PERFILOMETRÍA LÁSER DE FORMA LIBRE PARA LA INSPECCIÓN DE TUBERÍAS Y RECONSTRUCCIONES CILÍNDRICAS EN 3D

Mario Montoya (2022, [Tesis de maestría])

"La inspección de infraestructura de tuberías es esencial en la gestión de su integridad para evitar formación de agentes corrosivos y prevenir fracturas. Sin embargo, los métodos actuales están limitados por baja resolución y bajo alcance físico de medición. En este trabajo, se establece un modelo teórico de propagación láser basado en perfilometría láser de forma libre. Además, incorpora un sistema láser totalmente funcional compuesto por un espejo cónico dentro del sistema óptico para recuperar la información de desplazamiento. El dispositivo óptico presenta alta resolución, precisión y velocidad de adquisición en comparación con tecnologías actuales."

Perfilometría Sensores Haz láser Inspección Emisión láser de superficie Tuberías CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ÓPTICA LÁSERES LÁSERES

Recuperación de fósforo mediante remoción con adsorbente y recuperación de fósforo inorgánico

ANNE MARGRETHE HANSEN HANSEN (2015, [Documento de trabajo])

Uno de los problemas más importantes de contaminación de embalses y lagos, es el enriquecimiento progresivo de nutrientes (fundamentalmente nitrógeno y fósforo) o eutroficación. Esta problemática se manifiesta en la proliferación y acumulación de algas y plantas acuáticas originando el deterioro de la calidad del agua. Dada la imposibilidad de controlar las concentraciones de nitrógeno debido a la capacidad de algunas plantas y bacterias de fijar este nutriente, además de la deposición atmosférica, los métodos de control de nutrientes se orientan principalmente en la reducción de fósforo. Los objetivos principales de este proyecto son, evaluar a nivel de laboratorio: 1) la remoción de fósforo del agua en intercambiadores iónicos; y 2) la recuperación de fósforo inorgánico de los intercambiadores iónicos.

Remoción de contaminantes Fósforo Intercambio iónico Eutroficación CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Recuperación de fósforo con hidróxido de doble capa, para la protección de cuerpos de agua: 2a. etapa

Anne M. Hansen LUIS ANGEL CUETO BRAVO (2016, [Documento de trabajo])

Uno de los problemas más importantes de contaminación de embalses y lagos, es el enriquecimiento progresivo de nutrientes (fundamentalmente nitrógeno y fósforo) o eutroficación. Esta problemática se manifiesta en la proliferación y acumulación de algas y plantas acuáticas originando el deterioro de la calidad de agua. El desarrollo de este proyecto se plantea para tres años. Esta es la segunda etapa del proyecto y los objetivos establecidos para esta etapa son: 1) Recopilar y analizar información sobre la composición de agua tratada, que actualmente se descarga a los cuerpos de agua y que proviene de diferentes actividades, donde se encuentra fósforo en elevadas concentraciones y se ha consumido la mayor parte de la materia orgánica; y 2) Realizar experimentos y modelación numérica simulando el efecto de estos parámetros: iones mayores pH, Eh y contenido de materia orgánica, tanto individualmente como combinados, en el proceso.

Remoción de contaminantes Fósforo Intercambio iónico Eutroficación CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Rainfall water quality at Atlixco, Puebla

Margarita Teutli Andrés Armando Sánchez Erendira Moreno Gutierrez (2021, [Artículo, Artículo])

This work reports the follow up of rainfall water quality at Atlixco, Puebla during the 2018 season. The main objective of this work was to evaluate how height and pollutants define the quality of water precipitated. Samples were collected at the roof of a house in Atlixco center, and others at the roof of a convent located at the San Miguel Hill, this represents a 44 m difference in height. Chemical composition was analyzed for 19 physicochemical parameters using gravimetric and spectrophotometric techniques. Obtained results were compared with drinking water standards finding that Pb and Cd contents are exceeded. Also, it was found a strong contribution of terrestrial sources since the marine rates are above unit, as well as excess concentrations whose values go from negative to positive. Finally, Pearson correlation was obtained finding that most of chemical parameters correlations are in disagreement for both sites, fact which confirms that ionic content is strongly influenced by anthropogenic sources.

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Data for the synthesis, characterization, and use of xerogels as adsorbents for the removal of fluoride and bromide in aqueous phase

NAHUM ANDRES MEDELLIN CASTILLO ELIZABETH DIANE ISAACS PAEZ Liliana Giraldo Gutiérrez JUAN CARLOS MORENO-PIRAJAN ITZIA RODRIGUEZ MENDEZ SIMON YOBANNY REYES LOPEZ JAIME REYES HERNANDEZ SONIA JUDITH SEGOVIA SANDOVAL (2022, [Artículo])

"Groundwater with high fluoride concentrations has been recognized as one of the serious concerns worldwide. Besides, the fluoride released into the groundwater by slow dissolution of fluoride-containing rocks, various industries also contribute to fluoride pollution [1]. Excess intake of fluoride leads to various health problems such as dental and skeletal fluorosis, cancer, infertility, brain damage, thyroid diseases, etc. [2]. On the other hand, bromide is naturally present in surface and groundwater sources. However, during the chlorination process, bromide can be oxidized to HOBr, which can react with natural organic matter in water to form brominated organic disinfection byproducts, which are very harmful to human health [3]. Among various methods for water treatment, the adsorption process has been widely used and seems to be an efficient and attractive method for the removal of many contaminants in water, such as anions, in terms of cost, simplicity of design, and operation [4,5]. In the past years, xerogels and carbon xerogels, a new type of adsorbents, which are synthesized by the sol-gel polycondensation of resorcinol and formaldehyde, have gained attention due to their moldable texture and chemical properties [6]. Moreover, melamine addition in resorcinol and formaldehyde xerogels adds basic groups on its surface, favouring Lewis acid-base interactions between xerogels and other components by adsorption [7]. In this data article, the synthesis of three resorcinolformaldehyde (R/F) xerogels with an increasing amount of melamine (M) was carried out by colloidal polymerization (molar ratios of M/R = 0.5, M/R = 1.0, and M/R = 2.0). Additionally, samples of M/R = 0.5 xerogel were carbonized at 400, 450, and 550 degrees C under an inert atmosphere to increase their specific area. Organic and carbon xerogels obtained were characterized by FTIR, TGA, SEM, Physisorption of N 2, and the pH at the point of zero charge (pH PZC). All organic xerogels were also tested as adsorbents on the removal of fluoride and bromide ions from aqueous phase. The Freundlich, Langmuir, and Radke-Prausnitz isotherm models were applied to interpret the experimental data from adsorption equilibrium. Additionally, the data of the mass of the xerogel needed to remove fluoride and bromide from groundwater and fulfill the maximum concentration levels are also included."

Xerogels Melamine Colloidal polymerization Fluoride and bromide ions Adsorption BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA QUÍMICA

First-principles calculations focused on the study of MXenes with potential applications in energy storage devices

First-principles calculations focused on the study of MXenes with potential applications in energy storage devices

Victor Hugo Medina Macias (2023, [Tesis de maestría])

First-principles studies of Ti/Ta-based ordered alloy MXenes have demonstrated their viability as anode material in Li-ion batteries due to their promising electrochemical properties. However, the influence of surface functional groups on the atomic-scale lithiation processes remains unknown. In this thesis, we employ first-principles density functional theory (DFT) calculations to investigate the thermodynamic stability, structural characteristics, and electrochemical properties of O-, F-, Cl-, and OH-functionalized Ti2Ta2C3 ordered alloy MXenes during Li intercalation. Our calculations reveal surface functionalization with O, F, Cl, and OH is thermodynamically stable, indicating their viability as functional groups. Also, we identify the H3 high symmetry site as the most favorable configuration for Li intercalation. To evaluate electrochemical performance, electrochemical characterization is carried out employing open circuit voltage (OCV) curves. Our findings demonstrate changes in storage capacities depending on the functional group, with O-functionalized MXenes exhibiting larger storage capacities in contrast to other functional groups in Ti2Ta2C3 MXene anode materials. The theoretical single-layer gravimetric storage capacities for O-, F-, and Cl-functionalized Ti2Ta2C3 MXene anodes are 91.77, 52.38, and 24.21 mAh/g, respectively. OH-functionalized MXenes failed to show thermodynamic stability during lithiation and favored Li cluster formation over an intercalation process. These results show how functional groups affect the potential performance of Ti2Ta2C3 MXene materials in energy storage applications and provide insights for correctly selecting the functional group of the host material.

Mediante cálculos de primeros principios se ha demostrado la viabilidad del MXene formado por la aleación ordenada Ti/Ta como material anódico en baterias de iones de litio, esto debido a sus propiedades electroquímicas prometedoras. Sin embargo, la influencia de los grupos funcionales superficiales en el proceso atómico de litiación permanecen desconocidos. En esta tésis, empleamos cálculos de primeros principios basados en la Teoría del Functional de la Densidad (DFT) para investigar la estabilidad termodinámica, las características estructurales y las propiedades electroquímicas del MXene de aleación ordenada Ti2Ta2C3 funcionalizado con grupos O, F, Cl y OH, durante el proceso de intercalación de iones de litio. Nuestros cálculos demuestran la estabilidad termodinámica de la funcionalización superficial con grupos O, F, Cl y OH, indicando su viabilidad como grupos funcionales. Adicionalmente, identificamos el sitio de alta simetría H3 como la configuración más estable para la intercalación de Li. Para evaluar el rendimiento electroquímico, se realizó la caracterización electroquímica empleando curvas de voltage de circuito abierto (OCV). Nuestros hallazgos demuestran cambios en la capacidad de almacenamiento dependiendo del grupo funcional, siendo el MXene funcionalizado con oxígenos el que exhibe mayores capacidades de almacenamiento en contrastre con los otros grupos funcionales presentes en el MXene Ti2Ta2C3. Las capacidades gravimétricas de almacenamiento para los ánodos de Ti2Ta2C3 de una sola capa funcionalizados con O, F y Cl son 91.77, 52.38 y 24.21 mAh/g, respectivamente. Los MXenes funzionalizados con grupos OH no mostraron estabilidad termodinámica durante el proceso de litiación y favorecieron la formación de clusters de Li en su lugar. Estos resultados demuestran cómo los grupos funcionales cambian el rendimiento potencial de MXenes de Ti2Ta2C3 en aplicaciones de almacenamiento de energía y proporciona información para seleccionar correctamente el grupo funcional del material base.

MXene, MXene de aleación ordenada, Bateria de Li-ion, Material anódico MXene, ordered alloy MXene, Li-ion battery, Anode material INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES