Les primeres investigacions que s'hi van fer deriven de les Tesis Doctorals de Miquel Esteban (1984) i Cristina Ariño (1986), sota la direcció del Prof. Casassas, i es van centrar en l'estudi de substàncies amb grups tiol i dels seus complexos metàl·lics mitjançant elèctrodes de mercuri, on aquestes espècies presenten importants fenòmens d'adsorció electròdica.
Posteriorment, vàries estades de Miquel Esteban i José Manuel Díaz (durant el període 1987-1993) al grup del Dr. H.P. van Leeuwen de la Universitat de Wageningen (Holanda) i la col·laboració amb els Drs. Jaume Puy, Francesc Mas i Josep Galceran, del Departament de Química Física de la UB i de la Universitat de Lleida, van dirigir la recerca del grup cap a l'estudi voltamperomètric de complexos metàl·lics de macromolècules de caràcter polielectrolític com ara àcids policarboxílics sintètics o àcids húmics i fúlvics naturals. La Tesi Doctoral de José Manuel Díaz (1992) és la primera del grup sobre aquest tema, que es va continuar investigant durant la Tesi de Francisco Berbel (2000).
Cap al 1995 el grup d'Electroanàlisi estava perfectament consolidat, amb tres membres estables (M.Esteban, C. Ariño i J.M. Díaz), el propi Prof. Casassas, que continuava com a Professor Emèrit i la incorporació durant alguns anys dels professors visitants Bozidar i Zorana Grabaric (provinents de Zagreb, Croàcia) i Jesús Mendieta (de la Universitat d'Alcalà d'Henares). En aquest temps, la col·laboració, per una banda, amb el Dr. Romà Tauler, del Grup d'Equilibris en Solució i Quimiometria i, per l'altra, amb la Dra Adela Rodríguez, de l'Institut d'Investigació de Geel (Bèlgica) va fer possible un important canvi de direcció en les línies de recerca del grup. Així, es van començar a aplicar tècniques quimiomètriques d'anàlisi multivariant per tal d'analitzar els complicats voltamperogrames (amb nombrosos senyals solapats) que s'obtenen en l'estudi de la complexació de metalls per proteïnes amb elevat contingut en grups tiol. Aquestes biomolècules tenen un paper clau en la regulació de metalls als éssers vius. Els primers compostos d'aquest tipus que es van estudiar van ser el glutatió (GSH) i les metal·lotioneïnes (MT), essencialment dins de la Tesi Doctoral de Sílvia Díaz (2001). Després, l'estudi es va ampliar a les fitoquelatines (PC, les biomolècules anàlogues de les MT dels animals en els organismes vegetals) tot coincidint amb la Tesi Doctoral de Boris Cruz (2003). Les següents Tesis Doctorals del grup han continuat l'estudi d'aquests sistemes amb la incorporaciò de noves tècniques experimentals per complementar la informació voltamperomètrica i de noves metodologies quimiomètriques per tractar conjunts de dades no lineals. Així, la Tesi d'Elena Chekmeneva (2009) va aprofundir sobretot en l'ús de les valoracions calorimètriques isotèrmiques (ITC) i l'espectrometria de masses (ESI-MS), i la Tesi d'Arístides Alberich (2011) en l'aplicació del dicroisme circular (CD) i en el desenvolupament de metodologies per corregir el desplaçament lateral dels senyals voltamperomètrics. D'altra banda, les Tesis Doctorals de Rui Gusmão (2012) i Santiago Cavanillas (2014) es basen en la utilització i optimització d'aquestes tècniques i metodologies en el cas de mescles complexes de ions metàl·lics i pèptids rics en grups tiol.
Paral·lelament a l'estudi de bioreguladors metàl·lics, també es va aprofundir en el desenvolupament i aplicació de noves metodologies de mesura electroquímica en el camp de l'especiació de metalls. Aquest és el cas de la cronopotenciometria de redissolució (SCP), àmpliament estudiada a la Tesi de Núria Serrano (2007) i la polarografia de corrent altern (ACP) sensible a la fase, que va ser l'objecte de la Tesi d'Anna Garrigosa (2010). També, Núria Serrano i Arístides Alberich van començar a estudiar l'aplicabilitat dels elèctrodes de pel·lícula de bismut (sobre elèctrodes convencionals i serigrafiats) en aquest tipus de mesures. Aquests estudis van continuar i es van estendre a les pel·lícules d'antimoni, sobretot en el marc de la Tesi de Velia Sosa (2015). Núria Serrano ha investigat les possibilitats de la Voltamperometria d'Eliminació en la seva variant d'escombratge lineal (EVLS) mitjançant una col·laboració amb la Dra. Libuse Trnkova, de la Masaryk University (Brno, Rep. Txeca). Més recentment, ha treballat amb el grup del Dr. Manel del Valle, de la Universitat Autònoma de Barcelona, en la modificació d'elèctrodes per a la seva utilització com a sensors d'ions metàl·lics pesants i també en la combinació de diferents dispositius en forma de llengües electròniques voltamperomètriques. La posterior col·laboració amb el Dr. Julio Bastos (que s'ha incorporat recentment al grup), el Dr. José María Palacios de la Universdad de Cádiz i amb els grups dels Drs. Joan de Pablo i Antonio Florido, de la Universitat Politècnica de Catalunya, ha permés incloure nanopartícules en alguns dels elèctrodes modificats. Precisament amb les temàtiques de modificació d'elèctrodes i disseny de llengües electròniques s'ha realitzat la Tesi de Clara Pérez-Ràfols (2019). També s'ha iniciat una valuosa col·laboració amb els Drs. Rui Gusmão i Zdeněk Sofer, de la University of Chemistry and Technologyof Prague (República Txeca), que va ser essencial en el disseny de sensors basats en elèctrodes serigrafiats modificats amb materials 2D del grup dels pnictògens. Aquesta col·laboració s'ha concretat sobretot a la Tesi de María Tapia (2023). També s'ha estudiat l'aplicabilitat dels elèctrodes serigrafiats comercials a la monitorització de contaminants emergents (sobretot filtres UV orgànics i fàrmacs) en col·laboració amb la Dra. Silvia Díaz, ara investigadora del IDAEA-CSIC de Barcelona). Recentment, s'ha iniciat la Tesi de Jing Huang (en realització) que tembé continuarà amb la línia de desenvolupament d'elèctrodes modificats.
Tanmateix s'ha abordat el tema de la detecció electroquímica en cromatografia de líquids (LC) i anàlisi per injecció en flux (FIA). L'origen d'aquesta línia de recerca rau en un projecte d'investigació dirigit per Cristina Ariño que va permetre estudiar les possibilitats de la detecció voltamperomètrica en sistemes de flux amb el suport de tècniques quimiomètriques i amb utilització tant d'elèctrodes convencionals com de sèries d'ultramicroelèctrodes. Aquestes investigacions es van traduir en la Tesi d'Olga González (2008) i van continuar amb la Tesi d'Àngela Dago (2014), que va aplicar les metodologies investigades prèviament a l'anàlisi per LC de mostres sintètiques i extractes naturals de fitoquelatines. Entre els problemes medioambientals considerats destaquen la contaminació per mercuri a la regió minera d'Almadén (investigada amb el grup del Dr. Pablo Higueras, de la Universidad de Castilla - La Mancha) i al riu Ebre a les proximitats de Flix (investigada amb el grup del Dr. Sergi Díez, del IDAEA-CSIC de Barcelona). En quant als desenvolupaments metodològics, el grup ha dissenyat i patentat una cel·la de flux per a detecció electroquímica amb elèctrodes serigrafiats en LC i FIA que es comercialitza actualment mitjançant un contracte de llicència no exclussiu. Recentment s'ha iniciat una nova línia de recerca sobre autenticació d'aliments que es recolza sobretot en la Tesi de Josep Pagès (en realització), on les tècniques cromatogràfiques i quimiomètriques juguen un paper important.
Un dels darrers temes que hem abordat és l'espectroelectroquímica (SEC) i, en general, la combinació de mesures òptiques i electroquímiques per al disseny de sistemes de detecció híbrids. En aquest camp comptem amb el valuós assessorament dels Drs. A. Colinas i A. Heras, de la Universidad de Burgos i esperem que aviat es pugui traduir en alguna Tesi.
Finalment, cal recordar que, malgrat que la recerca del grup s'ha estructurat sobretot en funció de les Tesis Doctorals esmentades, una part important d'aquesta s'ha realitzat també en forma d'estades més breus de persones que han realitzat la Tesi de Llicenciatura o un Màster. Aquest és el cas de Antonia Redondo, Miquel Àngel Benade, Anna Maria Nadal, Dolors Giménez, Marco Argudo, Beatriz Cancho, Marta Torres, Amanda Monjonell, Roger Serra, Maria José López, Mercedes Fernández, Josep Agulló, Carmen de Haro, Elisabet Kapoya, Mar Gómez, Nuria Martín, Ricard Reynaldos, Claudia Gilsanz, Inmaculada González-Sintes, Didac Freixas, Estanislav Mavrin, Núria Cañaveras, Albert González, Javier Navarro, Gabriela Grmanova, Pedro Trechera, Miriam Aragó, Natalia Rojas, Jaume Puy-Llovera, Óscar Castilla, Eva Escriche, Cristina Sánchez, Adrià Sunyer, Miguel Rosal, Alessandra Muschietti, Marc Zaguirre, Javier Marín, Adam Roselló, Ivet Jimènez, Elena Alberto, Gema Bataller, Lluís Otero i Gemma Sagristà.
Tampoc no s'ha d'oblidar les valuoses col·laboracions amb investigadors que han acollit els nostres doctorands en estades científiques, com ara els Drs. J. Wang (New Mexico State University, USA), M.L. Simoes Gonçalves i A.M. Almeida Mota (Universidade Técnica de Lisboa, Portugal), I. Sestáková (Heyrovsky Institute, Praga, Rep. Txeca), G. Scarano (Università di Pisa, Itàlia), R. Compton (University of Oxford), J.M. Kauffmann (Free University of Brussels), F. Winquist (University of Linköping, Suècia), B. Prieto-Simón (Monash University in Melbourne, Australia, Universitat Rovira-Virgili), G. Crespo (Royal Institute of Technology KTH of Stockholm, Sweden). |
