Identificación de compuestos orgánicos emergentes: desarrollo e implementación de metodologías para análisis por cromatografía de líquidos o gases

MARTHA AVILÉS FLORES NORMA RAMIREZ SALINAS (2011, [Documento de trabajo])

Las sustancias activas de los fármacos son una clase nueva de los así llamados contaminantes emergentes que se han incrementado en los últimos años. Las drogas veterinarias y humanas son continuamente liberadas en el ambiente como resultado de los procesos de fabricación, la disposición de productos no usados o expirados y en las excretas. La cantidad de fármacos y sus metabolitos bioactivos está siendo introducida al ambiente en pequeñas cantidades. Sin embargo, su continua introducción puede conducir a altas concentraciones a largo plazo y de forma continua, pero los efectos adversos no han pasado inadvertidos en los organismos acuáticos y terrestres. Dado la potencial peligrosidad de los fármacos en el medio ambiente, se requiere de metodologías analíticas capaces de determinar dichos compuestos a niveles traza, razón por la cual en el presente trabajo se implementa y valida la determinación de los fármacos amoxicilina, diclofenaco mediante cromatografía de líquidos y hormonas tales como 17ß-estradiol y el 17α-etinilestradiol, acetato de 17ß-estradiol y estrona, en agua potable y agua residual mediante cromatografía de gases y extracción en fase sólida.

Compuestos orgánicos Contaminantes emergentes Cromatografía de gases Cromatografía de líquidos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Análisis de cuatro variables del período de lluvias asociadas al cultivo de maíz temporal

Analysis of four variables associated with rainy seasonal in maize cultivation

MAURO IÑIGUEZ COVARRUBIAS WALDO OJEDA BUSTAMANTE CARLOS DIAZ DELGADO (2013, [Artículo])

Caracterizar y conocer las variables: inicio, duración, terminación de la estación lluviosa y la cantidad de precipitación con fines de precisar su magnitud y relacionarlas con la agricultura bajo condiciones de temporal, es y ha sido una preocupación importante para los agricultores y estudiosos de las ciencias agrícolas. En la región centro norte de México este problema se acentúa por la alta variabilidad de la estación lluviosa y la gran dependencia climática de la agricultura de temporal. La metodología indicada recrea cuatro variables climáticas de la estación lluviosa, analizadas por métodos reconocidos, y con base en un análisis probabilístico se asocian a la agricultura del cultivo del maíz de temporal. El estudio fue realizado para la región ubicada en el sur del estado de Zacatecas, México, sobre la estación climatológica Tlaltenango.

Agricultura de temporal Lluvias Cultivos alimenticios INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Estudio de la propagación de la luz en heteroestructuras basadas en multicapas de óxidos metálicos

MARCO ANTONIO TUN CARRILLO (2019, [Tesis de maestría])

Las estructuras fotónicas unidimensionales son sistemas periódicos conformados por láminas de dos o más materiales con índices de refracción distintos. Su propósito es controlar la propagación de la luz incidente en un cierto rango de longitudes de onda. En su variante más común, estas estructuras se forman alternando los distintos índices siguiendo una secuencia ordenada, en donde los espesores de cada capa se calculan a partir de establecer un mínimo de difracción de la ley de Bragg para a una longitud de onda central, λ₀. Por ejemplo, cuando se distribuyen de manera consecutiva dos capas de materiales distintos A y B, y se repite periódicamente la celda elemental así construida se tiene lo que se conoce como un espejo de Bragg (en la literatura internacional, se le suele mencionar como ”distributed Bragg reflector”, DBR, o simplemente ”Bragg mirror”, BM). Tales estructuras tienen como propiedad esencial la aparición de un intervalo de longitudes de onda, con centro en λ₀, para el cual existe reflexión total de los correspondientes modos electromagnéticos. En otras palabras, esas señales no se propagan a través del sistema a lo largo de su dirección de crecimiento. Tal intervalo recibe el nombre de brecha fotónica o gap fotónico. La propuesta de esta clase de sistemas apareció en 1987, simultáneamente, en los trabajos de E. Yablonovitch y S. John [1, 2].

La presencia de esta clase de gap en las longitudes de onda, más la construcción periódica basada en unidades con contraste de índice de refracción derivó directamente en que, independientemente de tratar con una, dos o tres dimensiones espaciales, las heteroestructuras en cuestión se comenzarán a llamar como çristales fotónicos”[3, 4]. Se conoce que, en el caso de un reflector -o espejo- de Bragg bicomponente, la amplitud del gap fotónico puede controlarse mediante la manipulación del contraste óptico entre las dos capas, ∆n(i, i + 1) = |ni+1 − ni|, el cual determina igualmente los espesores de las capas involucradas a partir de la condición de Bragg di = λ₀/4ni . Este tipo de cristales poseen un amplio uso de aplicaciones desde filtros ópticos, espejos omnidireccionales y guías de onda.

Otro elemento que modula la amplitud de dicho gap, en el caso de sistemas fotónicos

en una dimensión es el ángulo de incidencia de la luz con respecto a la normal a las capas constituyentes [5]. Un espejo omnidireccional, entonces, es cuando la estructura presenta un rango del espectro en la cual refleja todo un intervalo de frecuencias de la luz para todos los ángulos posibles, entre cero (incidencia normal) y 90◦

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Efecto de nanopartículas de óxidos metálicos en aleaciones de aluminio producidas por inducción de alta frecuencia (síntesis y caracterización)

REYNA ANAHI FALCON CASTREJON (2023, [Tesis de doctorado])

Una excelente y correcta aplicación de un material puede resultar a través de la

combinación del bajo punto de fusión, adecuadas propiedades mecánicas y baja

densidad (2,7 g/cm³), estas características se necesitan actualmente sobre todo en

aplicaciones estructurales como la aeronáutica, militar y de transporte; Aleaciones a base Aluminio están cubriendo estos sectores debido a que cumplen con dichas

características, sin embargo, cada vez son mayores las especificaciones que se

requieren cubrir debido al avance tecnológico.

En el presente proyecto se desarrolla la adición de partículas de óxidos metálicos (Cu₂O y ZrO₂) a una matriz de Aluminio. En la síntesis de la aleación, las muestras se obtuvieron mediante el proceso de colada por agitación, al agregar 0.15 g, 0.25 g y 0.50 g de óxidos metálicos a 50 g de aluminio de alta pureza (99.98 %). Los resultados del estudio mostraron que los diferentes tratamientos térmicos y atmosféricos, dieron como resultado un aumento en la microdureza Vicker ́s desde un 45% a 62% sobre la matriz de Aluminio, indicando la creación de una solución sólida con estructura granular y tamaño de grano promedio uniforme.

A partir de los resultados de la caracterización microestructural, se observó que los óxidos metálicos inducen la modificación de la estructura dendrítica y el refinamiento del grano.

Las propiedades eléctricas también mostraron un cambio significativo después de los tratamientos térmicos. Las caracterizaciones por difracción de rayos X muestran la formación de compuestos intermetálicos como: Al₂CuO₄, CuO, ZrAl₃, Al₂O₃ y en

cantidades pequeñas AlO₃, Al₂O₃.

La adición de óxidos metálicos en matriz de Al ofrece la posibilidad de mejorar el desempeño del refuerzo en sus propiedades para requerimientos específicos.

An excellent and correct application of a material can result through the combination of low melting point, adequate mechanical properties and low density (2.7 g/cm3), these characteristics are currently needed especially in structural applications such as aeronautics, military and transportation; Aluminum-based alloys are covering these sectors because they meet these characteristics, however, the specifications that need to be covered are increasing due to technological advances.

In this report, the addition of metal oxide particles (Cu₂O y ZrO₂) with Al matrix has been presented. In the alloy synthesis, samples were obtained by stir casting process, by adding 0.15 g, 0.25 g, and 0.50 g of metal oxides to 50 g of high purity aluminum (99.98%).

The results of the study showed that the different thermal and atmospheric treatments, gave results to an increase in the micro-hardness Vicker ́s, indicating the creation of a solid solution with granular structure and average uniform grain size.

From microstructural characterization results, it was observed that metal oxides induce modification of dendritic structure and grain refinement. X-ray diffraction characterizations shows the intermetallic compounds formation such as: Al₂CuO₄, CuO and ZrAl₃y Al₂O₃.

Metal oxides addition in Al matrix offers the possibility of improving reinforcement performance in their properties for specific requirements.

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Modelo de comercialización y negocio de alimento sustentable para cría de peces de ornato y peces de consumo para la producción acuícola

MARTHA BEATRIZ CHAVEZ IÑIGUEZ (2023, [Otro, Trabajo terminal, especialidad])

A partir del proceso de reproducción de peces de ornato en el Centro

de Investigación para la protección del ambiente y la Salud Pública (CIPASP), surgió

la necesidad de crear un alimento, el cual sea sustentable y contenga los nutrientes

necesarios para un adecuado y optimo crecimiento, por lo que se realiza el trabajo

de registro del Manual de fórmulas de alimento sustentable para peces ante el

Instituto Nacional del Derecho de Autor (INDAUTOR) en octubre del 2021 para

posteriormente comenzar producción a escala y comercialización.

Based on the ornamental fish breeding process at the Research

Center for the Protection of the Environment and Public Health (CIPASP), the need

arose to create a fish food, which is sustainable and contains the necessary nutrients

for adequate and optimal growth, so we made the registration of the manual of

formulas for sustainable fish food in the National Institute of Copyright (INDAUTOR)

in October 2021 to subsequently begin scale-up production and commercialization.

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS CIPASP, CANVAS, INDAUTOR. CIPASP, INDAUTOR, CANVAS

Análisis comparativo de licencias aplicables al software gubernamental en la Administración Pública Federal de México

Jazmin Aquino Cruz (2023, [Otro, Trabajo de grado, maestría])

Este estudio examina los principales retos relacionados con La gestión gubernamental del software en la administración pública federal de México y analiza las características y aplicaciones de diferentes tipos de licencias no restrictivas existentes, incluidas las licencias públicas de software. El objetivo de este estudio es identificar qué tipos de licencias de software son más compatibles con el carácter público del software gubernamental en el Gobierno Federal mexicano.

Software libre Software privativo Creative Commons INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS CIENCIAS TECNOLÓGICAS

Zeolitas jerárquicas: preparación a partir de desechos de vidrio y aluminio, caracterización y actividad en la alquilación de benceno con alcohol bencílico

Jesús Eduardo García Rodríguez (2024, [Tesis de maestría])

Se estudió la síntesis de zeolita ZSM-5 jerárquica a partir de residuos reciclados de silicio amorfo (botellas de vidrio) y aluminio (papel aluminio), así como los efectos en cristalinidad derivados de los diferentes precursores comerciales como el Aerosil 380 (SiO2) y Aeroxide Alu-C (Al2O3). Para la caracterización de las muestras se realizaron estudios de DRX, fisisorción de N2, ICP-OES, FT-IR con adquisición en modos ATR y transmisión, y FT-IR con adsorción de piridina para identificar la acidez de Lewis y Brønsted de las muestras. Con todos los métodos de síntesis de la zeolita, se observó la generación de microporosidad, y en muestras con post tratamiento de desilicación, un aumento de la mesoporosidad (área superficial externa a microporos) indicando la formación de materiales jerárquicos. El uso de glicerol para la lixiviación de los precursores de Si y Al es una alternativa ecológica en lugar de NaOH, pero no mostró la generación de zeolitas. La presencia de un alto contenido de Ca (ca. 10% en peso) inhibió la producción de zeolita ZSM-5 en las muestras que utilizaban vidrio como fuente de silicio y en su lugar formó estructuras amorfas de SiO2 y CaO. La actividad catalítica de los materiales fue probada con la reacción de la alquilación Friedel-Crafts de benceno con alcohol bencílico. A 70°C la selectividad a dibencil éter fue favorecida sobre la de difenil metano con todos los catalizadores. El análisis cinético de la reacción no permitió distinguir entre primer ó segundo orden. Debido la ausencia de la fase zeolita ZSM-5, la muestra sintetizada con vidrio mostró la menor constante de velocidad de reacción de segundo orden (0.022 L/mol h). Las muestras sin tratamiento jerárquico (desilicación) mostraron una constante de velocidad entre 0.039 y 0.067 L/mol h, mientras que en el caso de las muestras tratadas estos valores aumentaron un 47% y un 68%, respectivamente.

The synthesis of hierarchical ZSM-5 from recycled silicate (glass bottles) and aluminum (aluminum foil) wastes was studied, as well as the effects on zeolite crystallinity from use of different commercial precursors (Aerosil 380 (SiO2) and Alu-C Aeroxide (Al2O3)). Composition, crystallinity and surface area/pore analysis were characterized by XRD, nitrogen physisorption, ICP-OES, and FT-IR in ATR and transmission modes. Additionally, pyridine adsorption FT-IR was used to identify Lewis and Brønsted acidity. The generation of microporosity was observed with all synthesis methods, and in samples with post-desilication treatment was observed an increase in mesoporosity (surface area external to micropores) indicating the formation of hierarchical materials. The use of glycerol as a green alternative to NaOH for dissolution of the Si and Al precursors was performed, yet did not lead to any zeolite crystallization. The presence of a high Ca content (ca. 10 wt %) in glass bottle precursors also inhibited ZSM-5 crystallization in the samples, forming amorphous silicate and CaO structures of low porosity. The catalytic activity of all materials was tested with the Friedel-Crafts alkylation reaction of benzene with benzyl alcohol. The conversion at 70°C of benzyl alcohol led selectively to dibenzyl ether, rather than diphenyl methane, over all catalysts. Within experimental uncertainty, the kinetic analysis on the conversion of benzyl alcohol could not distinguish between first or second order reaction behaviour. The sample synthesized with bottle glass showed the lowest rate constant (0.022 L/mol–h) due to the absence of the ZSM-5 zeolite phase. The samples without hierarchical treatment (desilication) showed rate constants between 0.039 and 0.067 L/mol-h, while in the case of the treated samples these values increased by 47% and 68% over their untreated counterparts.

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Aplicación de filtros Savitzky-Golay y transformada rápida de Fourier en el procesamiento de espectros derivados obtenidos a partir de soluciones de asfaltenos

SERGIO IVAN PADRON ORTEGA ERNESTINA ELIZABETH BANDA CRUZ NOHRA VIOLETA GALLARDO RIVAS (2024, [Artículo])

Los asfaltenos son mezclas ultracomplejas que impactan negativamente la refinación, producción y transporte del petróleo. El interés en su estudio abarca desde su caracterización para definir su estructura molecular, hasta la comprensión de su comportamiento interfacial. Los asfaltenos presentan una gran diversidad de grupos funcionales y diferentes tipos de asociaciones como las de tipo no covalentes, enlaces de hidrógeno, complejo de coordinación e interacciones entre núcleos aromáticos paralelos. El objetivo de este trabajo fue analizar la composición presente en asfaltenos extraídos de crudos pesados y extrapesados mediante espectroscopía derivada. Se prepararon soluciones de asfaltenos en el rango de concentración de 20 mg/L a 100 mg/L y se analizaron con espectroscopía UV-Vis. La selección de los espectros de orden cero para el procesamiento se realizó con base en la nitidez presente. Los espectros fueron procesados con OriginPro 8.5, para la obtención de espectros derivados de primer y segundo orden. El procesamiento de los espectros de orden cero fue realizado con los filtros Savitsky-Golay y transformada rápida de Fourier (FFT). Los espectros derivados obtenidos presentaron señales nítidas con presencia de poco ruido, lo que hizo posible la identificación de grupos funcionales aromáticos, de 1 a 4 anillos en el rango de longitudes onda de 200 nm a 450 nm. El uso de filtros mejoró la calidad de las señales y permitió la identificación de componentes y estructuras presentes en asfaltenos. El filtro de Savitsky-Golay incrementó la resolución de los espectros derivados de asfaltenos extraídos de crudos pesados y el filtro FFT de asfaltenos de crudos extrapesados. Se observaron diferencias morfológicas entre los asfaltenos extraídos de crudos pesados y extrapesados mediante SEM, que pueden ser relacionadas con la composición y estructuras aromáticas presentes en asfaltenos.

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Evolución de señalización y altruismo en agentes artificiales

JOSE MANUEL PARDO CRUZ (2024, [Tesis de doctorado])

La emergencia de conductas altruistas en poblaciones de robots autónomos,

especialmente en tareas de señalización y forrajeo, ha demostrado ser un

problema difícil de modelar a través del uso de algoritmos evolutivos, esto

a pesar del hecho de que las conductas de señalización y altruismo están

presentes a lo largo de todo el árbol de la vida. Especialmente, porque las

conductas de señalización parecen haber evolucionado múltiples veces en el

árbol de la vida, siempre que ha existido un canal para emitir una señal

y recibirla. En este trabajo, este problema es estudiado usando algoritmos

evolutivos, y modelando fenómenos como la selección por parentesco, la discriminación

por parentesco y el gen de la barba verde. Al mismo tiempo

se hace uso de mapas auto organizados para observar el comportamiento

de las poblaciones en el espacio de soluciones, durante el proceso evolutivo.

Creemos que esta aproximación puede servir para dilucidar el poder predictivo

de la regla de Hamilton, la importancia de la selección por parentesco

en la emergencia de conductas altruistas. Resolver este problema, no solo

mostraría que la robótica evolutiva es capaz de modelar el surgimiento del

altruismo de una forma biológicamente plausible, también nos daría indicios

de como modelar el surgimiento de otras habilidades cognitivas presentes

en los organismos biológicos.

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS

Robust visual servoing using adaptive sliding mode control and quaternions for a quadrotor UAV tracking a dynamic target

HERMAN CASTAÑEDA CUEVAS (2023, [Tesis de maestría])

Quadrotor unmanned aircraft vehicles are being used nowadays more than ever in dangerous

and complicated environments that include on-sea structure inspections, density-forest analy-

sis, search-rescue operations, and precision agriculture activities, among many others. Given

its extended use in multiple scenarios, the need for proper control and robustness against

complex environments is highlighted, resulting in a reluctant adoption of quadrotors for fully

autonomous operations. This is especially true in applications where local positioning is re-

quired such as target tracking operations, object picking, indoor navigation, between others.

Most of the time these operations are executed using an onboard camera, as such, keeping

the objective inside the eld of view is a major problem when external perturbations affect

the aircraft. To propose a solution to this problem, this thesis presents a robust image-based

visual servoing -control- design for a quadrotor unmanned aerial vehicle performing visual

target-tracking operations in the presence of turbulent winds. Visual data, extracted by the

analysis of critical image features, is processed to control the positioning and heading of

the aerial vehicle. The image acquisition algorithm considers a virtual camera approach,

which produces an image insensitive to the roll and pitch movements. The previous image

operations and the quadrotor modeling are performed using the quaternion rotational repre-

sentation, which avoids many of the well-known Euler angle singularities. Additionally, a

novel adaptive non-singular fast terminal sliding mode strategy is introduced to minimize the

visual servoing error. Unlike other sliding mode methods, the proposed approach reduces

the complexity of the system due to the reduction of control parameters, while providing

practical nite-time convergence, robustness against bounded external disturbances as well

as model uncertainties, non-overestimation of the control gains, and chattering attenuation.

Furthermore, the stability of the system in a closed loop is guaranteed through the Lyapunov

stability analysis. Finally, the proposed control algorithm is extensively tested using the

Gazebo/ROS simulator which provides a close-to-real-life insight into the performance of

the system comparing it to the same scenario using the Euler angles representation.

Maestría en Ciencias de la Ingeniería

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA AERONÁUTICAS AERONAVES