Estabilidad y reactividad de pequeños aglomerados atómicos (AQC) : Estrategias de caracterización y aplicaciones en catálisis

Se propone el estudio de la estabilidad de pequeños aglomerados atómicos (atomic quantum clusters - AQC) frente a su interacción con diferentes sustratos, especialmente sobre estructuras inertes y compactas como la de los grafenos, y su reactividad frente a diferentes moléculas como oxígeno y monóxido de carbono. Se pretende establecer un marco original de conocimiento sobre la estructura atómica y electrónica de los AQC y sobre su estabilidad y reactividad, mediante un estúdio experimental exhaustivo por técnicas avanzadas de caracterización, con el complemento de simulaciones computacionales. Se explorarán las aplicaciones de los AQC para diferentes reacciones de interés en catálisis, como la oxidación de CO o la reacción de "water gas shift". 1) estudio de la interacción con el soporte de AQC de Cu y de Ag: a) Se estudiarán el efecto de la interacción con el soporte en las características estructurales y electrónicas de AQC de Cu y Ag mediante técnicas de espectroscopía de absorción de rayos X (EXAFS y XANES) y espectroscopía de fotoemisión de electrones (XPS). En una primera etapa se estudiarán AQC de 5 átomos de Cu (Cu5) y de 5 átomos de Ag (Ag5). Se utilizarán dos tipos de soportes: i) a base de carbono para minimizar la interacción y ofrecer una superficie compacta que impida la difusión hacia el interior del volumen, como HOPG, grafito, óxido de grafeno (GO) y óxidos de grafeno reducido (rGO) y ii) diferentes tipos óxidos que presentan una interacción más fuerte (CeO2, TiO2, Al2O3, SiO2 y sistemas micro y mesoporosos de dichos óxidos) para impedir la movilidad y posterior aglomeración de los AQC. 2) Caracterización de AQC en condiciones controladas de temperatura y fase gaseosa. a) Estudios in situ de AQC de Cu y Ag soportados en diferentes condiciones de temperatura y presión mediante técnicas de espectroscopía de absorción de rayos X (EXAFS y XANES). Se estudiará la estabilidad y reactividad en presencia O2, H2O, CO e H2 en función de la temperatura. b) Estudios in situ de AQC de Cu y Ag soportados en condiciones controladas de presión y temperatura mediante XPS a alta presión. 3) Los resultados obtenidos para AQC caracterizados estructural y electrónicamente en las condiciones de los objetivos 1 y 2 serán simulados mediante métodos ab initio y DFT con el propósito de obtener una descripción teórica de dichos sistemas. a) Se generarán mediante protocolos del tipo DFT las estructuras más estables de AQC de Cu y Ag en diferentes configuraciones: vacío, agua y con interacción con diferente número de moléculas de O2 y/o H2O. b) Se simularán con diferentes códigos los espectros de absorción de rayos X (XANES y EXAFS) a partir de los AQC obtenidos en a) para cotejar dichas predicciones con los resultados experimentales. 4) Se evaluarán las propiedades catalíticas de AQCs para diferentes reacciones catalíticas: a) Se estudiará la oxidación de CO a CO2 por O2 en fase gaseosa empleando AQC soportados. b) Reacción de water gas shift para la producción de H2 por AQC soportados.Universidad Nacional de La Plat

Estabilidad y reactividad de pequeños aglomerados atómicos (AQC) : Estrategias de caracterización y aplicaciones en catálisis

Se propone el estudio de la estabilidad de pequeños aglomerados atómicos (atomic quantum clusters - AQC) frente a su interacción con diferentes sustratos, especialmente sobre estructuras inertes y compactas como la de los grafenos, y su reactividad frente a diferentes moléculas como oxígeno y monóxido de carbono. Se pretende establecer un marco original de conocimiento sobre la estructura atómica y electrónica de los AQC y sobre su estabilidad y reactividad, mediante un estúdio experimental exhaustivo por técnicas avanzadas de caracterización, con el complemento de simulaciones computacionales. Se explorarán las aplicaciones de los AQC para diferentes reacciones de interés en catálisis, como la oxidación de CO o la reacción de "water gas shift". 1) estudio de la interacción con el soporte de AQC de Cu y de Ag: a) Se estudiarán el efecto de la interacción con el soporte en las características estructurales y electrónicas de AQC de Cu y Ag mediante técnicas de espectroscopía de absorción de rayos X (EXAFS y XANES) y espectroscopía de fotoemisión de electrones (XPS). En una primera etapa se estudiarán AQC de 5 átomos de Cu (Cu5) y de 5 átomos de Ag (Ag5). Se utilizarán dos tipos de soportes: i) a base de carbono para minimizar la interacción y ofrecer una superficie compacta que impida la difusión hacia el interior del volumen, como HOPG, grafito, óxido de grafeno (GO) y óxidos de grafeno reducido (rGO) y ii) diferentes tipos óxidos que presentan una interacción más fuerte (CeO2, TiO2, Al2O3, SiO2 y sistemas micro y mesoporosos de dichos óxidos) para impedir la movilidad y posterior aglomeración de los AQC. 2) Caracterización de AQC en condiciones controladas de temperatura y fase gaseosa. a) Estudios in situ de AQC de Cu y Ag soportados en diferentes condiciones de temperatura y presión mediante técnicas de espectroscopía de absorción de rayos X (EXAFS y XANES). Se estudiará la estabilidad y reactividad en presencia O2, H2O, CO e H2 en función de la temperatura. b) Estudios in situ de AQC de Cu y Ag soportados en condiciones controladas de presión y temperatura mediante XPS a alta presión. 3) Los resultados obtenidos para AQC caracterizados estructural y electrónicamente en las condiciones de los objetivos 1 y 2 serán simulados mediante métodos ab initio y DFT con el propósito de obtener una descripción teórica de dichos sistemas. a) Se generarán mediante protocolos del tipo DFT las estructuras más estables de AQC de Cu y Ag en diferentes configuraciones: vacío, agua y con interacción con diferente número de moléculas de O2 y/o H2O. b) Se simularán con diferentes códigos los espectros de absorción de rayos X (XANES y EXAFS) a partir de los AQC obtenidos en a) para cotejar dichas predicciones con los resultados experimentales. 4) Se evaluarán las propiedades catalíticas de AQCs para diferentes reacciones catalíticas: a) Se estudiará la oxidación de CO a CO2 por O2 en fase gaseosa empleando AQC soportados. b) Reacción de water gas shift para la producción de H2 por AQC soportados.Universidad Nacional de La Plat

ESTABILIDAD Y REACTIVIDAD DE PEQUEÑOS AGLOMERADOS ATÓMICOS (AQC). ESTRATEGIAS DE CARACTERIZACIÓN Y APLICACIONES EN CATÁLISIS

Se propone el estudio de la estabilidad de pequeños aglomerados atómicos (atomic quantum clusters - AQC) frente a su interacción con diferentes sustratos, especialmente sobre estructuras inertes y compactas como la de los grafenos, y su reactividad frente a diferentes moléculas como oxígeno y monóxido de carbono. Se pretende establecer un marco original de conocimiento sobre la estructura atómica y electrónica de los AQC y sobre su estabilidad y reactividad, mediante un estúdio experimental exhaustivo por técnicas avanzadas de caracterización, con el complemento de simulaciones computacionales. Se explorarán las aplicaciones de los AQC para diferentes reacciones de interés en catálisis, como la oxidación de CO o la reacción de "water gas shift". 1) estudio de la interacción con el soporte de AQC de Cu y de Ag: a) Se estudiarán el efecto de la interacción con el soporte en las características estructurales y electrónicas de AQC de Cu y Ag mediante técnicas de espectroscopía de absorción de rayos X (EXAFS y XANES) y espectroscopía de fotoemisión de electrones (XPS). En una primera etapa se estudiarán AQC de 5 átomos de Cu (Cu5) y de 5 átomos de Ag (Ag5). Se utilizarán dos tipos de soportes: i) a base de carbono para minimizar la interacción y ofrecer una superficie compacta que impida la difusión hacia el interior del volumen, como HOPG, grafito, óxido de grafeno (GO) y óxidos de grafeno reducido (rGO) y ii) diferentes tipos óxidos que presentan una interacción más fuerte (CeO2, TiO2, Al2O3, SiO2 y sistemas micro y mesoporosos de dichos óxidos) para impedir la movilidad y posterior aglomeración de los AQC. 2) Caracterización de AQC en condiciones controladas de temperatura y fase gaseosa. a) Estudios in situ de AQC de Cu y Ag soportados en diferentes condiciones de temperatura y presión mediante técnicas de espectroscopía de absorción de rayos X (EXAFS y XANES). Se estudiará la estabilidad y reactividad en presencia O2, H2O, CO e H2 en función de la temperatura. b) Estudios in situ de AQC de Cu y Ag soportados en condiciones controladas de presión y temperatura mediante XPS a alta presión. 3) Los resultados obtenidos para AQC caracterizados estructural y electrónicamente en las condiciones de los objetivos 1 y 2 serán simulados mediante métodos ab initio y DFT con el propósito de obtener una descripción teórica de dichos sistemas. a) Se generarán mediante protocolos del tipo DFT las estructuras más estables de AQC de Cu y Ag en diferentes configuraciones: vacío, agua y con interacción con diferente número de moléculas de O2 y/o H2O. b) Se simularán con diferentes códigos los espectros de absorción de rayos X (XANES y EXAFS) a partir de los AQC obtenidos en a) para cotejar dichas predicciones con los resultados experimentales. 4) Se evaluarán las propiedades catalíticas de AQCs para diferentes reacciones catalíticas: a) Se estudiará la oxidación de CO a CO2 por O2 en fase gaseosa empleando AQC soportados. b) Reacción de water gas shift para la producción de H2 por AQC soportados

Estabilidad y reactividad de pequeños aglomerados atómicos (AQC) : Estrategias de caracterización y aplicaciones en catálisis

Se propone el estudio de la estabilidad de pequeños aglomerados atómicos (atomic quantum clusters - AQC) frente a su interacción con diferentes sustratos, especialmente sobre estructuras inertes y compactas como la de los grafenos, y su reactividad frente a diferentes moléculas como oxígeno y monóxido de carbono. Se pretende establecer un marco original de conocimiento sobre la estructura atómica y electrónica de los AQC y sobre su estabilidad y reactividad, mediante un estúdio experimental exhaustivo por técnicas avanzadas de caracterización, con el complemento de simulaciones computacionales. Se explorarán las aplicaciones de los AQC para diferentes reacciones de interés en catálisis, como la oxidación de CO o la reacción de "water gas shift". 1) estudio de la interacción con el soporte de AQC de Cu y de Ag: a) Se estudiarán el efecto de la interacción con el soporte en las características estructurales y electrónicas de AQC de Cu y Ag mediante técnicas de espectroscopía de absorción de rayos X (EXAFS y XANES) y espectroscopía de fotoemisión de electrones (XPS). En una primera etapa se estudiarán AQC de 5 átomos de Cu (Cu5) y de 5 átomos de Ag (Ag5). Se utilizarán dos tipos de soportes: i) a base de carbono para minimizar la interacción y ofrecer una superficie compacta que impida la difusión hacia el interior del volumen, como HOPG, grafito, óxido de grafeno (GO) y óxidos de grafeno reducido (rGO) y ii) diferentes tipos óxidos que presentan una interacción más fuerte (CeO2, TiO2, Al2O3, SiO2 y sistemas micro y mesoporosos de dichos óxidos) para impedir la movilidad y posterior aglomeración de los AQC. 2) Caracterización de AQC en condiciones controladas de temperatura y fase gaseosa. a) Estudios in situ de AQC de Cu y Ag soportados en diferentes condiciones de temperatura y presión mediante técnicas de espectroscopía de absorción de rayos X (EXAFS y XANES). Se estudiará la estabilidad y reactividad en presencia O2, H2O, CO e H2 en función de la temperatura. b) Estudios in situ de AQC de Cu y Ag soportados en condiciones controladas de presión y temperatura mediante XPS a alta presión. 3) Los resultados obtenidos para AQC caracterizados estructural y electrónicamente en las condiciones de los objetivos 1 y 2 serán simulados mediante métodos ab initio y DFT con el propósito de obtener una descripción teórica de dichos sistemas. a) Se generarán mediante protocolos del tipo DFT las estructuras más estables de AQC de Cu y Ag en diferentes configuraciones: vacío, agua y con interacción con diferente número de moléculas de O2 y/o H2O. b) Se simularán con diferentes códigos los espectros de absorción de rayos X (XANES y EXAFS) a partir de los AQC obtenidos en a) para cotejar dichas predicciones con los resultados experimentales. 4) Se evaluarán las propiedades catalíticas de AQCs para diferentes reacciones catalíticas: a) Se estudiará la oxidación de CO a CO2 por O2 en fase gaseosa empleando AQC soportados. b) Reacción de water gas shift para la producción de H2 por AQC soportados.Universidad Nacional de La Plat

In vitro experiments and infrared spectroscopy analysis of acid and alkaline phosphatase inhibition by vanadium complexes

In the course of our research of vanadium-containing complexes, two oxidovanadium complexes containing vanadium(V) and (IV) core with 4-aminobenzoic acid and/or peroxo anion as ligands were synthesized and characterized by elemental analysis, conductivity measurements, thermogravimetric analysis, and spectroscopies.(([VO(O 2 )(C 7 H 6 NO 2 )(H 2 O)] . H 2 O, [VO(C 7 H 6 NO 2 ) 2 H 2 O]) were supported by experimental data and theoretical studies (Density functional theory, DFT). The complexes were evaluated in vitro as phosphatase inhibitors (alkaline and acid enzymes) being considered as potential pharmaceutical agents under over-expression of those biochemical markers.The effect achieved was then analysed through FTIR spectroscopy. Changes in the finger print substrate bands as well as induced conformational changes on phosphatases enzymes secondary structure were further examined. Eventually albumin interactions experimentswere performed in order to derive their bioavailability.Fil: Parente, Juliana Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino"; ArgentinaFil: Naso, Luciana Gissella. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino"; ArgentinaFil: Jori, Khalil. Universidad Nacional de La Plata; ArgentinaFil: Franca, Carlos Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino"; ArgentinaFil: da Costa Ferreira, Ana Maria. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Williams, Patricia Ana María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino"; ArgentinaFil: Ferrer, Evelina Gloria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino"; Argentin

Sistemas modelos biomiméticos de haloperoxidasas e inhibidores de fosfatasa ácida y alcalina

El objetivo de esta investigación se centra en el estudio de las potencialidades de los complejos de coordinación con vanadio como simuladores de la actividad desarrollada por las enzimas peroxidasas e inhibidores de la actividad de las fosfatasas

In vitro experiments and infrared spectroscopy analysis of acid and alkaline phosphatase inhibition by vanadium complexes

In the course of our research on vanadium-containing complexes, two oxidovanadium complexes containing vanadium(V) and (IV) cores with 4-aminobenzoic acid and/or the peroxo anion as ligands were synthesized and characterized by elemental analysis, conductivity measurements, thermogravimetric analysis, and 1H NMR, EPR, FTIR, and UV/vis spectroscopies. Their compositions and geometrical structures ([VO(O2)(C7H6NO2)(H2O)]·H2O and [VO(C7H6NO2)2H2O]) were supported by experimental data and theoretical studies (density functional theory, DFT). The complexes were evaluated in vitro as phosphatase inhibitors (alkaline and acid enzymes), being considered as potential pharmaceutical agents under over-expression of those biochemical markers. The effect achieved was then analysed through FTIR spectroscopy. Changes in the fingerprint substrate bands as well as induced conformational changes in phosphatase enzymes’ secondary structure were further examined. Eventually albumin interaction experiments were performed in order to derive their bioavailability.Centro de Química Inorgánic

Versatility in the biological behavior of two aminobenzoate oxidovanadium (V, IV) compounds. Inhibition or simulation of enzymes

The pharmacological potential of vanadium compounds is of great interest to researchers in treatments of various diseases (diabetes, cancer, tropical endemic diseases, etc.). On the basis of the potential biological/pharmacological applications, in this work we have synthesized and physico-chemically characterized, two new complexes containing vanadium (IV) and (V) with 4-aminobenzoic acid as the ligand (L)

Electrodeposited heterostructured manganese oxides on carbonized clothes for enhanced lithium polysulfides conversion as free-standing sulfur cathodes

Various metal oxides are investigated to catalyse lithium polysulfides (LiPS) conversion to promote the surface-bound insoluble intermediates and limit the LiPS shuttle. Herein, an effective methodology is reported to enhance LiPS catalytic conversion by applying electrodeposited hybrid phase composite films of manganese oxide (MnOx) on carbonized cotton cloth. Synergistic effects of porous carbon fabric with remnant lumen and high interfacial MnOx composite film of nanoflakes greatly contribute towards freestanding high-loaded sulfur cathodes. Various MnOx phases are realized by controlled annealing of MnOOH electrodeposited nanoflakes on carbon cloth. Oxygen deficient phases especially active interfaces among various phases are proposed to accelerate the LiPS oxidation to polythionate complexes that can interact with LiPS to assist their onsite conversion into sulfides. Pristine and LiPS interacted deposited films are investigated by X-ray photoelectron spectra and X-ray absorption spectra. The cathodes bearing high oxygen-deficient manganese oxide nanoflakes achieve high initial discharge capacity of 1153.7 mA h g−1 at 0.1 C and high reversible capacity of 824 mA h g−1 at 0.5 C over 200 cycles at sulfur areal loading of 5 mg cm−2, while initial discharge capacity of 1085.9 mA h g−1 and reversible capacity of 410 mA h g−1 are obtained for MnO2 rich heterostructure film

Biological activities of Zn(II)- S -methyl-cysteine complex as antiradical, inhibitor of acid phosphatase enzyme and in vivo antidepressant effects

The antidepressant effect of simple Zn(II) salts has been proved in several animal models of depression. In this study, a coordination metal complex of Zn(II) having a sulfur containing ligand is tested as antidepressant for the first time. Forced swimming test method on male Wistar rats shows a decrease in the immobility and an increase in the swimming behavior after treatment with [Zn(S-Met)2] (S-Met=S-methyl-l-cysteine) being more effective and remarkable than ZnCl2. The thiobarbituric acid and the pyranine consumption (hydroxyl and peroxyl radicals, respectively) methods were applied to evaluate the antioxidant activity of S-Met and [Zn(S-Met)2] showing evidence of attenuation of hydroxyl but not peroxyl radicals activities. UV-vis studies on the inhibition of acid phosphatase enzyme (AcP) demonstrated that S-methyl-l-cysteine did not produce any effect but, in contrast, [Zn(S-Met)2] complex behaved as a moderate inhibitor. Finally, bioavailability studies were performed by fluorescence spectroscopy denoting the ability of the albumin to transport the complex.Fil: Escudero, Graciela. Universidad Nacional de La Rioja; ArgentinaFil: Martini, Nancy. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino"; ArgentinaFil: Jori, Khalil. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino"; ArgentinaFil: Jori, Nadir. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino"; ArgentinaFil: Maresca, Nahuel Rafael. Universidad Nacional de La Rioja; ArgentinaFil: Laino, Carlos Horacio. Universidad Nacional de La Rioja; ArgentinaFil: Naso, Luciana Gissella. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino"; ArgentinaFil: Williams, Patricia Ana María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino"; ArgentinaFil: Ferrer, Evelina Gloria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino"; Argentin