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1. Materiales híbridos organo-inorgánicos
para dispositivos electroquímicos
Las actividades en esta línea de trabajo se han centrado
en la obtención de materiales para electrodos de
baterías de litio y de ión-litio (cátodos y ánodos), así
como de reconocimiento iónico (sensores). Se han obtenido
nanofibras y nanotubos de carbón por termólisis
del poliacrilonitrilo incluido en sólidos inorgánicos
porosos (montmorillonita; sepiolita) y membranas
nanoporosas de alúmina. Sus propiedades como material
de electrodo (ánodo) se estudió frente a litio metálico.
Por métodos sol-gel se han preparado materiales
polisoloxánicos funcionalizados con grupos amino,
capaces de actuar como fases activas de electrodos
potenciométricos con respuesta a aniones. En base a su
sensibilidad cruzada se han aplicado como elementos
de arrays de sensores que mediante Inteligencia
Artificial (CBR) constituyen dispositivos conocidos
como lengua electrónica. Estos dispositivos se están
ensayado para evaluar la calidad de agua de consumo y
para la detección de iones en líquidos biológicos.
1. Organic-inorganic hybrid materials for
electrochemical devices
The current research in this line is centred in the development
of electrode materials for two type of electrochemical
devices lithium and lithium-ion batteries and,
sensors for ion recognition. Carbon nanofibers and
nanotubes have been prepared by thermolysis of polyacrylonitrile
incorporated in porous inorganic host
solids (montmorillonite; sepiolite)and nanoporous alumina
membranes. The properties of the resulting materials
as negative electrode (anode) have been tested
against lithium metal. On the other hand, the sol-gel
method has been used to prepare polysiloxane networks
functionalised with amine groups resulting materials
able to act as active phase of potentiometric electrodes
for ion detection. Profiting from the cross-selectivity
of these electrodes they have been tested as elements
of sensors arrays that in combination with
Artificial Intelligence methods (CBR) constitute the socalled
“electronic tongue”. This device is currently
applied to quality control in mineral water and to test
ions in biological fluids.
1. Fernández-Saavedra, R.; Aranda, P.; Ruiz-Hitzky, E., Adv. Funct. Mater., 14, 77-82 (2004)
2. Ruiz-Hitzky, E. “Chapter 2: Organic-Inorganic Materials: From Intercalations to Devices” en “Functional Hybrid Materials”, Gómez-
Romero, P.; Sánchez, C. Eds., pag. 15-49, Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim 2004
3. Colilla Nieto, M. “Sensores basados en materiales híbridos organo-inorgánicoscontrolados por Inteligencia Artificial: Aplicación al análisis
de líquidos complejos”, Tesis Doctoral, Universidad Autónoma de Madrid, 2004.
Proyectos: MAT2003-06003-C02-01; 07N/0070/2002
2. Microscopía Raman de materiales
En el Laboratorio de Microscopía Raman del ICMM se
han estudiado las propiedades ópticas y estructurales
de diversos materiales con aplicaciones en fotónica y
optoelectrónica. En particular se han estudiado guías
de onda óptica fabricadas en sílice en colaboración con
la Universidad de Toronto y en niobato de litio en colaboración
con el Centro de Microanálisis de Materiales
de Madrid. En ambos casos se ha correlacionado el perfil
de índice de refracción de las guías con la estructura
cristalina y los efectos de la implantación iónica en función
de la profundidad, con resoluciones del orden de
un micrómetro. También se han estudiado las propiedades
estructurales de vidrios de metafosfato de distintas
composiciones junto con el Instituto de Cerámica
y Vidrio del CSIC (1). Finalmente se ha colaborado con
la Comisaría General de Policía Científica en la identificación
de algunos materiales.
2. Raman microscopy of materials
In the Raman Microscopy Laboratory of the ICMM we
have studied the optical and structural properties of
various materials with applications in photonics and
optoelectronics. In particular we have studied optical
waveguides fabricated on silica in collaboration with
the University of Toronto and in lithium niobate in collaboration
with the Center for Microanalysis of Materials.
In both cases we have correlated the refractive index
profile of the guides with the crystalline structure and
the effects of ion implantation as a function of depth,
with resolutions of the order of one micrometer. We
have also studied the structural properties of mataphosphate
glasses with different compositions in collaboration
with the Ceramic and Glass Institute of the
CSIC (1). Finally we have collaborated with the Forensic
Section of the Spanish Police in the identification of
some materials.
1. F. Muñoz, F. Agulló-Rueda, L. Montagne, R. Marchand, A. Durán, and L. Pascual, J. Non-Cryst. Solids 347, 153-158 (2004).
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