Physical–Chemical Assessment of Azo Dye Basic Violet I (BVI) Discoloration Using the Corona Plasma in Batch and Flow Systems

Josefina Vergara Sanchez CESAR TORRES SEGUNDO Hugo Albeiro Saldarriaga Noreña (2024, [Artículo])

The decolorization of the Basic violet I (BVI) dye when interacted with a corona discharge is studied in the present work, taking in account two systems, batch and flux. The current and voltage were measured during the whole process in which a corona plasma was generated, with an applied power of 51.9 and 167.72 W where the transport gas was air. A batch reactor and a flow reactor were used, where 500 and 5000 mL of

samples were treated, respectively. Optical emission spectra (OES) were measured where the oxidizing species ・OH were at wavelengths of 307.597 and 310.148 nm, associated with the A2Σ+ − X2Π transition. The absorption spectra for the batch system showed a discoloration of 85.7% in the first 10 min, while in the flow system, the absorption was 93.9% at the same time and 4.5% at the same time by conventional heating. Characteristics of the final sample included an acidic solution with an electrical conductivity of 449.20 } 55.44 and 313.6 } 39.58 μS/cm, a dissolved oxygen concentration of 7.74 } 0.2 and 6.37 } 0.23 mg/L, an absorbance of 0.04 } 0.01 and 0.03 } 0.01 au, with turbidity measuring 1.22 } 1.59 and 10.34 } 4.96 NTU, and an energy cost of 1.1 × 10−1 and 6.3 × 10−1 g/kWh in the batch and continuous flow systems, respectively. The interaction of the corona plasma with water promoted the production of reactive species, resulting in the discoloration of the Basic Violet I dye.

BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA anions, degradation, dyes and pigments, electrodes, plasma

Ecología ectoparasitaria del lenguado de California (Paralichthys californicus) y el lenguado diamante (Pleuronichthys guttulatus) en el Pacífico Norte de Baja California, México

Ectoparasite ecology of the California halibut (Paralichthys californicus) and the diamond turbot (Pleuronichthys guttulatus) in the North Pacific of Baja California, Mexico

Grecia Daniela del Carmen Esquivel Mondragón (2024, [Tesis de maestría])

El lenguado de California (Paralichthys californicus) ocupa el primer lugar según el índice de importancia de la comunidad (ICI) en el Estero Punta Banda (EPB), Baja California (México), y el segundo lugar en Bahía San Quintín (BSQ), mientras que el lenguado diamante (Pleuronichthys guttulatus) se ubica en tercer lugar de importancia en BSQ. Sin embargo, se conoce poco acerca de su parasitismo, lo que puede afectar su ecología. Se recolectaron 122 lenguados de P. californicus y 59 de P. guttulatus en EPB, BSQ y Laguna Manuela (LM), B.C., desde verano 2022 a primavera 2023, se identificaron once especies de ectoparásitos en ambos hospederos y se evaluó su prevalencia (p), abundancia (ap), intensidad (i) y frecuencia de ocurrencia (fo) por hospedero, localidades y estaciones del año (t), y las ap se correlacionaron con temperatura superficial del agua, surgencias, t y localidades. El lenguado de California, P. californicus, presentó diez especies de ectoparásitos y aquellas con mayores índices fueron Lepeophteirus sp. (p: 100%, ap: 16.5, i: 65, fo: 81.4%) en LM durante invierno 2023, Pontogeneia sp. (p: 50%, a: 2.3, i: 10, fo: 25.4%) en LM durante otoño 2022, y tanto Entobdella hippoglossi (p: 44.4%, a: 1.1, i: 6, fo: 15.3%) y Acanthochondria sp. (p: 22.2%, ap: 0.7, i: 5, fo: 6.8%) en LM durante invierno 2023. P. californicus mostró cambios significativos de ap contra las localidades, aunque sin cambios para t, y todas sus correlaciones (longitud total (lt), peso y ap versus t, surgencias, temperatura del agua y sitios) fueron significativas a excepción de ap contra t. Para el lenguado P. guttulatus se identificaron cinco especies de parásitos destacando con mayores índices al copépodo Lepeophteirus sp. (p: 100%, ap: 1, i: 1, fo: 19.1%) en EPB durante primavera 2023. Se presentaron diferencias significativas de ap con respecto al t, mientras que lt contra t, surgencias y temperatura del agua presentaron únicamente correlaciones positivas. Los parásitos de peces son importantes componentes naturales de sistemas ecológicos marinos, y debido a la sensibilidad de la relación huésped-parásito a cambios ambientales, su estudio permitiría generalizar respuestas en hospederos con el aumento o disminución de parásitos.

The California halibut (Paralichthys californicus) has the highest community importance index (ICI) in Estero Punta Banda (EPB), Baja California (Mexico), and the second highest in Bahia San Quintín (BSQ), and the diamond turbot (Pleuronichthys guttulatus) holds the third highest ICI in BSQ. A total of 122 individuals of P. californicus and 59 of P. guttulatus were collected in EPB, BSQ and Laguna Manuela (LM), B.C., from summer 2022 to spring 2023. However, very little is known about fish parasitism, which can affect host ecology in these sites. Eleven ectoparasite species were identified in both hosts and the parasite prevalence (p), abundance (pa), intensity (i), and frequency of occurrence (fo) were determined for each host, collection sites and seasons (t), the pa was related to water temperature, upwelling condition, t and sites. P. californicus presented ten species, and those with the highest indices were Lepeophteirus sp. (p: 100%, pa: 16.5, i: 65, fo: 81.4%) in LM during winter 2023, Pontogeneia sp. (p: 50%, a: 2.3, i: 10, fo: 25.4%) in LM during autumn 2022, and both Entobdella hippoglossi (p: 44.4%, pa: 1.1, i: 6, fo: 15.3%) and Acanthochondria sp. (p: 22.2%, pa: 0.7, i: 5, fo: 6.8%) in LM during winter 2023. The halibut P. californicus showed significance in pa regarding the sites, although with no change across t, and its correlations (total length (tl), mean weight, and pa versus t, upwellings, temperature and sites) showed significance, except for ap against t. Five parasites were identified in P. guttulatus, with the copepod Lepeophteirus sp. showing the highest indices (p: 100%, pa: 1, i: 1, fo: 19.1%) in EPB during spring 2023; the turbot P. guttulatus presented differences in pa regarding t, and its tl was correlated significantly with t, upwelling conditions and water temperature. Fish parasites are an important natural component of marine ecological systems and because the host-parasite relationship is sensitive to environmental changes, studying this relationship can allow for generalizing responses in hosts with an increased or decreased levels of parasites.

Lenguado de California y diamante, ectoparásitos, prevalencia, abundancia, intensidad California halibut and diamond turbot, ectoparasites, prevalence, abundance, intensity CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS PECES Y FAUNA SILVESTRE LOCALIZACIÓN DE PECES LOCALIZACIÓN DE PECES

Desarrollo de interfaces de electrodos para la detección electroquímica de Bisfenol A: Estudio teórico

JAZMIN DELGADO AVILEZ (2023, [Tesis de maestría])

El bisfenol A (BPA), es un contaminante de origen industrial presente en efluentes y

aguas naturales, que representa un alto riesgo para el entorno ambiental y para la salud humana debido a su inherente toxicidad y su limitada capacidad de degradación. En este contexto, los sensores electroquímicos, generalmente basados en electrodos de carbono, son herramientas fundamentales con el propósito de detectar y cuantificar esta molécula. Sin embargo, estos dispositivos enfrentan desafíos sustanciales derivados de la inactivación electroquímica, un fenómeno atribuido a la formación de una capa aislante o polimerización durante el proceso de detección. La descripción de los mecanismos de reacción BPA/superficie del electrodo puede ser útil para identificar los sitios activos y contribuir a la elucidación del proceso de polimerización.

En esta investigación, se implementó un estudio teórico mediante Teoría de Funcionales de la Densidad (DFT) con el propósito de analizar con profundidad las interacciones entre el BPA en sus diversos estados de oxidación: oxidada (O), reducida (R) y monoprotonada (r*) y materiales de carbono. A tal efecto, se empleó el grafeno funcionalizado (plano basal, borde tipo silla y zigzag) como modelo representativo de la superficie del electrodo. Finalmente se evalúan las posibilidades de la dimerización del BPA o polimerización sobre varios grupos funcionales. El objetivo principal radica en la detección de grupos funcionales específicos que puedan inducir procesos secundarios, los cuales actúan como obstáculos para la eficaz detección electroquímica del BPA. La información resultante se instituye como un recurso valioso con miras al diseño y la optimización de sensores electroquímicos con un desempeño más robusto y sofisticado.

A continuación, se detalla la sinopsis general de este trabajo describiendo cada capítulo y las etapas involucradas en el estudio del modelo teórico de DFT para el sistema de reacción BPA/superficie del electrodo.

Capítulo 1. Estado del arte tanto de los usos industriales como las implicaciones

ambientales asociadas al Bisfenol A. Una de las problemáticas que se destacan es la necesidad de una detección precisa de esta molécula mediante sensores electroquímicos cuya limitación es la inactivación que presentan. También se describe la justificación del trabajo, así como el uso del modelo computacional, además de los objetivos y la hipótesis del mismo.

Capítulo 2. Descripción de los fundamentos teóricos basados en primeros principios, de la Teoría de Funcionales de la Densidad (DFT), con un enfoque especial en las aproximaciones para desarrollar modelos representativos que optimicen el tiempo de cálculo. Además, se detallan las características de la estructura y la superficie de los materiales de carbono considerados en el proceso de modelado.

Capítulo 3. Detalle del proceso de construcción del modelo de superficie para el estudio de las interacciones BPA/superficie del electrodo, donde se empleó el modelo del plano basal,así como los bordes tipo silla y zigzag del grafeno, con funcionalizaciones que incluyen COOH, OH, éter, epóxido, cetona y terminaciones de hidrógeno.

Bisphenol A (BPA) is a contaminant of industrial origin present in effluents and natural waters. It represents a high environmental and human health risk due to its inherent toxicity and limited degradation capacity. In this context, electrochemical sensors, generally based on carbon electrodes, are fundamental to detecting and quantifying this molecule. However, these devices face substantial challenges from electrochemical inactivation, a phenomenon attributed to forming an insulating layer or polymerization during the sensing process. The description of the BPA/electrode surface reaction mechanisms can be helpful to identify the active sites and contribute to the elucidation of the polymerization process.

In this research, a theoretical study was implemented using Density Functional Theory (DFT) to analyze in depth the interactions between BPA in its various oxidation states: oxidized (O), reduced (R), and monoprotonated (r*) and carbon materials. For this purpose, functionalized graphene (basal plane, saddle edge, and zigzag) was used as a representative model of the electrode surface. Finally, the possibilities of BPA dimerization or polymerization on various functional groups are evaluated. The main objective is detecting specific functional groups that can induce secondary processes, which act as obstacles to the effective electrochemical detection of BPA. The resulting information is a valuable resource for designing and optimizing electrochemical sensors with more robust and sophisticated performance.

The general synopsis of this work is detailed below, describing each chapter and the

stages involved in the study of the theoretical DFT model for the BPA/electrode surface reaction system.

Chapter 1. State of the art of industrial uses and the environmental implications associated with Bisphenol A. One of the problems that stands out is the need for precise detection of this molecule using electrochemical sensors, whose limitation is the inactivation they present. The justification of the work is also described, as well as the use of the computational model, in addition to its objectives and hypothesis.

Chapter 2. Description of the theoretical foundations based on first principles of Density Functional Theory (DFT), focusing on approaches to develop representative models that optimize calculation time. Additionally, the structure and surface characteristics of the carbon materials considered in the modeling process are detailed.

Chapter 3. Detail of the construction process of the surface model for the study of BPA/electrode surface interactions, where the basal plane model was used, as well as the chair- type and zigzag edges of graphene, with functionalizations that include COOH, OH, ether, epoxide, ketone, and hydrogen endings.

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS Oxidación de fenoles, Teoría de funcionales de la densidad (DFT), electrodos de carbono, desactivación electroquímica, Bisfenol A (BPA). Phenol oxidation, Density Functional Theory (DFT), carbon electrodes, electrochemical deactivation, Bisphenol A (BPA).