QUÍMICA Y CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

Presentación

El grupo de investigación de Química y Contaminación Atmosférica (QYCA) de la UCLM fue creado a principios de los años 90 por el Catedrático de Universidad D. Ernesto Martínez. Desde sus inicios el grupo ha centrado su actividad investigadora en temas relacionados con la Química y Reactividad atmosférica, siendo pionero en estos temas de investigación a nivel nacional. Los trabajos del grupo de investigación se han centrado en el estudio de las reacciones en fase gaseosa de los principales oxidantes atmosféricos con distintos compuestos orgánicos volátiles (VOCs) liberados a la atmósfera de gran variedad de fuentes naturales y antropogénicas: Con este fin y aprovechando las estancias postdoctorales de los miembros del grupo en prestigiosos Centros de Investigación internacionales se han ido diseñando, instalando y poniendo a punto diferentes sistemas experimentales únicos en España para estudios cinéticos en fase gas y particulada y productos de reacción.
La experiencia del grupo en el campo de la Química Atmosférica está constatada con la participación en multitud de proyectos de investigación nacionales e internacionales, publicaciones científicas de prestigio y participación en numerosos congresos.
El grupo fue reestructurado en el año 2011 y actualmente, nuevas líneas de investigación se han iniciado relacionadas con la reactividad y caracterización de material particulado (soot) procedente de la quema de combustibles fósiles y biocombustibles, así como con la medida y control de la contaminación del aire interior y exterior. De esta forma, el grupo pretende contribuir a determinar y establecer la repercusión de los procesos estudiados en diferentes problemas medioambientales como calidad del aire ó el cambio climático.

Estructura

• Ernesto Martínez Ataz – ernestom.ataz@uclm.es – 926052153
  Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas – Edif. Marie Curie
• Beatriz Cabañas Galán – beatriz.cabanas@uclm.es – 926052042
  Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas – Edif. Marie Curie
• Pilar Martín Porrero – mariapilar.martin@uclm.es – 926052614
  Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas – Edif. Marie Curie
• Sagrario Salgado Muñoz – sagrario.salgado@uclm.es – 926295336
  Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas – Edif. Marie Curie
• Florentina Villanueva García – florentina.vgarcia@uclm.es – 926052197
  Instituto Investigación en Combustión y Contaminación Atmosférica
• Inmaculada Aranda Díaz-Lucas – Inmaculada.Aranda@uclm.es
  Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas – Edif. Marie Curie
• Sonia Lara Gómez – sonia.laragomez@uclm.es 
  Instituto Investigación en Combustión y Contaminación Atmosférica

Equipamiento

Situado en el Laboratorio de Química Física, 2ª Planta Edificio Marie Curie

• Reactor de flujo a baja presión: Cámara Knudsen.
• Sistema de espectroscopía infrarroja de reflectancia difusa (DRIFTS)
• Reactores de Teflon de 150 y 500 L
• Reactor de vidrio Pyrex con sistema de multirreflexión de 50 L
• Espectrofotómetro Infrarrojo con Transformada de Fourier. Thermo Nicolet con detector MCT
• Cromatógrafo de gases. Simazhu
• Espectrómetro de masas con analizador de tiempo de vuelo TOF. AcutofJEOL
• Detector de ionizacion en llama acoplado al CG
• Sistema de detección de NO2 y NO3 por adsorción utilizando Laser de iodo.
• Reactor de descarga en tubo de flujo
• Láseres de Nd-Yag y de colorante
• Cárama de simulación atmosférica de 500L

 

Situado en el Laboratorio de Contaminación Atmosférica del Edificio polivalente de Medicina

• Laser de Nd-YAG / Colorante
• Centrífuga, DIGICEN 20, ORTOALRESA.
• Cromatógrafo de Gases-Masas, GCMS-QP 5050, SHIMADZU.
• Equipo de Desorción Térmica, TurboMatrix 100, PERKINELMER.
• Cromatógrafo de Gases-FID, ACME 6100, YOUNG.
• Autoinyector para GC, 6000, ACME.
• Hidrogenador, 9150, PARKER.
• Ultrasonidos, 1510, BRANSON.
• Agitador magnético con calefacción, MST basic C, Yellowline.
• Balanza electrónica, BOECO.
• Sistema de purificación de agua, Direct Q-3, Millipore.
• HPLC, ProStar 240, VARIAN. Detector de Diodo Array ProStar 335. Detector de Fluorescencia ProStar 363. Detector de Conductividad Iónica 732, METROHM. Unidad de tratamiento de muestras IC, 833, METROHM.
• Espectrofotómetro UV-VIS, Cary 50, VARIAN.
• Sistema de Digestión Microondas, Start D, MILESTONE.
• Ph-metro, 24, CRISON.
• Ph-metro e ionómetro, GLP 22+, CRISON.
• Rotavapor, Hei-VAP Value, Heidolph
• Capturador de alto volumen PM10, TE-6070DV, Tisch Environmental, Inc
• Equipo de espectrometría de masas para medida y caracterización de aerosoles (AMS) en tiempo real HR-TOF-AMS. Aerodyne Research Inc.

Líneas de Investigación

• Muestreo y análisis de contaminantes del aire en zonas rurales, urbanas e industriales mediante técnicas de detección remota, analizadores puntuales y captadores pasivos y activos. 
• Análisis de la calidad del aire interior en edificios públicos, privados y en zonas residenciales con influencia de diferentes fuentes de contaminación.
• Desarrollo de nuevos captadores pasivos para el muestreo de compuestos orgánicos volátiles en aire ambiente.
• Estudio de las implicaciones atmosféricas de la presencia de contaminantes procedentes de los procesos de combustión. Caracterización y cuantificación de las emisiones contaminantes gaseosas y material articulado. Reactividad atmosférica.
• Estudio de procesos atmosféricos en condiciones heterogéneas (interacción sólido-gas) 
• Estudio de distintas reacciones de interés atmosférico de los principales oxidantes atmosféricos OH, Cl, O3 y NO3, con diferentes Compuestos Orgánicos Volátiles ( VOCs) utilizando el método absoluto y método relativo.  Cinética, productos y mecanismo. Se emplean distintos sistemas de detección FTIR, GC-MS, GC-TOF/MS y GC-FID en cámaras de simulación atmosférica.

Proyectos de Investigación

• Título: Formación caracterización y reactividad química de aerosoles en la atmósfera. (AEROSOLAT)
  Ref: RTI2018-099503-B-I00
  Entidad financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO)
  Presupuesto: 175.450,00 €
  Duración: Enero 2019 Hasta: Diciembre 2022
  Investigador Principal: B. Cabañas
  
  

• Título: Valorización energética de residuos agroindustriales: obtención de precursores de biocombustibles y evaluación de los efectos de sus emisiones en la Contaminación Atmosférica. (VERABIOCAT) 
  Ref: SBPLY/17/180501/000522
  Entidad financiadora: Junta de Comunidades de Castilla – La Mancha
  Presupuesto: 140.000,00 €
  Duración: Septiembre 2018 Hasta: Marzo 2022
  Investigador Principal: B. Cabañas

 

• Título: Vigilancia ambiental viral en espacios interiores de centros educativos y sociosanitarios
  Entidad financiadora: Fundación Eurocaja Rural
  Presupuesto: 2.000 €
  Duración: Febrero 2021 Hasta: Junio 2021
  Investigador Principal: F. Villanueva y C. Granda

 

• Título: Estudio de evaluación de la ventilación en los edificios del campus de Ciudad Real.
  Entidad financiadora: UCLM
  Presupuesto: 11.825,63 €
  Duración: Enero 2021 Hasta: Mayo 2021
  Investigador Principal: F. Villanueva 

 

• Título: Generación y caracterización de partículas procedentes de procesos de combustión. 
  Ref: EQC2019-005771-P
  Entidad financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO)
  Presupuesto: 215.800,00 €
  Duración: Octubre 2019 Hasta: Octubre 2020
  Investigador Principal: B. Cabañas

 

• Título: Indoor air chemicals: update methods for sampling and analysis
  Entidad financiadora: Organización Mundial de la Salud
  Presupuesto: 1.846,00 €
  Duración: Marzo 2019                                        Hasta: Mayo 2019
  Investigador Principal: F. Villanueva

• Título: Caracterización y reactividad atmosférica de las emisiones derivadas del uso de nuevos combustibles. Contribución  a la   contaminación   urbana  y  cambio   climático. 
  Ref: CGL2014-57087-R.
  Entidad financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO)
  Presupuesto: 156.000,00 €
  Vigencia: 01/01/2015 - 31/12/2018
  Investigador Principal: Beatriz Cabañas Galán

Publicaciones

• Autores: F. Villanueva; A. Notario; B. Cabañas; M.P. Porrero; M.S. Salgado; M. Fonseca.
  Título: Assessment of CO2 and aerosol (PM2.5, PM10, UFP) concentrations during the reopening of schools in the COVID-19 pandemic: the case of a metropolitan area in Central-Southern Spain.
  Revista:  Environmental Research. (197) pp. 1-10, (2021)

• Autores: I. Aranda; M.S. Salgado; M.P. Porrero; F. Villanueva; E. Martínez,  B. Cabañas. 
  Título: Atmospheric degradation of 3-Ethoxy-1-Propanol by Reactions with Cl, OH and NO3
  Revista:  Chemosphere, 281, 130755, (2021)

• Autores: F. Villanueva; S. Lara; M. Amo; B. Cabañas; M.P. Porrero; M.S. Salgado
  Título: Investigation of formaldehyde and other carbonyls in a small urban atmosphere using passive samplers. A comprehensive data analysis.
  Revista:  Microchemical Journal, 167, 106270  (2021)

• Autores: R. Duarte, J. Gomes, X. Querol, A. Cattaneo, B. Bergmans, D. Saraga, T. Maggos, A. Di Gilio, S. Rovelli, F. Villanueva.
  Título: Advanced instrumental approaches for chemical characterization of indoor particulate matter.
  Revista:  Applied Spectroscopy Reviews, (2021)
  DOI: 10.1080/05704928.2021.2018596

• Autores: F. Villanueva, M. Ródenas, A. Ruus, J. Saffell and M.F. Gabriel
  Título: Sampling and analysis techniques for inorganic air pollutants in indoor air
  Revista:  Applied Spectroscopy Reviews, (2021)
  DOI:10.1080/05704928.2021.2020807

• Autores: I. Colmenar; P. Martín; B. Cabañas; S. Salgado; F. Villanueva; B. Ballesteros.
  Título: Evaluation of the SOA Formation in the Reaction of Furfural with Atmospheric Oxidants. 
  Revista:  Atmosphere
  Volumen: 11 Páginas, inicial: 927            Fecha: 2020.

• Autores: I. Colmenar; P. Martín; B. Cabañas; S. Salgado; A. Tapia, I. Aranda 
  Título: Atmospheric fate of a series of saturated alcohols: kinetic and mechanistic study.
  Revista:  Atmospheric Chemistry and Physics
  Volumen: 20         Páginas, inicial: 699 final: 720      Fecha: 2020.

• Autores: I. Colmenar; S. Salgado; P. Martín; I. Aranda; A. Tapia; B. Cabañas
  Título: Tropospheric reactivity of 2-ethoxyethanol with OH and NO3 radicals and Cl atoms. Kinetic and mechanistic study.
  Revista:  Atmospheric Chemistry and Physics
  Volumen: 224         Páginas, inicial: 117367 Fecha: 2020.

• Autores: P. Lugo García; C.B. Rivela; R.G. Gibilisco; S. Salgado; P. Wiesen; M.A. Teruel, M.B. Blanco 
  Título: Degradation of a series of fluorinated acrylates and methacrylates initiated by OH radicals at different
  temperatures.
  Revista:  RSC Advances
  Volumen: 224         Páginas, inicial: 4264-4273         Fecha: 2020.

• Autores: I. Colmenar; P. Martín; B. Cabañas; S. Salgado; A. Tapia; I. Aranda
  Título: Atmospheric fate of a series of Methyl Saturated Alcohols (MSA) : Kinetic and Mechanistic study.
  Revista:  ACPD. (España) Copernicus. Disponible en Internet: https://doi.org/10.5194/acp-2019-662  (2019).

• Autores: A.Tapia; M. S. Salgado; M. P. Martin; F. Villanueva; M. R. Garcia; B. Cabañas 
  Título Chemical composition and heterogeneous reactivity of soot generated in the combustion of diesel and GTL (Gas-To-Liquid) fuels and amorphous carbon Printex U with NO2 and CF3COOH gases.
  Revista: Atmospheric Environment. 177, pp. 214 - 221 (2018)

• Autores: M. P. Martin; I. Colmenar, B. Cabañas, M.S. Salgado, E. Martínez
  Título: Analysis of reaction products formed in the gas phase reaction of E,E-2,4-hexadienal with Atmospheric oxidants: Reaction mechanisms and Atmospheric implications.
  Revista: Atmospheric Environment. 176, pp. 188 – 200 (2018).

• Autores: A. Moreno, A. Lorente, C. Lucas-Torres, A.J. Huertas, M. Salgado, M.P. Sánchez,
  M.C. López, B. Cabañas.
  Título: Biofuel precursors by microwaves catalytic conversion of lignocellulosic agroindustrial wastes.
  Revista: Expert Opi. Environ. Biol. 7, pp. 14 - 15. (2018).

• Autores: A.J. Huertas, M. Salgado, A. Lorente, M.P. Sánchez, B. Cabañas, A. Moreno
  Título: Rich sugar biomass as raw material for catalytic conversión of glucose into biofuel. Revista: Expert Opi. Environ. Biol. 7, pp. 26. (2018).

• Autores: A. Lorente, A.J. Huertas, M. Salgado, M.P. Sánchez, B. Cabañas, A. Moreno
  Título: Synthesis  of  second  Generation  Biofuels  from  Melon  Rind  and  its  Atmospheric implications.
  Revista: Expert Opi. Environ. Biol. 7, pp. 27. (2018).

• Autores: A. Moreno,A. Lorente, A.J. Huertas, M. Salgado, C. Lucas-Torres, M.P. Sánchez,
  M.C. López, B. Cabañas,
  Título: Microwave catalitic conversión of lignocellulosic wastes into biofuel precursor.
  Revista: J.Ind.Environ.Chem 2, pp. 37 - 38. (2018).

• Autores:  F.  Villanueva,  G.  Sevilla,  S.  Lara,  M.P.  Martín,  M.S.  Salgado,  B.  Cabañas,
  J. Albaladejo.
  Título: Application of gas chromatography coupled with tandem mass spectrometry for the assessment of PAH levels in non industrial indoor air.
  Revista: Microchemical Journal 142, pp. 117 - 125. (2018).