En esta tesis se analizan las interacciones existentes entre las superficies de la sílica, particularmente los planos cristalográficos característicos de la β-cristobalita, y distintas moléculas de uso farmacéutico; mediante el estudio de las características estructurales y las propiedades electrónicas (las energías de enlace, las distancias de enlace, las Densidades de Estados (DOS) y las cargas electrónicas, entre otras), obtenidas de estudios teóricos computacionales realizados en el marco de la teoría del funcional de la densidad (DFT). Determinando así la naturaleza de las fuerzas de unión, se intentan establecer las condiciones óptimas para propiciar la adsorción en cada una de las superficies estudiadas. Inicialmente se estudia la adsorción de la droga ampyra en las superficies hidroxiladas SiO2 (111) y (100). A continuación, se analizan las interacciones entre el fármaco nedaplatino y la superficie SiO2(001) hidratada, deshidratada y funcionalizada con el grupo trimetilsilano. Para mejorar el desempeño en la superficie SiO2(111) para la adsorción de ampicilina se examina la superficie funcionalizada con el grupo amino y se analizan los cambios en la adsorción con la variación del pH. También se estudia el comportamiento de la silica al adsorber 5-fluorouracilo y se compara con la adsorción en grafeno. Finalmente se realiza un estudio teórico-experimental sobre las características adsorbentes del paracetamol en la silica a diferente pH y fuerza iónica. / In this thesis, the interactions between the surfaces of the silica, particularly the characteristic β-cristobalite crystallographic planes, and different pharmaceutical molecules were analyzed through the study of the structural characteristics and electronic properties (the bond energies, the bond distances, the Densities of States (DOS), the electronic charge, among others), obtained from Density Functional Theory (DFT) computational theoretical studies. Thus, determining the nature of the bonding forces, it is pretended to establish the optimal conditions to promote the adsorption in each studied surfaces. Initially, the adsorption of ampyra on the hydroxylated SiO2(111) and (100) surfaces was studied. Next, the interactions between nedaplatin and the SiO2(001) surface hydrated, dehydrated and functionalized with trimethylsilane group were analyzed. To improve the performance of the SiO2(111) on ampicillin adsorption, the surface was functionalized with amino group and it was analyzed the changes on adsorption varying the pH. The behavior of silica in adsorbing 5-fluorouracil (5-FU) is also investigated and compared with the 5-FU adsorption on graphene. Finally, it is performed a theoretical-experimental study of the adsorbent characteristics of paracetamol on silica at different pH and ionic strength.

Las espumas de nanocompuestos poliméricos tienen un gran interés tanto en áreas tecnológicas como científicas. Esto es debido a la combinación de las excelentes propiedades de las nanopartículas y la tecnología de espumado, dando lugar al desarrollo de materiales ligeros y multifuncionales. Este tipo de sistemas se utilizan en aplicaciones de alto rendimiento tan diversas como biomedicina, electrónica, paneles estructurales y embalajes, entre otras. Esta Tesis está basada en el desarrollo de espumas de nanocompuestos de poliuretano flexibles y rígidas con interesantes propiedades físicas. La parte inicial de este trabajo está enfocada en la síntesis y funcionalización de nanopartículas de carbono (nanotubos de carbono de pared múltiple (MWCNTs), MWCNTs funcionalizados y láminas de grafeno funcionalizadas (FGS)) para poder determinar cuál es la mejor carga para obtener las propiedades deseadas en las espumas de nanocompuestos. Sin embargo, este trabajo no se centra únicamente en el efecto de las nanocargas en las propiedades físicas, sino también en el proceso de polimerización y espumado, debido a que este tipo de nanopartículas tienen una fuerte influencia en las características finales de las espumas de poliuretano. Finalmente, los materiales desarrollados se caracterizaron térmica, mecánica y eléctricamente con el fin de confirmar el efecto de las nanopartículas de carbono en las espumas de poliuretano. / Bernal Ortega, MDM. (2012). Estudio de Nanocompuestos de Espumas de Poliuretano Reforzadas con Nanocargas en Base Carbono [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/15916 / Palancia

Una de las características más importantes del polipropileno (PP) es su versatilidad, la que hace posible, por ejemplo, su modificación mediante distintos métodos físicos y químicos ampliando su rango de aplicaciones. Entre las modificaciones que se le pueden hacer al PP se encuentra el mezclado con cargas, y en particular con nano-cargas, las que tienen al menos una dimensión en escala nanométrica. Las arcillas, y sobre todo, la montmorillonita (MMT), son una de las nano-cargas más usadas para la preparación de nanocompuestos de PP, aun cuando deben ser tratadas para darles un carácter organofílico (o-MMT). El método más usado hasta el momento para generar las mezclas de PP y o-MMT es el mezclado en fundido ya que es un proceso pos-reactor que resulta fácil de implementar con equipamiento de procesamiento habitual. Sin embargo, la aplicación de este método suele requerir el uso de un agente compatibilizante con cierto grado de polaridad, como es el PP modificado con anhídrido maleico. Los avances logrados en la preparación de nanocompuestos de PP y o-MMT han sido muchos desde que se comenzaron a estudiar hace un par de décadas. Sin embargo, los materiales que se han obtenido usando mezclado en fundido con compatibilizantes no presentan el nivel de mejora en sus propiedades que se observan en otros nanocompuestos poliméricos. Una técnica similar, aun casi no explorada y de fácil implementación a nivel industrial, es aquella que no utiliza compatibilizante sino que trata de generarlo in-situ, durante el mezclado, mediante la modificación química del polímero. Se plantea así el objetivo de esta tesis, que es obtener nanocompuestos basados en PP y MMT por mezclado reactivo en fundido, con buen grado de desagregación y exfoliación de las partículas de arcilla de manera de mejorar propiedades físicas del PP. Durante el desarrollo del trabajo se ha explorado el efecto del funcionalizante durante el procesamiento reactivo con intención de generar el compatibilizante in-situ, se han analizado distintas políticas de incorporación de componentes al medio de reacción, y se han evaluado las propiedades de flujo, térmicas y de barrera de los materiales obtenidos en función de sus características estructurales, concentración de componentes y procedimiento de mezclado. Los resultados obtenidos muestran que: es posible obtener nanocompuestos de PP y arcilla por funcionalización in-situ usando tanto anhídrido maleico (AM) como acrilato de n-butilo (BA). Se ha encontrado, además, que el mezclado secuencial, en el que se funde el PP y se agrega la arcilla a mitad del tiempo total de procesamiento durante el mezclado reactivo, es el procedimiento que genera mayor intercalación y/o grado de exfoliación de la arcilla tanto al usar AM como BA. Este mecanismo produce materiales en los que la permeabilidad al oxígeno y la velocidad de degradación oxidativa del PP son disminuidas significativamente sin afectar de manera notable la transparencia del polímero o sus procesos de cristalización y fusión. Además, la disminución del peso molecular de la matriz polimérica hace que las propiedades de flujo de los compuestos obtenidos no superen las del PP, lo que es otra consecuencia beneficiosa desde el punto de vista tecnológico. / One of the most important features of polypropylene (PP) is its versatility, which makes it possible, for example, the modification using different physical and chemical methods increasing its range of applications. Among the modifications that can be made to PP, one is the mixing with fillers, and particularly, with nano-fillers, which have at least one dimension in the nanoscale. The clays, and especially montmorillonite (MMT), are one of the nano-fillers more used in preparing nanocomposites of PP, even though they must be treated to give them organophilic characteristics (o-MMT). The method most used so far to produce the mixing of PP and o-MMT is melt mixing, since it is a post-reactor process that may be easily implemented with standard processing equipment. The application of this method generally requires the use of a compatibilizing agent with some degree of polarity, such as maleic anhydride grafted PP (PPgA). In the last decades there have been many advances in the preparation of compatibilized nanocomposites of PP and o-MMT using melt mixing. However, the materials that have been obtained so far using this methodology do not show the level of improvement in properties that have been observed in other polymeric nanocomposites. A similar technique, still almost unexplored and that can be easily implemented on an industrial level, is the one that does not use a compatibilizer but rather generates it in-situ during mixing by chemical modification of the polymer. This raises the goal of this thesis, which is to obtain nanocomposites based on PP and MMT using reactive melt mixing, with good degree of delamination and disintegration of the clay particles in order to achieve improved physical properties. During the development of the work, the effect of the functionalization of the polymer during the reactive processing has been explored trying to generate the compatibilizer in-situ. Also, different policies of incorporating components to the reaction medium have been considered, and the flow, thermal and barrier properties of the obtained materials have been evaluated as a function of the structural characteristics of the composites, the concentration of the components, and the type of mixing process. The obtained results show that: it is possible to obtain nanocomposites of PP and MMT using in-situ functionalization with both, maleic anhydride (AM) and n-butyl acrylate (BA). It has been found also that the sequential mixing, which begins by melting the PP and contemplates the addition of the clay half the way during the reactive mixing, is the procedure that generates the greater intercalation and/or the largest degree of exfoliation of the clay, both with AM and BA. This mechanism produces materials that display oxygen permeability and oxidative degradation rate that are significantly smaller than in PP without affecting considerably the transparency of the original polymer and its crystallization and melting processes. Moreover, the reduction of the molecular weight of the polymeric matrix makes that the flow properties of the obtained compounds are smaller than those of the original PP, which is another beneficial result from the technological point of view.

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[EN] In recent years there has been a noticeable increase in the use of nanotechnology in different fields of science. With the use of nanoparticles within polymer matrices can be obtained interesting features (good fire behavior, antibacterial properties, improved mechanical properties, durability, ...) with the use of relatively small amounts. With the important challenges facing the textile sector, the development of multifunctional and high performance fibers may experience a starting point for defining differentiators that provide added value to the sector, allowing a favorable access to international markets. The use of nanoparticles in the field of plastics and composite materials has boomed at large scale because of the great possibilities offered by their large area-volume ratio. Synthetic yarn spinning sector is closely linked to polymeric materials sector sharing, in many cases, raw materials. Given the nature of the fibers with elements of high L/D ratio, and the particularity of nanoclays in this paper has raised the improvement of the mechanical and thermal properties of conventional polypropylene fibers through the use of modified nanoclays to increase technical possibilities of these fibers by conventional melt spinning processes. With this purpose mixing of modified nanoclays with polypropylene have been studied by extrusion processes and quantified the interaction between PP matrix and nanoclays by employing compatibilizing agents, studying dispersion, intercalation and exfolation phenomena of nanoclays in the polypropylene matrix by using microscopy techniques and subsequent macroscopic evaluation of mechanical properties depending on the ratios of the amount of compatibilizer and nanoclay added. Finally, processing conditions of modified polypropylene fibers have been optimized by melt spinning process based on the previously optimized formulations, quantifying their mechanical and thermal characteristics as flat textile structures. / [ES] En los últimos años se ha producido un incremento apreciable en el empleo de las nanotecnologías en diferentes campos de la ciencia. Con el empleo de nanopartículas en el seno de matrices poliméricas es posible conseguir interesantes funcionalidades (buen comportamiento al fuego, carácter antibacteriano, mejora en las propiedades mecánicas, durabilidad, ¿) con el empleo de cantidades relativamente pequeñas. Con los importantes retos a los que se enfrenta el sector textil, el desarrollo de fibras multifuncionales y de altas prestaciones puede experimentar un punto de partida para definir elementos diferenciadores que aporten alto valor añadido al sector, permitiendo acceder de forma favorable a los mercados internacionales. El empleo de nanopartículas en el sector de los materiales plásticos y compuestos ha experimentado un auge de gran magnitud debido a las interesantes posibilidades que ofrecen por su gran relación área-volumen. El sector textil, de hilaturas sintéticas está muy vinculado al sector de los materiales poliméricos, compartiendo, en muchas ocasiones, las materias primas. Dada la naturaleza de las fibras textiles, con elementos de elevado ratio L/D, y dada la particularidad de las nanoarcillas, en el presente trabajo se ha planteado la mejora de las propiedades mecánicas y térmicas de fibras convencionales de polipropileno mediante el empleo de nanoarcillas modificadas para incrementar las posibilidades técnicas de estas fibras mediante procesos convencionales de hilatura por fusión. Para ello, se ha estudiado el proceso de mezclado del polipropileno con nanoarcillas modificadas mediante procesos de extrusión y se ha cuantificado la interacción entre la matriz de PP y las nanoarcillas mediante el empleo de agentes compatibilizantes, se han estudiado los fenómenos de dispersión, intercalación y exfoliación de las nanoarcillas en la matriz de polipropileno mediante el empleo de técnicas de microscopía y posterior evaluación macroscópica de las propiedades mecánicas en función de los ratios de compatibilizante y la cantidad de nanoarcilla incorporada. Por último, se han optimizado las condiciones de procesado de las fibras de polipropileno modificadas mediante el proceso de hilatura por fusión partiendo de las formulaciones previamente optimizadas y cuantificando sus características mecánicas y térmicas en forma de estructuras textiles planas. / [CAT] En els últims anys s'ha produït un increment apreciable en l'ús de les nanotecnologies en diferents camps de la ciència. Amb l'ús de nanopartícules en el si de matrius polimèriques és possible aconseguir interessants funcionalitats (bon comportament al foc, caràcter antibacterià, millora en les propietats mecàniques, durabilitat, ...) amb l'ús de quantitats relativament petites. Amb els importants reptes als quals s'enfronta el sector tèxtil, el desenvolupament de fibres multifuncionals i d'altes prestacions pot experimentar un punt de partida per definir elements diferenciadors que aportin alt valor afegit al sector, permetent accedir de forma favorable als mercats internacionals. L'ús de nanopartícules en el sector dels materials plàstics i compostos ha experimentat un auge de gran magnitud a causa de les interessants possibilitats que ofereixen per la seva gran relació àrea-volum. El sector tèxtil, de filatures sintètiques està molt vinculat al sector dels materials polimèrics, compartint, en moltes ocasions, les matèries primeres. Donada la naturalesa de les fibres tèxtils, amb elements d'elevat ràtio L / D, i donada la particularitat de les nanoargiles, en el present treball s'ha plantejat la millora de les propietats mecàniques i tèrmiques de fibres convencionals de polipropilè mitjançant l'ús de nanoargiles modificades per incrementar les possibilitats tècniques d'aquestes fibres mitjançant processos convencionals de filatura per fusió. Per a això, s'ha estudiat el procés de barreja del polipropilè amb nanoargiles modificades mitjançant processos d'extrusió i s'ha quantificat la interacció entre la matriu de PP i les nanoargiles mitjançant l'ús d'agents compatibilizants, s'han estudiat els fenòmens de dispersió, intercalació i exfoliació de les nanoargiles en la matriu de polipropilè mitjançant l'ús de tècniques de microscòpia i posterior avaluació macroscòpica de les propietats mecàniques en funció de les ràtios de compatibilizante i la quantitat de nanoargila incorporada. Finalment, s'han optimitzat les condicions de processament de les fibres de polipropilè modificades mitjançant el procés de filatura per fusió partint de les formulacions prèviament optimitzades i quantificant les seves característiques mecàniques i tèrmiques en forma d'estructures tèxtils planes. / Pascual Bernabeu, JJ. (2016). Investigación de la mejora de las propiedades mecánicas y térmicas de matrices de polipropileno con nanoarcillas para la fabricación de fibras [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/61289 / TESIS

Esta Tesis Doctoral trata sobre la funcionalización de materiales carbonosos con elevado contenido de microporosidad con grupos funcionales nitrogenados y su uso como electrodos de supercondensadores y electrocatalizadores de la reacción de reducción de oxígeno. De este modo, este trabajo describe la incorporación de grupos funcionales nitrogenados mediante distintas metodologías en materiales carbonosos de elevada microporosidad (carbones activados y materiales carbonosos nanomoldeados), su caracterización química y electroquímica en distintos electrolitos (orgánicos, acuosos y líquidos iónicos) y su comportamiento en las aplicaciones propuestas.

Impulsada por los problemas medioambientales, socioeconómicos y energéticos derivados del rápido crecimiento tecnológico, la búsqueda de alternativas energéticas eficientes y sostenibles se encuentra en el punto de mira de numerosos investigadores en las últimas décadas. El despliegue de dispositivos electroquímicos en el mercado energético actual resulta alentador hacia una economía de producción y almacenamiento de energía limpia y circular. No obstante, su implementación aún requiere de procesos de optimización en términos económicos y de rendimiento en cuanto a los electrocatalizadores empleados, normalmente basados en metales preciosos. En este sentido, la presente Tesis Doctoral se ha centrado en la necesidad de encontrar nuevas estrategias de preparación de electrocatalizadores competitivos en el campo de la electrocatálisis. En particular, se ha realizado un estudio fundamental basado en métodos electroquímicos para la modificación de la química superficial de materiales carbonosos nanoestructurados, basado en un enfoque experimental y complementado con estudios computacionales. En primer lugar, se llevó a cabo un estudio preliminar sobre el crecimiento polimérico de especies derivadas de la polianilina (PANI) sustituida con grupos fosfónicos, tanto por métodos químicos convencionales de oxidación, como por métodos electroquímicos potenciodinámicos sobre un electrodo policristalino de platino. Se han estudiado monómeros de ANI sustituidos con grupos fosfónicos en posiciones orto- y para- con respecto al grupo amino, nombrados aquí como 2APPA y 4APPA, respectivamente. La copolimerización con ANI fue necesaria en ambos casos para lograr estructuras poliméricas estables, donde la posición del grupo fosfónico en el monómero, así como las condiciones de preparación, constituyen factores determinantes en las propiedades del material resultante. En este senitdo, el 2APPA da lugar a estructuras poliméricas más lineales, similares a la PANI, y con un mayor grado de fosfonación que aquellas a partir del 4APPA. Una vez adquiridos estos conocimientos, se aplicaron las técnicas electroquímicas para la incorporación controlada de especies funcionales de N y P, a partir del 2APPA y 4APPA, sobre la superficie de nanotubos de carbono con diferente estructura. En concreto, se han estudiado nanotubos de carbono de pared simple y doble, así como de tipo Herringbone (SW/DWCNTs y hCNTs, por sus siglas en inglés, respectivamente). Estos estudios revelaron la gran influencia de la naturaleza del electrodo en la interacción con el monómero y el crecimiento electroquímico de especies poliméricas. Los SW/DWCNTs favorecen la correcta adsorción de los monómeros mediante interacciones π–π y su crecimiento polimérico mediante reacciones radicalarias, mientras que los hCNTs promueven interacciones más estables con los monómeros y un alto grado de funcionalización, aunque el desarrollo polimérico se ve desfavorecido. Estos resultados también se pueden extrapolar a otras arquitecturas carbonosas, como aquellas preparados empleando zeolita como plantilla (ZTC, por sus siglas en inglés). Por otro lado, se ha indagado sobre el efecto de diferentes estructuras carbonosas, así como su modificación superficial, en su aplicación como soporte de catalizadores moleculares para reacciones electroquímicas de interés en el sector energético, como la reacción de reducción de oxígeno (ORR, por sus siglas en inglés) o la reacción de reducción de dióxido de carbono (CO2RR, por sus siglas en inglés). Con ello, se busca el desarrollo de materiales multifuncionales para su aplicación en sistemas de conversión de energía, como las pilas de combustible, y la transformación de gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono, en productos de valor añadido. Se han estudiado diferentes estructuras carbonosas nanoestructuradas que incluyen, además de los SW/DWCNTs y hCNTs, el CNovel, el Vulcan y el diamante dopado con boro en polvo (BDDP, por sus siglas en inglés). Asimismo, los SW/DWCNTs también se han analizado en configuración de "buckypaper" (BP). La incorporación electroquímica de funcionalidades de N y P sobre SW/DWCNTs y hCNTs se ha escalado a partir de los estudios previos donde se establecen las condiciones óptimas de modificación superficial. Finalmente, se concluye que la naturaleza de las ftalocianinas metálicas, como catalizadores moleculares, así como la modulación de su entorno electrónico e interacción con el soporte carbonoso, la estrategia de preparación del electrocatalizador o el ajuste de las condiciones de operación, son parámetros clave que deben optimizarse y seleccionarse adecuadamente para obtener las prestaciones requeridas según las necesidades industriales, en términos de rendimiento electrocatalítico, estabilidad y selectividad hacia el producto deseado.

[ES] Para abordar los desafíos ambientales, la química y los procesos químicos deben ser más sostenibles. Para ello, el desarrollo de nuevos catalizadores especialmente activos es de suma importancia. En catálisis heterogénea, el grafeno ha surgido recientemente como un excelente candidato desde que fue posible aislarlo a partir del grafito. Sus propiedades únicas han despertado un gran interés para aplicarlo en varios campos, desde el refuerzo de matrices poliméricas hasta el desarrollo de materiales para catálisis. En catálisis, su uso como soporte catalítico o como carbocatalizador es todavía objeto de varios estudios. Con el objetivo de preparar catalizadores extremadamente activos en varias reacciones de química fina o de producción de hidrógeno, nuestro trabajo de investigación se ha centrado en el uso de materiales a base de grafeno como soportes catalíticos. Se consideraron diferentes aspectos: La funcionalización del grafeno; al ser un material de baja dimensionalidad, las propiedades del grafeno están estrechamente relacionadas con la química de su superficie. Mediante la fosforilación del óxido de grafeno, hemos demostrado que la estabilidad térmica y la estabilización de las nanopartículas metálicas mejoran significativamente. La combinación de grafeno con otros materiales; Pequeñas nanopartículas de paladio estabilizadas sobre materiales porosos a base de óxido de grafeno y quitosano han demostrado una excelente actividad para la deshidrogenación del formiato de amonio. La estrategia de síntesis adoptada para preparar el grafeno; La pirólisis de películas de alginato de amonio y un precursor de rutenio (Ru) en diferentes atmósferas permitió la preparación de nanopartículas de Ru soportadas en grafeno cuya orientación depende de la atmósfera de pirólisis. Por lo tanto, fue posible una comparación de la actividad catalítica de diferentes facetas cristalográficas. Dopaje de grafeno; la presencia de diferentes heteroátomos en su estructura ha permitido una mejor estabilización de nanopartículas y clusters metálicos. Los materiales basados en nanopartículas de óxido de cobre y grafenos dopados han demostrado poseer una excelente actividad catalítica en la síntesis de nuevas moléculas de interés farmacéutico. / [CA] Per a abordar els desafiaments ambientals, la química i els processos químics han de ser més sostenibles. Per a això, el desenvolupament de nous catalitzadors especialment actius és de summa importància. En catàlisi heterogènia, el grafé ha sorgit recentment com un excel·lent candidat des que va ser possible aïllar-lo a partir del grafit. Les seues propietats úniques han despertat un gran interés per a aplicar-lo en diversos camps,des del reforç de matrius polimèriques fins al desenvolupament de materials per a catàlisis. En catàlisi, el seu ús com a suport catalític o com carbocatalitzador és encara objecte de diversos estudis. Amb l'objectiu de preparar catalitzadors extremadament actius en diverses reaccions de química fina o de producció d'hidrogen, el nostre treball de recerca s'ha centrat en l'ús de materials a base de grafé com a suports catalítics. Es van considerar diferents aspectes: La funcionalització del grafé; a l'ésser un material de baixa dimensionalitat, les propietats del grafé estan estretament relacionades amb la química de la seua superfície. Mitjançant la fosforilació de l'òxid de grafé, hem demostrat que l'estabilitat tèrmica i l'estabilització de les nanopartícules metàl·liques milloren significativament. La combinació de grafé amb altres materials; Xicotetes nanopartícules de pal·ladi estabilitzades sobre materials porosos a base d'òxid de grafé i quitosà han demostrat una excel·lent activitat per a la deshidrogenació del formiat d'amoni. L'estratègia de síntesi adoptada per a preparar el grafé; La piròlisi de pel·lícules de alginat d'amoni i un precursor de ruteni (Ru) en diferents atmosferes va permetre la preparació de nanopartícules de Ru suportades en grafé, l'orientació del qual depén de l'atmosfera de piròlisi. Per tant, va ser possible una comparació de l'activitat catalítica de diferents facetes cristal¿logràfiques. Dopatge de grafé; la presència de diferents heteroàtoms en la seua estructura ha permés una millor estabilització de nanopartícules i clústers metàl·lics. Els materials basats en nanopartícules d'òxid de coure i grafens dopats han demostrat posseir una excel·lent activitat catalítica en la síntesi de noves molècules d'interés farmacèutic. / [EN] To address environmental challenges, chemistry and chemical processes need to be more sustainable. For this, developing new particularly active catalysts is of paramount importance. In heterogeneous catalysis, graphene has emerged as an excellent candidate since it was possible to isolate it from graphite. Its properties have aroused substantial interest, earning it applications in various fields spanning from the reinforcement of polymer matrices to the development of materials for catalysis. In catalysis, its use both as a catalytic support or as a carbocatalyst is still the subject of several studies. Aiming to prepare extremely active catalysts in various fine chemical reactions or hydrogen production, our research work has focused on the use of graphene-based materials as catalytic supports. Different aspects were considered: The functionalization of graphene; being a material of low dimensionality, the properties of graphene are intimately related to the chemistry of its surface. Through phosphorylation of graphene oxide, we have shown that the thermal stability and stabilization of metal nanoparticles are significantly improved. Combination of graphene with other materials; small palladium nanoparticles stabilized on porous materials based on graphene oxide and chitosan have demonstrated excellent activity for the dehydrogenation of ammonium formate. The synthetic strategy adopted to prepare graphene; pyrolysis of films of ammonium alginate and ruthenium precursor (Ru) in different atmospheres enabled the preparation of Ru nanoparticles supported on graphene whose orientation depends on the atmosphere of pyrolysis. Thus, a comparison of the catalytic activity of different crystallographic facets was possible. Doping of graphene; the presence of different heteroatoms in its structure has allowed a better stabilization of metal nanoparticles and clusters. Materials based on copper oxide nanoparticles and tridoped graphene have demonstrated an excellent catalytic activity in the synthesis of new molecules of pharmaceutical interest. / Anouar, A. (2021). Préparation de matériaux à base de graphène et leur application en catalyse [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/164030 / TESIS

El desarrollo de las tecnologías de la información y nuevos canales comunicación están modificando las preferencias y actitudes de los compradores hacia los bienes de consumo que adquieren. Por un lado, gracias a la venta on-line, una localización geográfica distinta a la de la tienda física deja de ser un impedimento, y por otro, se demandan en mayor medida bienes dotados de características avanzadas que se adapten a sus necesidades. A su vez, la aparición de nuevas tecnologías de fabricación, como la fabricación aditiva o impresión 3D, hacen posible dar respuesta a esta demanda, ya que permiten el desarrollo de productos avanzados técnicamente, que además pueden ser personalizados, o al menos adaptarse en gran medida a las características propias de diferentes grupos de individuos, lo cual se conoce como personalización masiva. Sin embargo el calzado tiene la limitación, por una parte, de que la única forma de evaluar su confort y talla adecuada es mediante prueba presencial. Esto es debido a que los métodos de escalado de hormas que utilizan los fabricantes son de naturaleza heterogénea y están faltos de armonización, de forma que la talla adecuada para un usuario puede variar en función del fabricante y/o tipo de modelo en relación a unas mismas dimensiones del pie. Por otra parte, no existen metodologías específicas de diseño para impresión 3D orientadas a los diferentes elementos que integran el zapato. A través de esta investigación se ha buscado dar respuesta a estas dos consideraciones mediante el desarrollo de metodologías CAD que permitan, en primer lugar, la obtención de tallas correctas de calzado no sólo en el ámbito local de la fábrica de zapatos, sino también en términos de mercado globalizado. En segundo lugar, el diseño y obtención de elementos del calzado (en este caso plantillas anatómicas y elementos correctores de la pisada) dotados de propiedades funcionales avanzadas a través de fabricación aditiva. Gracias a estas nuevas técnicas de automatización del diseño y producción del calzado, la industria puede alinearse con los nuevos requerimientos de la industria 4.0 en relación a la automatización y digitalización de procesos; y de personalización del producto y aumento de la flexibilidad del flujo productivo. La investigación realizada ha tenido como resultado la publicación de dos artículos en revistas JCR de alto impacto.

Tesis por compendio / [ES] La funcionalización de tejidos permite dotar a estos de nuevas propiedades que no poseen de forma inherente. Por su parte, el grafeno presenta excelentes características en cuanto a conductividad térmica y eléctrica, resistencia y flexibilidad. En esta tesis se evalúa la aplicación de grafeno sobre diferentes sustratos textiles para obtener tejidos capaces de conducir la electricidad y responder a estímulos térmicos, bien disipando el calor o bien transformando una corriente eléctrica en un incremento de temperatura en su superficie. Para ello, se aplica grafeno empleando diferentes métodos recubrimiento con rasqueta e impregnación sobre tejidos de celulosa y de poliéster. En primer lugar, destaca la influencia que ejerce la estructura del tejido sobre la resistencia eléctrica del recubrimiento, dando como resultado que aquellos tejidos con mayor coeficiente de ligadura son los que mejores resultados presentan al tener una superficie más homogénea en la que se deposita el recubrimiento. Asimismo, se halla que la incorporación de materiales de cambio de fase en el recubrimiento con grafeno permite una mayor disipación de calor cuando se calienta el tejido. Además, se consigue calefactar las muestras empleadas utilizando diferentes voltajes eléctricos lo que, a su vez, sirve para evaluar los defectos del recubrimiento analizando las imágenes termográficas. Entre otros hallazgos relevantes también cabe destacar la influencia que ejerce la humedad del sustrato sobre la resistencia eléctrica del grafeno y la importancia del curado térmico de las resinas para asegurar una buena solidez a los lavados. / [CA] La funcionalización de teixits permet dotar a aquests de noves propietats que no posseeixen de manera inherent. Per part seua, el grafé presenta excel·lents propietats quant a conductivitat tèrmica i elèctrica, resistència i flexibilitat. En aquesta tesi s'avalua l'aplicació de grafé sobre diferents substrats tèxtils per a obtindre teixits capaços de conduir l'electricitat i respondre a estímuls tèrmics, bé dissipant la calor o bé transformant un corrent elèctric en un increment de temperatura en la seua superfície. Per a això, s'aplica grafé emprant recobriment amb rasqueta i estampat sobre teixits de cel·lulosa i de polièster. En primer lloc, destaca la influència que exerceix l'estructura del teixit sobre la resistència elèctrica del recobriment, obtenint que aquells teixits amb major coeficient de lligadura són els que millors resultats presenten en tindre una superfície més homogènia en la qual es deposita el recobriment. Així mateix, es troba que la incorporació de materials de canvi de fase en el recobriment amb grafé permet una major dissipació de calor quan es calfa el teixit. A més, s'aconsegueix calefactar les mostres emprades utilitzant diferents voltatges elèctrics el que, al seu torn, serveix per a avaluar els defectes del recobriment analitzant les imatges termogràfiques. Entre altres troballes rellevants també cal destacar la influència que exerceix la humitat del substrat sobre la resistència del grafé i la importància del curat tèrmic de les resines per a assegurar una bona solidesa a les rentades. / [EN] Fabrics functionalization provides them with new properties that they do not inherently possess. Furthermore, graphene has excellent characteristics in terms of thermal and electrical conductivity, resistance, and flexibility. In this thesis, the application of graphene on different textile substrates is evaluated to obtain fabrics capable of conducting electricity and responding to thermal stimuli, either by dissipating heat or by transforming an electrical current into an increase in surface temperature. For this purpose, graphene is applied using knife-coating and screen-printing on cellulose and polyester fabrics. First of all, it is worth highlighting the influence exerted by the structure of the fabric on the electrical resistance of the coating, obtaining that those fabrics with the highest interlacing coefficient are the ones that present the best results as they have a more homogeneous surface on which the coating is deposited. Also, it is found that the incorporation of phase change materials in the coating containing graphene allows for greater heat dissipation when the fabric is heated. In addition, it is possible to heat the samples using different electrical voltages, which also serves to evaluate the defects of the coating by analyzing the thermographic images. Among other relevant findings, it is also worth highlighting the influence that substrate humidity exerts on the resistance of graphene and the importance of thermal curing of the resins to ensure good washing fastness. / Ruiz Calleja, TR. (2021). Funcionalización de textiles mediante la aplicación de grafeno [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/179634 / TESIS / Compendio