Aquest estudi investiga el desenvolupament i la caracterització d'hidrogels de base biològica funcionalitzada amb polímers conductors, específicament per a la seva aplicació com a membranes polielectròniquesen tecnologies de desionització capacitiva (CDI). Els hidrogels, sintetitza ts a partir d'agarosa i àcid tànnic, i amb concentracions variables de poli(3,4-etilendioxitiofeno):poliestireno sulfonato (PEDOT:PSS), vanpresentar propietats electroquími-quess millorades, fonamentals per a la dessalinització de l'aigua amb eficiència energètica. Per avaluar el seu rendiment, portar a terme una caracterització exhaustiva dels materials, inclosa la relació d'equilibri d’inflament (ESR) i anàlisi electroquímics. La funcionalització amb PEDOT:PSS va millorar significativament la capacitat específica, multiplicant per 100 la de les mostres no modificades en afegir un 20 % de PEDOT:PSS. Tot i això, la disminució de la capacitància en cicles redox repetits indicava la necessitat d'optimitzar l'estabilitat. El recobriment per centrifugació per obtenir pel·lícules d'hidrogel uniformes es va enfrontar a dificultats degudes a la formació de microesferes i perfils no uniformes a velocitats superiors a 150 rpm, encara que els mètodes assistits tèrmicament van mostrar potencial per millorar la uniformitat. L´espectroscòpia d´impedància electroquímica (EIS) va confirmar la naturalesa capacitiva dels hidrogels a altes concentracions de PEDOT:PSS, encara que es van observar desviacions del comportament ideal del condensador a freqüències més baixes a causa de les limitacions del transport d´ions. Aquest estudi resalta el potencial d'aquests hidrogels per als sistemes CDI sostenibles, els quals estan d'acord amb els objectius mundials de seguretat de l'aigua, al temps que subratlla la necessitat d'avançar a l'estabilitat dels hidrogels, els mètodes d'aplicació i les tècniques d'escalat.

Este estudio investiga el desarrollo y la caracterización de hidrogeles de base biológica funcionalizados con polímeros conductores, específicamente para su aplicación como membranas polielectrolíticas en tecnologías de desionización capacitiva (CDI). Los hidrogeles, sintetizados a partir de agarosa y ácido tánico, y con concentraciones variables de poli(3,4-etilendioxitiofeno):poliestireno sulfonato (PEDOT:PSS), presentaron propiedades electroquímicas mejoradas, fundamentales para la desaliniza- ción de agua con eficiencia energética. Para evaluar su rendimiento, se llevaron a cabo caracterizacio- nes exhaustivas de los materiales, incluyendo la relación de hinchamiento en equilibrio (ESR) y análisis electroquímicos. La funcionalización con PEDOT:PSS mejoró significativamente la capacidad específica, multiplicando por 100 la de las muestras no modificadas al añadir un 20 % de PEDOT:PSS. Sin embargo, la disminución de la capacitancia en ciclos redox repetidos indicaba la necesidad de optimizar la estabilidad. El recu- brimiento por centrifugación para obtener películas de hidrogel uniformes se enfrentó a dificultades debidas a la formación de microesferas y perfiles no uniformes a velocidades superiores a 150 rpm, aunque los métodos asistidos térmicamente mostraron potencial para mejorar la uniformidad. La espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) confirmó la naturaleza capacitiva de los hidro- geles a altas concentraciones de PEDOT:PSS, aunque se observaron desviaciones del comportamiento ideal del condensador a frecuencias más bajas debido a las limitaciones del transporte de iones. El estudio pone de manifiesto el potencial de estos hidrogeles para los sistemas CDI sostenibles, en con- sonancia con los objetivos mundiales de seguridad del agua, al tiempo que subraya la necesidad de avanzar en la estabilidad de los hidrogeles, los métodos de aplicación y las técnicas de escalado.

This study investigates the development and characterisation of bio-based hydrogels functionalised with conducting polymers, specifically for their application as polyelectrolyte membranes in capacitive deionisation (CDI) technologies. The hydrogels, synthesised from agarose, tannic acid and varying con- centrations of poly(3,4-ethylenedioxythiophene):polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS), exhibited im- proved electrochemical properties critical for energy efficient water desalination. Comprehensive ma- terial characterisations, including equilibrium swelling ratio (ESR) and electrochemical analyses, were carried out to assess their performance. Functionalisation with PEDOT:PSS significantly improved the specific capacitance, with 20 % PEDOT:PSS providing a 100-fold increase over unmodified samples. However, a decrease in capaci- tance over repeated redox cycles indicated the need for further stability optimisation. Spin-coating to obtain uniform hydrogel films faced challenges due to bead formation and non-uniform profiles at speeds above 150 rpm, although thermally assisted methods showed potential for improved uni- formity. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) confirmed the capacitive nature of the hydrogels at high PEDOT:PSS concentrations, although deviations from ideal capacitor behaviour were observed at lower frequencies due to ion transport limitations. The study highlights the potential of these hydrogels for sustainable CDI systems in line with global water security goals, while highlighting the need for advances in hydrogel stability, application methods and scaling techniques.