Lucila Méndez De Leo

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Bio

En 1997 me recibí de Licenciada en Ciencias Químicas en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (FCEN), Universidad de Buenos Aires (UBA). Posteriormente realicé mi tesis doctoral en la Comisión Nacional de Energía Atómica bajo la dirección de los doctores Roberto Fernández Prini y Hugo Bianchi estudiando equilibrios de electrolitos en solución acuosa en condiciones de alta temperatura usando espectrofotometría UV-visible, para recibir el título de Doctora de la Universidad de Buenos Aires en 2003. Luego realicé dos estadías postdoctorales en la Universidad de Delaware (USA) entre 2003 y 2006, primero en el laboratorio del Dr. Robert Wood en termodinámica de electrolitos y posteriormente, en el laboratorio del Dr. Andrew Teplyakov, redireccionando mi trabajo de investigación hacia el tema fisicoquímica de superficies, preparando superficies modificadas con monocapas y capas delgadas de compuestos orgánicos, y caracterizandolas, especialmente por medio de medidas espectroscópicas. Posteriormente, en el año 2007, ya en Argentina, comencé a trabajar en el Instituto de Química, Física de Materiales, Medio Ambiente y Energía (INQUIMAE) -FCEN-UBA en el grupo de Electroquímica Molecular dirigido por el Dr. Ernesto Calvo. Actualmente mi tema de trabajo se basa en la preparación y estudio de superficies nanoestructuradas por medio de técnicas electroquímicas, espectroscópicas, y espectroelectroquímicas, entre otras. En particular, implementamos la técnica PMIRRAS, a la que se acopló una celda electroquímica, permitiendo hacer experimentos de espectroelectroquímica PMIRRAS y espectroscopia infrarroja interfacial sustractiva normalizada (SNIFTIRS). Actualmente me desempeño como Investigadora Independiente del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) y soy Profesora Adjunta del Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física, de la FCEN, UBA.


lucilamdl@qi.fcen.uba.ar CV

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Áreas de investigación

Super y pseudo capacitores

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Tanto las baterías como los supercapacitores son dispositivos de almacenamiento de energía que dependen de procesos electroquímicos, sin embargo, sus mecanismos de almacenamiento de carga son diferentes, dando lugar a diferentes densidades de energía. Las diferencias básicas entre supercapacitores y baterías radican en sus diferentes mecanismos de almacenamiento de carga y los materiales y estructuras de los electrodos que los componen. Por lo general, las baterías y pilas de combustible están diseñadas para proporcionar una alta densidad de energía, almacenando alta cantidad de carga en electrodos a través de reacciones faradaicas, mientras que los supercapacitores pueden proporcionar alta densidad de potencia debido a mecanismos superficiales de almacenamiento de carga.
Los materiales pseudocapacitivos almacenan la carga a través de reacciones redox similares a la batería, pero a velocidades rápidas y comparables a las de los capacitores electroquímicos de doble capa, mostrando una respuesta electroquímica similar a la de un capacitor.
En nuestro grupo sintetizamos carbones con porosidad en la meso y microescala, que luego se modifican superficialmente con moléculas redox o polímeros sintetizados especialmente con funcionalidades redox, de forma de desarrollar materiales que puedan servir para preparar pseudocapacitores. Estos materiales son caracterizados exhaustivamente y se estudia su comportamiento electroquímico como sistemas de almacenamiento de energía.

Nanopartículas embebidas en polímeros

Las superficies modificadas con nanopartículas (NPs) de metales, semiconductores y materiales magnéticos han recibido mucha atención por sus aplicaciones, especialmente en el área de catálisis y sensores electroquímicos. Estos materiales, de "tamaño ajustable" tienen la ventaja de posibilitar el ajuste de las propiedades dependiendo del destino deseado.
Una manera de sintetizar estas NPs, permitiendo el control del tamaño y distribución de las mismas sobre la superficie, es partir de la deposición alternada de películas poliméricas (autoensamblado capa por capa). Estas películas permiten atrapar el ion precursor y limitan la difusión libre de iones cerca de la superficie del electrodo. En el caso de los iones metálicos, son luego reducidos químicamente o por medio de reducción electroquímica. De esta forma, las películas poliméricas pueden actuar como nano-reactores que permiten la formación de electrocatalizadores in-situ con conectividad eléctrica entre las NPs y con el sustrato subyacente. 
Otra de las maneras de obtener superficies modificadas con NPs metálicas es por medio de la preparación de las NPs en solución estabilizadas por polímeros que luego son depositadas en la superficie mediante autoensamblado capa por capa.
El resultado neto es un nanocompuesto multicomponente formado por NPs inorgánicas dispersas en una matriz polimérica ensamblada molecularmente.


En el grupo realizamos un estudio detallado y sistemático de las condiciones de preparación de los films, utilizando distintas matrices poliméricas y variando los precursores metálicos, obteniendo NPs de distinto tamaño, composición elemental y distribución espacial, soportadas en sustratos planos, con capacidad de actuar como catalizadores heterogéneos. Para evaluar el impacto que poseen estas variables en el rendimiento electrocatalítico de las superficies nanoestructuradas se han elegido una serie de reacciones electroquímicas de interés industrial/ambiental, que incluyen:

   1) la oxidación de alcoholes cortos (relevancia en celdas de combustibles)

   2) la reducción de dióxido de carbono (gas de efecto invernadero).

Mediante técnicas espectroscópicas disponibles en nuestro laboratorio se estudia el mecanismo de las reacciones involucradas en la catálisis de cada una de las reacciones, los rendimientos de reacción y se detectan los productos intermediarios que se van produciendo durante la catálisis.
Se hacen experimentos de espectroelectroquímica (espectroscopía a potencial controlado) que permiten identificar los productos que se forman y se adsorben sobre el electrodo a distinto potencial.  

Publicaciones Recientes
  • Pomeraniec Altieri, N.; Coria-Oriundo, L. L.; Angelomé, P. C.; Battaglini, F.; Martínez Ricci, M. L.; Méndez De Leo, L. P. Unexpected Enhancement of pH-Stability in Au3+/Ag+ Loaded H-Bonded Layer-by-Layer Thin Films. Soft Matter 2023, 19 (31), 6018–6031. https://doi.org/10.1039/D3SM00893B. Descargar
  • Magallanes, C.; Méndez De Leo, L. P.; González, G. A. Chelating and Construction Effects on a Self-Assembled Blend for Electrochemical Lead (II) Detection. ChemElectroChem 2022, 9 (15). Descargar https://doi.org/10.1002/celc.202200437. Descargar
  • Coria-Oriundo, L. L.; Herrera, S. E.; Méndez De Leo, L. P.; Battaglini, F. Current Response Enhancement According to the Doping Anion’s Nature in Redox Polyelectrolyte─Enzyme Assemblies. ACS Appl. Polym. Mater. 2022, 4 (10), 7759–7769. https://doi.org/10.1021/acsapm.2c01300. Descargar
  • Magallanes, C.; Aguirre, B. M.; González, G. A.; Méndez De Leo, L. P. Interaction of Aqueous Cu(II) with Carboxylic Acid and Alcohol Terminated Self Assembled Monolayers: Surface and Interfacial Characterization. Surf. Sci. 2020, 692. https://doi.org/10.1016/j.susc.2019.121529. Descargar
  • Horwitz, G.; Calvo, E. J.; Méndez De Leo, L. P.; De La Llave, E. Electrochemical Stability of Glyme-Based Electrolytes for Li-O2batteries Studied by: In Situ Infrared Spectroscopy. Phys. Chem. Chem. Phys. 2020, 22 (29), 16615–16623. https://doi.org/10.1039/d0cp02568b. Descargar
  • Pedre, I.; Méndez De Leo, L. P.; González, G. A. Cu2+ Ion-Sensitive Surface on Graphite Electrodes. Anal. Bioanal. Chem. 2019, 411 (29), 7761–7770. https://doi.org/10.1007/s00216-019-02142-0. Descargar
  • Maldonado, L.; Debais, G.; Davia, F.; Méndez De Leo, L. P.; Tagliazucchi, M. Interpolymer Complexes of Poly(Sulfonic Acid)s and Poly(Ethylene Oxide): An Unexpected Association. Soft Matter 2019, 15 (45), 9318–9324. https://doi.org/10.1039/c9sm01768b. Descargar
  • Méndez De Leo, L. P. Chemical Functionalization with Electroactive Species. In Encyclopedia of Interfacial Chemistry: Surface Science and Electrochemistry; 2018; pp 622–627. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-409547-2.13893-4. Descargar
  • Calvillo, L.; Mendez De Leo, L1.; Thompson, S. J.; Price, S. W. T.; Calvo, E. J.; Russell, A. E. In Situ Determination of the Nanostructure Effects on the Activity, Stability and Selectivity of Pt-Sn Ethanol Oxidation Catalysts. J. Electroanal. Chem. 2018, 819, 136–144. https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2017.09.060. Descargar
Proyectos Financiados
  • UBACYT 2022-2024 (20020220400015BA). Superficies Nanoestructuradas conteniendo nanopartículas metálicas en películas poliméricas – Preparación, Caracterización y modelado. Directora: Lucila Méndez De Leo”, (IR: Lucila P. Méndez De Leo, GR: Lucy Coria Oriundo)
  • Proyectos Federales de Alto Impacto 2023: “Iniciativa Federal para el Desarrollo de Materiales y Procesos Sustentables para el Almacenamiento de Energía” IR: Alvaro Yamil Tesio, GR: Fernando Fungo, Santiago Herrera y Norma Lis Robles. Función desempeñada: Investigadora
  • PICT-2020-SERIEA-01758. GRF: “Plataformas supramoleculares conteniendo nanopartículas metálicas embebidas en polímeros. Desarrollo y caracterización fisicoquímica”, (IR: Lucila P. Méndez De Leo, GR: Santiago Herrera).
  •  PIP 2021-2023 (11220200102008CO): "Nanopartículas Metálicas para Optimizar el Transporte de Carga en Polímeros Electroactivos: Construcción de Sistemas Modelo y Estudios Mecanísticos." IR: Mario Tagliazucchi GR: Santiago herrera, Lucila Méndez De Leo.

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