Líneas de Investigación

La calidad del Máster en Química Avanzada viene avalada por la alta capacitación de los profesores que imparten docencia en el mismo, los cuales tienen una gran actividad en aspectos relacionados con la investigación, no solo con la docencia.

Las principales líneas de investigación de los grupos de investigación a los que están adscritos los diferentes profesores del Máster en Química Avanzada son:

1. Avances en electroanálisis: desarrollo y aplicación de sensores y técnicas de respuesta múltiple.

• Desarrollo de técnicas electroquímicas de respuesta múltiple y su aplicación en análisis (grupo GAIN).
  • Desarrollo de nuevas técnicas analíticas de respuesta múltiple basadas en la espectroelectoquímica.
  • Espectroelectroquímica aplicada al estudio de sistemas de interés biológico, farmacológico, mediomabiental y alimentario.
  • Desarrollo de sustratos nanoestructurados para la amplificación de la señal Raman.
  • Estudio de materiales y reacciones electródicas utilizando técnicas espectroelectroquímicas.
• Sensores en alimentación, medioambiente y salud (grupo SAMS).
  • Sensores ópticos y eléctricos.
  • Sensores biomiméticos.
  • Sensores en gases.
  • Técnicas de separación.

2. Quimiometría y Cualimetría (grupo Q&C).

• Metodología del diseño de experimentos.
• Tecnología analítica de procesos.
• Construcción de modelos predictivos, multivariantes y/o multivía.
• Control estadístico de procesos y productos.

3. Métodos numéricos y computacionales de análisis

• Física Matemática (Grupo FISMAT-UBU).
  • Sistemas hamiltonianos superintegrables clásicos y cuánticos sobre espacios curvos.
  • Estructura hamiltoniana e integrabilidad de sistemas de tipo Lotka-Volterra.
  • Geometría y teoría de representaciones de los grupos de simetría del espacio-tiempo.
  • Álgebras de Lie, grupos de Lie y grupos cuánticos.
  • Deformaciones cuánticas de las simetrías del espacio-tiempo y geometría no conmutativa.
  • Grupos cuánticos y grupos de Poisson-lie en gravedad cuántica.
  • Modelización matemática en tecnologías cuánticas y nanomateriales.
• Matemática aplicada a la modelización de materiales y a la ingeniería (Grupo GMAMMI).
  • Estudio de nuevos materiales para aplicaciones en nanotecnología, aleaciones metálicas y nuevas configuraciones magnéticas.
  • Materiales nanoensamblados.
  • Catálisis. Búsqueda de nuevos catalizadores nanométricos.
  • Métodos de proyección para la integración numérica de la ecuación no lineal de Schrödinger.
  • Teoría de Interpolación y Espacios de Funciones.
  • Estudio de algunos modelos físico-matemáticos aplicados a la Ingeniería.
  • Métodos robustos para series temporales.
• Simulación de materiales (Grupo GSM).
  • Simulación de nanoestructuras metálicas.
  • Simulación de nanoestructuras de carbono (grafeno, nanotubos, fullerenos).
  • Simulación de superficies.
  • Simulación de sólidos.

4. Mecanismos de reacción y propiedades termofísicas de sistemas complejos.

• Cinética, mecanismos de reacción y propiedades termofísicas de sistemas de interés biológico (grupo TERMOCIN).
  • Interacciones de moléculas de interés biológico (ADN, ARN, proteínas) con Clústeres Cuánticos de plata y cobre de entre 2 y 50 átomos.
  • Influencia del tipo de metal y tamaño del clúster en sus propiedades microbicidas y antitumorales.
  • Interacción de moléculas de interés biológico (ADN, ARN y proteínas) con complejos organometálicos de Rutenio, Iridio y Rodio.
  • Estudio de la influencia del metal y ligandos en la actividad antitumoral y los mecanismos de acción biológica.
  • Estabilización de cuádruplex hélices de ADN (teloméricas y protoncogénicas) con clústeres cuánticos y moléculas orgánicas.
  • Preparación de profármacos activables por radiación UV-Vis. Posibilidad de aplicación en terapia fotodinámica.
  • Cálculos computacionales con sistemas biológicos.

5. Desarrollo de nuevas metodologías en Síntesis para una Química más sostenible.

• Desarrollo de nuevas estrategias en Síntesis Orgánica (grupo SINTORG).
  • Diseño y desarrollo de nuevas metodologías que permitan la síntesis eficiente y selectiva de moléculas orgánicas.
  • Preparación y reactividad de compuestos organolíticos: Aplicación a la preparación de heterocíclicos funcionalizados.
  • Complejos de oxomolibdeno como catalizadores en Síntesis Orgánica: aplicaciones en reacciones de oxidación-reducción de sustratos orgánicos medioambientalmente más benignas. Valorización de productos derivados de la biomasa.
  • Síntesis de electrolitos orgánicos para baterías de flujo redox.
  • Desarrollo de nuevas reacciones de ciclación intramolecular de sistemas insaturados (eninos, alquinos, alenos,...), catalizadas por complejos de metales de transición (Au, Pt, Cu, Ag). Catálisis asimétrica.
  • Reacciones de sustitución nucleofílica directa de alcoholes: catálisis por ácidos de Bronsted.
• Síntesis de complejos oxometálicos y actividad catalítica en reacciones de transferencia de átomos de oxígeno (grupo MOWUTO).
  • Síntesis, caracterización y actividad catalítica de complejos de Mo y W.
  • Preparación de nuevos complejos con otros metales de transición, particularmente estudio de su capacidad para actuar como catalizadores para la transformación de sustratos orgánicos.
  • Optimización de recursos y minimización de residuos.
  • Puesta a punto de nuevos procesos alternativos de bajo impacto medioambiental.
• Compuestos de coordinación de interés biológico y biomateriales. Más info: 1

6. Sensores químicos fluorescentes y complejos metálicos en fotosíntesis artificial.

• Detección y discriminación de contaminantes y metabolitos orgánicos de alto impacto medioambiental mediante sondas fluorogénicas (grupo SUPRABUR).
  • Desarrollo de materiales fluorogénicos nanoestructurados para la detección de toxinas agroalimentarias de origen bacteriano y estudio de su acción celular.
  • Desarrollo de nuevos dispositivos moleculares fluorogénicos para la detección rápida de agentes de origen químico o biológico de alto riesgo.
  • Dispositivos sensoriales conectados en una red para la seguridad de la cadena de suministro alimentario.
• Complejos de metales de transición aplicados a la reducción de CO2, a la catálisis, la descomposición fotoquímica de agua o como agentes terapeúticos (grupo AMIDORUCA).
  • Complejos de metales de transición en problemas fundamentales y aplicados incluyendo su utilización para la reducción de CO2, la descomposición fotoquímica de agua, el diseño de sondas fluorogénicas y dispositivos electroluminiscentes tipo LEC.
  • Síntesis de nuevos complejos de rutenio, rodio e iridio. Caracterización estructural, reactividad y propiedades terapéuticas.
  • Aplicación de complejos organometálicos de rutenio(II), rodio(III) e iridio(III) en procesos catalíticos de hidrogenación, deshidrogenación y deuteración selectiva de sustratos orgánicos.

7. Polímeros inteligentes y materiales avanzados: aplicaciones en alimentación, biomedicina, medio ambiente y seguridad (grupo POLYMERS).

• Materiales inteligentes para la detección y eliminación de nitratos en agua y la recuperación sostenible de nutrientes (Proyecto europeo LIFE-NITRAZENS).
• Sensores poliméricos para la detección temprana de patógenos y plagas cuarentenarias en cultivos agrícolas estratégicos (Proyecto europeo POMATO).
• Sensores poliméricos para la detección de explosivos, agentes peligrosos y amenazas emergentes en entornos de seguridad civil (Proyecto europeo STBERNARD).
• Diseño y síntesis de polímeros inteligentes para aplicaciones avanzadas en biomedicina, agroalimentación y sostenibilidad ambiental (Proyecto nacional SPARTA).
• Reciclado químico de poliuretanos y valorización de los productos recuperados para la obtención de nuevos materiales y adhesivos sostenibles (Proyecto regional PULSAR).
• Desarrollo de polímeros inteligentes para aplicaciones en seguridad alimentaria, salud, construcción sostenible y biorremediación ambiental (Proyecto regional PIN).

8. Compuestos orgánicos con aplicaciones en Biomedicina (grupo BIOORG).

• Desarrollo de moléculas sencillas para el transporte de aniones a través de membranas lipídicas.
• Química Supramolecular.
• Síntesis de compuestos heterocíclicos a través de reacciones multicomponente.
• Síntesis asimétrica.
• Química computacional.

9. Biotecnología Industrial y Medioambiental (grupo BIOIND).

• Desarrollo de tecnologías limpias para la obtención de nuevos procesos y productos: tecnologías de fluidos sub- y supercríticos, tecnologías de membranas (PV, UF, NF, etc.) etc.
• Formulación de nuevos productos: micro- y nanoemulsiones, micro- y nanocápsulas, etc.
• Valorización de biomasa de segunda y tercera generación mediante agua sub- y supercrítica.
• Procesos biológicos para tratamiento de aguas y producción de biogás.

10. Química computacional, inteligencia artificial y diseño seguro y sostenible de materiales, disolventes y procesos químicos avanzados (grupo AdF).

• Diseño de disolventes eutécticos profundos y naturales para química sostenible. Estudio computacional de Deep Eutectic Solvents y Natural Deep Eutectic Solvents para extracción de contaminantes, recuperación de biomoléculas, captura de CO₂ o sustitución de disolventes orgánicos convencionales.
• Materiales avanzados para eliminación de contaminantes emergentes en agua Diseño y modelización de materiales para capturar PFAS, fármacos, pesticidas, disruptores endocrinos, colorantes, microplásticos y nanoplásticos.
• Inteligencia artificial aplicada al diseño químico. Desarrollo de modelos QSPR/QSAR y machine learning para predecir propiedades de moléculas, disolventes y materiales: toxicidad, solubilidad, viscosidad, densidad, capacidad de adsorción, biodegradabilidad, rendimiento funcional o índices de sostenibilidad.
• Safe and Sustainable by Design de productos químicos y materiales. Evaluación integrada de funcionalidad, seguridad, toxicidad, persistencia, impacto ambiental y sostenibilidad desde las primeras etapas de diseño.
• Modelización multiescala de nanomateriales, superficies e interfaces. Estudio de sistemas complejos mediante química cuántica, dinámica molecular y análisis molecular de interfaces.
• Materiales y procesos para captura y conversión de CO₂. Diseño de disolventes, materiales y catalizadores para captura, activación o conversión de CO₂ hacia productos de valor.
• Economía circular y recuperación de recursos. Aplicación de química computacional e inteligencia artificial al diseño de procesos de recuperación de metales, valorización de residuos, desarrollo de materiales sostenibles y evaluación de alternativas basadas en materias primas secundarias.

En el Portal de Investigación de la UBU se pueden encontrar las publicaciones de los diferentes grupos de investigación cuyos profesores participan en el Máster en Química Avanzada.