrón Carrazón pingarro@ucm.es

 

Programa
 Electroquímica de Materiales Moleculares.
Electroquímica y polímeros conductores.
Electroquímica de fullerenos, nanotubos, ftalocianinas, compuestos de transferencia de carga, polioxometalatos y compuestos de intercalación iónica.
Multifuncionalidad y biomimetismo.
Propiedades electroquímicas.
Aplicaciones: actuadores, ventanas inteligentes, interfases nerviosas, diodos emisores de luz (LED, OLED) y transistores orgánicos.
Aplicaciones analíticas: con electrodos modificados; con monocapas autoensambladas, con nanotubos de carbono y con polímeros conductores.

Aplicaciones con electrodos composites.

Biosensores electroquímicos: electrodos enzimáticos; inmunosensores y sensores de ADN.


Objetivos pedagógicos que se pretenden conseguir:
a) Aprender la nueva electroquímica de materiales orgánicos conductores y el intercambio de iones con el medio.
b) Comprender y cuantificar las nuevas propiedades biomiméticas asociadas a las reacciones electroquímicas y entender el funcionamiento de los nuevos dispositivos: actuadores y músculos artificiales, ventanas inteligentes, ...
c) Desarrollar, en colaboración entre dos compañeros y bajo la supervisión del profesor, un tema basado en uno de los nuevos dispositivos y exponerlo a sus compañeros durante una hora.


Metodología utilizada para la enseñanza-aprendizaje del curso.
a) Facilitar el aprendizaje con disponibilidad por parte de los alumnos de los apuntes, cuestiones, problemas y bibliografía desde varios meses antes del inicio. b) Fomentar el trabajo y estudio conjunto durante la semana de curso presencial: lecciones de presentación de conceptos, modelos y dispositivo; y seminarios de trabajo conjunto, presentación de videos, problemas y cuestiones y preparación de temas por parte de los alumnos. c) Potenciar el trabajo en equipo preparando, bajo supervisión del profesor, y exponiendo, oralmente, un tema cada dos estudiantes.

Criterios de evaluación
a) Evaluación continua a través de cuestiones y test realizados durante la clase o el seminario, o al final de la misma. b) Valoración del trabajo realizado durante la preparación del tema. c) Evaluación de la presentación: calidad del trabajo realizado, profundidad de los conocimientos adquiridos y calidad pedagógica de la presentación oral.

Bibliografía Recomendada
M. Elices and R.W. Cahn (Eds.), Structural Biological Materials. Design and Structure-Properties Relationships, Pergamon Materials Series, Amsterdam, 2000.
D. de Rossi and Y. Osada (Eds.), Polymer Sensors and Actuators, Springer-Verlag, Berlín, 2000.
J. O'M. Bockris, R.E. White, B.E. Conway (Eds.), Modern Aspects of Electrochemistry, Vol. 33, Plenum Press, New York, 1999.
T. Stotheim, R. Elsenhaumer and J. Reynolds (Eds.), Handbook of Conducting Polymers, Marcel Dekker Inc., Chichester, 1997.
Hari Singh Nalwa (Ed.), Handbook of Organic Conductive Molecules and Polymers (4 volúmenes), John Wiley & Sons., New York, 1997.

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