[ca] El treball presentat en aquesta tesi implica la recerca duta a terme en el grup de Laboratori de Materials Inorgànics i Catàlisi (LMI) sota la supervisió del Prof. Francesc Teixidor. La tesi es presenta com un compendi d'articles publicats o que es publicaran en un futur proper. La tesi doctoral aprofundeix en el món multifacètic de la química del bor, centrant-se particularment en els θ-metal·lacarborans, i la seva integració amb nanopartícules a mida, descobrint un regne de noves aplicacions i oportunitats. La tesi comença amb una breu Introducció sobre les diverses facetes dels metal·lacarborans i nanopartícules que serveix de base per comprendre els capítols següents. Les investigacions exhaustives comencen amb un estudi detallat sobre les propietats electroquímiques dels metal·lacarborans, particularment cobaltabis(dicarbollur) i ferrabis(dicarbollur), tant en sistemes aquosos com no aquosos amb un estudi comparatiu de Metal·lacarborans vs. Ferrocè. El ferrocè i els seus derivats han estat durant molt de temps la referència interna de referència en electroquímica per a diversos processos. No obstant això, les seves aplicacions estan limitades per problemes relacionats amb la solubilitat i les modificacions químiques. En aquest sentit, el capítol tracta del possible adveniment dels metal·lacarborans com a sistemes de referència interns "universals". El següent capítol sobre Metal·lacarborans & Proteïnes es deriva del coneixement previ de la forta interacció no covalent entre els grups [o-COSAN]- i amina a través de la formació d'enllaços de dihidrogen N-H···B-H. La visualització de proteïnes en la seva forma i entorn nadius sense interferències sempre ha estat una tasca desafiant. Per tant, en aquest estudi ens hem apropat a la 'superfície' d'una proteïna respecte a la seva interacció amb la sonda redox activa de 'molècula petita', [o-COSAN]-, emprant mesuraments electroquímics fàcils i eficaces. Aquests estudis ajuden a obtenir una visió més profunda de les superfícies de les proteïnes que poden ser valuoses per modificar les proteïnes per al disseny de fàrmacs i la biotecnologia. L'adaptació de metal·lacarborans a nanopartícules magnètiques d'enginyeria superficial obre una nova via per explorar i explotar les capacitats d'aquests dos materials. Així, el següent capítol explora la síntesi i caracterització de nanopartícules magnètiques i aprofundeix en les aplicacions de la conjectura: Metal·lacarborans & MNPs. La síntesi de nanopartícules magnètiques col·loïdalment estables i de mida controlada amb propietats magnètiques apreciables sempre ha estat un desafiament. Per tant, en el capítol proposem un mètode nou per a la síntesi de nanopartícules magnètiques col·loïdalment estables sense cap surfactant o agent que cobreixi. L' adaptació dels metal·lacarborans a les nanopartícules magnètiques funcionalitzades a la superfície s' assoleix, una vegada més, explotant els forts enllaços dihidrogen no covalents. El capítol explora l' aplicació d' aquests materials híbrids a la fotocatàlisi d' alcohols, així com la qüestió de modificar un sistema d' acord amb les necessitats. La manca de fluorescència, així com la capacitat dels metal·lacarborans com a catalitzadors eficients i robustos s'exploren més a fons en el capítol sobre Metal·lacarborans & Energia, en el qual s'investiga la capacitat de l' [o-COSAN]- com un elèctrode de "molècula petita". La destresa catalítica dels metal·lacarborans s' estudia en detall. Estenent l'estudi encara més en la falta de fluorescència en metal·lacarborans, s'estudia la capacitat de l' [o-COSAN]- com un extintor de fluorescència eficient respecte als punts quàntics de carboni funcionalitzats amb amines. Els fonaments del procés fotofísic subjacent entre Metal·lacarborans & C-dots s' investiguen a fons i en profunditat. Aquests materials híbrids que incorporen la capacitat de commutació de fluorescència 'on/off' obren noves vies on aventurar-se. La tesi navega a través de diverses aplicacions de metal·lacarborans i nanopartícules amb l'objectiu d'abordar desafiaments crítics i obrir noves vies per a l'avenç científic i el progrés tecnològic.

[es] El trabajo presentado en esta tesis implica la investigación llevada a cabo en el grupo de Laboratorio de Materiales Inorgánicos y Catálisis (LMI) bajo la supervisión del Prof. Francesc Teixidor. La tesis se presenta como un compendio de artículos publicados o que se publicarán en un futuro próximo. La tesis doctoral profundiza en el mundo multifacético de la química del boro, centrándose particularmente en los θ-metalacarboranos, y su integración con nanopartículas a medida, descubriendo un reino de nuevas aplicaciones y oportunidades. La tesis comienza con una breve Introducción sobre las diversas facetas de los metalacarboranos y nanopartículas que sirve de base para comprender los capítulos siguientes. Las investigaciones exhaustivas comienzan con un estudio detallado sobre las propiedades electroquímicas de los metalacarboranos, particularmente cobaltabis (dicarbolluro) y ferrabis (dicarbolluro), tanto en sistemas acuosos como no acuosos con un estudio comparativo de Metalacarboranos vs. Ferroceno. El ferroceno y sus derivados han sido durante mucho tiempo la referencia interna de referencia en electroquímica para diversos procesos. En este sentido, el capítulo trata del posible advenimiento de los metalacarboranos como sistemas de referencia internos "universales". El siguiente capítulo sobre Metalacarboranos & Proteínas deriva del conocimiento previo de la fuerte interacción no covalente entre los grupos [o-COSAN]- y amina a través de la formación de enlaces de dihidrógeno N-H···B-H. La visualización de proteínas en su forma y entorno nativos sin interferencias siempre ha sido una tarea desafiante. Por lo tanto, en este estudio hemos abordado la 'superficie' de una proteína con respecto a su interacción con la sonda redox activa basada en una 'molécula pequeña', [o-COSAN]-, empleando mediciones electroquímicas fáciles y eficientes. Estos estudios ayudan a obtener una visión más profunda de las superficies de las proteínas que pueden ser valiosas para modificar las proteínas para el diseño de fármacos y la biotecnología. La adaptación de metalacarboranos a nanopartículas magnéticas de ingeniería superficial abre una nueva vía para explorar y explotar las virtudes de estos dos materiales. Así, el siguiente capítulo explora la síntesis y caracterización de nanopartículas magnéticas y profundiza en las aplicaciones de la conjetura: Metalacarboranos & MNPs. La síntesis de nanopartículas magnéticas coloidalmente estables y de tamaño controlado con propiedades magnéticas atractivas siempre ha sido un desafío. Por ello, en este capítulo proponemos un método novedoso para la síntesis de nanopartículas magnéticas coloidalmente estables sin tensioactivos ni agentes de recubrimiento.La adaptación de los metalacarboranos a las nanopartículas magnéticas funcionalizadas en la superficie se logra, una vez más, explotando los fuertes enlaces de dihidrógeno no covalentes. El capítulo explora la aplicación de estos materiales híbridos en la fotocatálisis de alcoholes, así como la cuestión de modificar un sistema de acuerdo con las necesidades. La falta de fluorescencia, así como la capacidad de los metalacarboranos como catalizadores eficientes y robustos se exploran más a fondo en el capítulo sobre Metalacarboranos & Energía, en el que se investiga la capacidad de [o-COSAN]- como un electrodo tipo "molécula pequeña". La capacidad catalítica de los metalacarboranos se estudia en detalle. Ampliando el estudio sobre la falta de fluorescencia en los metalacarboranos, se estudia la capacidad del [o-COSAN]- como eficiente quencher de fluorescencia con respecto a los puntos cuánticos de carbono funcionalizados con aminas. Los fundamentos del proceso fotofísico subyacente entre Metalacarboranos & C-dots se investigan a fondo y en profundidad. Estos materiales híbridos que incorporan la característica de un modo de conmutación de fluorescencia 'on/off' abren nuevas vías para explorar. La tesis navega a través de diversas aplicaciones de metalacarboranos y nanopartículas con el objetivo de abordar desafíos críticos y abrir nuevas vías para el avance científico y el progreso tecnológico.