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En esta tesis se han abordado las diferentes dificultades a las que nos podemos enfrentar cuando se realiza un estudio electrocatalítico en líquidos iónicos, y más concretamente, en una familia de ellos, la del catión imidazolio, que son muy interesantes desde el punto de vista electrocatalítico. En particular, se han utilizado tres LIs en los que varía tanto el anión como el catión. El cambio en el anión provocará que el LI pase de ser hidrofílico, [C4mim][BF4], a hidrofóbico, [C4mim][NTf2]. Asimismo, la posibilidad de tener ocupada o no la posición 2 del anillo de imidazolio por un grupo metilo ([C4m2im][NTf2] frente a [C4mim][NTf2]) permite investigar y entender el papel de esta posición en la reactividad electroquímica para diferentes reacciones de interés. De todas las posibles reacciones electrocatalíticas, se han elegido la oxidación de CO, la reducción de CO2 y la reducción de O2 como principales reacciones electrocatalíticas modelo para estudiar cómo pueden afectar los diferentes factores experimentales en el correspondiente estudio electrocatalítico.

Hemos desarrollado una técnica de medida a 4 puntas en corriente alterna con amplificadores “Lock-in” sincronizados para obtener la variación local de la capacidad entre los electrodos de un STM simultáneamente con su conductancia. La resolución a la que llegamos es de fF. En la evolución de la capacidad frente a la distancia entre electrodos distinguimos tres regiones: capacidad clásica (cuando los electrodos están más alejados), capacidad cuántica (en un régimen intermedio) y fuga de capacidad (cuando se entra en corriente túnel). En el régimen de emisión de campo, en los puntos en los que la energía incidente del electrón coincide con la de los niveles discretos por encima de la barrera túnel, se produce fuga de capacidad. Por otro lado, hemos encontrado evidencias de una emergencia del momento magnético en cadenas atómicas de platino que conectan dos electrodos hechos del mismo metal. El ajuste de las anomalías a voltaje de polarización cero a la función Kondo-Fano muestra un apantallamiento del momento magnético por parte de los electrones de conducción. Por último, hemos estudiado el papel que juegan los electrones f en el transporte electrónico en nanocontactos. Para ello, hemos realizado medidas de corriente eléctrica en nanocontactos hechos de gadolinio y europio, respectivamente. Hemos visto que para ambos metales la conductancia del contacto de un átomo está por debajo del cuanto de conductancia. Asimismo, los histogramas de conductancia en Gd son reproducibles lo cual contrasta con el caso de Eu en el que dichos histogramas no muestran tal reproducibilidad. Atribuimos este último hecho al desorden magnético que los electrones f causan en el metal. Con el ajuste de las anomalías a voltaje cero a la función Kondo-Fano hemos visto que los electrones f son apantallados por los de conducción. Además, en el caso de Gd vemos que presenta dos temperaturas Kondo, debidas al apantallamiento de los electrones d y f, respectivamente.

Magíster en Ciencias, Mención Geología. Geólogo / Las rocas ultramáficas del área de La Cabaña fueron afectadas por procesos de deformación y serpentinización selectiva durante su trayectoria a través del canal de subducción (cuña de manto hidratada) hasta su emplazamiento final. La subducción de litologías hidratadas de la corteza oceánica hace que los minerales contenidos en ellas se deshidraten en la medida en que abandonan sus campos P-T de estabilidad. Esto permite la migración de fluidos desde el slab hacia la cuña del manto suprayacente. La hidratación de estas porciones de manto permite la serpentinización selectiva de este. Los contrastes de densidad generados por la hidratación de la cuña del manto en el canal de subducción generan fuerzas ascendentes, las cuales, sumadas a la componente de fuerza descendente causada por la placa subductante producen campos de esfuerzos extensionales (evento D1) que permiten la formación de morfologías de pliegues vaina en los cuerpos ultramáficos. Estas morfologías controlan la interacción del fluido al interior de la estructura, permitiendo la deformación y serpentinización selectiva dentro de esta. Una vez que los cuerpos abandonan el canal de subducción, durante su exhumación, son afectados por un evento de deformación D2 de compresión vertical asociado a acreción basal en la base del prisma de acreción, posteriormente, y a menor profundidad dentro de la estructura del prisma, un evento de deformación D3 de compresión horizontal asociado a acreción frontal sobreimpone al evento D2. Estos últimos dos eventos también se registran en las rocas metasedimentarias encajantes, lo que permite concluir que a partir del instante y lugar en que se desarrollan, las rocas ultramáficas y sus rocas hospedantes tienen una trayectoria común. Las paragénesis de silicatos y minerales de metales base además de la movilidad de elementos del grupo del platino en el canal de subducción son controlados por las estructuras de pliegue en vaina ya que estas morfologías controlan, a su vez, el grado de hidratación y deformación del dominio petroestructural al cual pertenecen estas asociaciones minerales. La serpentinización provoca la movilización de EGP-P desde minerales de metales base primarios hasta minerales de metales base formados durante este proceso. Del mismo modo, la serpentinización causa la movilidad de EGP-I, debido a que los fluidos serpentinizadores son los responsables de la alteración de las cromitas accesorias hospedantes de estos metales. La desestabilización de las serpentinas que constituyen las rocas del canal de subducción provoca la liberación de fluidos oxidantes, capaces de movilizar, no solo EGP, sino que también elementos traza tales como As, Sb, Pb y LREE y provocar la fusión parcial del manto suprayacente enriqueciendo los fundidos generados en estos elementos. / Este trabajo ha sido financiado por el Proyecto Fondecyt N ° 11140005 y por el Núcleo Milenio Trazadores de Metales en Zonas de Subducción NC 130065

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Las reacciones de oxidación de hidrógeno, reducción de oxígeno y la síntesis de PEDOT fueron evaluadas en líquidos iónicos y sobre electrodos monocristalinos de platino mediante técnicas electroquímicas clásicas, impedancia electroquímica, microscopía de fuerza atómica y espectroscopia infrarroja de reflexión externa. Se desarrolló un protocolo de purificación del líquido iónico y de la limpieza de los electrodos monocristalinos para garantizar condiciones reproducibles, y se observó que las reacciones de oxidación de hidrógeno y de polimerización son sensibles a la estructura superficial del electrodo, no así la reducción de oxígeno, cuyos productos no son estables en esta interfaz. Además, el comportamiento del PEDOT muestra una dependencia sistemática de las propiedades y del tamaño de los iones de los líquidos iónicos, junto con alta velocidad de intercambio iónico y altos niveles de dopado tipo-n. El PEDOT mostró ser catalítico también, en este medio, frente a la reacción del DMcT, aunque no en la misma proporción que se observa en los disolventes moleculares. Finalmente, este estudio permitió profundizar en los factores que afectan la transferencia de carga en la interfaz electrodo-electrolito.