El desarrollo de nuevos materiales con propiedades singulares en distintos campos de aplicación se ha convertido en las últimas décadas en una prioridad en multitud de áreas de la ciencia y la tecnología. Entre ellas, además de materiales micro y mesoporosos de composición variable, pueden destacarse los sólidos basados en estructura perovskita ABO3. La versatilidad que presentan estos últimos mediante la sustitución parcial en las posiciones A y B por distintos metales alcalinos, alcalino-terreos y de transición los convierte en una alternativa interesante, y de hecho tienen aplicaciones en campos relacionados con sus propiedades electricas, ópticas, térmicas, catalíticas y como adsorbentes. En el presente proyecto coordinado se plantea la preparación de un conjunto de materiales, entre ellos algunos con estructura perovskita (Fe, Co, Mn, Cu y Bi en posiciones B; Ca, Mg, Ce y La en posiciones A), y estudiar su aplicación en distintos procesos de catálisis heterogénea y de adsorción de contaminantes. Para ello se emplearán una serie de técnicas de preparación recientemente descritas (Cristalización por Microondas, Proceso de Autocombustión, Mesoestructuración por Nanocasting y Porosidad Jerarquizada) que permiten obtener sistemas de alta superficie específica y nanoestructura controlada. De esta forma, y combinando los metales en posiciones A y B para que actuen tanto como agentes promotores como precursores de aleaciones metálicas en los sistemas reducidos, se obtendrán sistemas con propiedades muy variadas y versatiles. Asi, en el subproyecto 1 se estudiarán sus propiedades catalíticas en procesos de enorme interés para la valorización de metano, principal componente del gas natural y una de las fuentes de energía más abundantes en la actualidad. En concreto, y junto con sistemas soportados en materiales mesoporosos y otros, se estudiará en primer lugar la actividad de perovskitas de niquel para la reacción de reformado seco de metano con el fin de obtener gas de síntesis. El objetivo será obtener sistemas activos y sobre estables frente a los fenómenos de desactivación habituales por deposición de coque. En segundo lugar, se estudiarán sistemas basados principalmente en Fe y Co para la reacción de Fisher-Tropsch a olefinas C2-C4, productos de gran interés económico por ser precursores de una gran cantidad de otros productos de alto valor añadido. Por otro lado, los trabajos propuestos en el subproyecto 2 están relacionados con la aplicación de estos sólidos de estructura perovskita para el desarrollo de procesos de eliminación de contaminantes emergentes, un nuevo tipo de desechos que suelen ser resistentes a los procesos de degradación biológico convencionales, constituyendo por tanto un problema medioambiental de primer orden. En concreto, el proyecto pretende desarrollar tratamientos integrados de depuración (adsorción-POA), utilizando perovskitas para la eliminación de contaminantes emergentes (Ibuprofeno, Salicílico, Ciprofloxacina, Cafeína, Gemfibrozil y Benzafibrato), optimizando parámetros como el rendimiento, la reciclabilidad de los catalizadores, la aplicabilidad y la sostenibilidad. De especial relevancia en este tipo de procesos es la utilización de procesos de fotocatálisis heterogénea, por lo que el desarrollo de nuevos óxidos semiconductores como las perovskitas, con características fisicoquímicas y estructurales superiores a las del TiO2, es un objetivo de primer orden del presente subproyecto.
