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Composición iónica del agua con base al uso de suelo y vegetación en la región centro-sureste de México

JESUS RUBEN HERNANDEZ SANCHEZ (2018)

Tesis (Maestría en Ciencias, especialista en Hidrociencias).- Colegio de Postgraduados, 2018.

El agua muestreada en la región centro-sureste de México conformada por los estados de Tlaxcala, Puebla y Veracruz, es de uso agrícola en la mayoría de los casos. Para esta investigación se obtuvieron un total de 97 muestras, divididas en siete diferentes usos de suelo y vegetación; 27 clasificadas de uso agrícola, cuatro muestras de uso bosque, seis muestras en lagos cráter, 47 muestras de diversas Salinas, cuatro muestras en pastizal, tres muestras en uso urbano y seis muestras en vegetación secundaria, con la finalidad de conocer sus características fisicoquímicas mediante una investigación de tipo observacional, prospectiva, transversal, descriptiva y científica. Se logró conocer las diferentes variaciones en la composición iónica de las muestras y las concentraciones electrolíticas de las aguas. Las determinaciones fisicoquímicas fueron: temperatura, pH, CE, determinación de iones: Ca2+, Mg2+, Na+, K+, CO32-, HCO3-, Cl-, SO42-, B, P-PO43- y N-NO3-, y solidos totales disueltos. A través de estas determinaciones, se clasificaron las aguas de manera cualitativa y cuantitativa, con base en los tipos de sales disueltas y su cantidad. La mayoría de aguas son bicarbonatadas-cálcicas-magnésicas, presentando concentraciones iónicas bajas y medias, recomendables para su uso agrícola, solo las muestras clasificadas como “Las Salinas” y los “Lagos Cráter” son aguas cloradas-sódicas, no aptas para uso agrícola. La clasificación con base en el uso de suelo y vegetación que predomina sobre microcuencas donde se colectaron las muestras de agua nos ayuda a generar una posible idea sobre el uso del agua en la agricultura, siempre y cuando el agua no sea de origen subterránea. _______________ IONIC COMPOSITION OF WATER WITH BASE ON THE USE OF SOIL AND VEGETATION IN THE CENTRAL-SOUTHEAST REGION OF MEXICO. ABSTRACT: The sampled water in the central-southeast region of Mexico, conformed of the states of Tlaxcala, Puebla and Veracruz, is for agricultural use in most cases. For this investigation, a total of 97 samples were obtained, divided into seven different soil and vegetation uses; 27 classified use as agricultural, four samples in forest, six samples in lakes, 47 samples in diverse salinas, four samples in grasslands, three samples in urban and six samples in secondary vegetation, with the purpose of knowing their physicochemical characteristics through an observational research, prospective, transversal, descriptive and scientific. Was achieved to know the different variations {in the ionic composition of the samples and the electrolytic concentrations of the waters. The physicochemical determinations were: temperature, pH, EC, ion determination: Ca2+, Mg2+, Na+, K+, CO32-, HCO3-, Cl-, SO42-, B, P-PO43- and N-NO3-, and total dissolved solids. Through these determinations, water was classified qualitatively and quantitatively, based on the types of dissolved salts and their quantity. The majority of the waters are bicarbonated-calcium-magnesium, low and medium ionic concentrations, recommended for agricultural use, only the samples classified as "Las Salinas" and "Crater Lakes" are waters with chlorinated-sodium, not suitable for agricultural use. The classification based on the use of soil and the vegetation that predominates over the micro-basins, where the water samples were collected, we help generate a possible idea about the use of water in agriculture, as long as the water is not of origin underground.

Master thesis

Calidad del agua Uso agrícola Uso de suelo y vegetación Sales Water quality Agricultural use Use of soil and vegetation Salts Hidrociencias Maestría CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO HIDROLOGÍA CALIDAD DE LAS AGUAS

Economic impacts of fall armyworm and its management strategies: evidence from southern Ethiopia

Menale Kassie Tesfamicheal Wossen Assfaw Hugo De Groote tadele tefera Subramanian Sevgan (2020)

This paper explores the economic implications of fall armyworm (FAW) and its management strategies by exploiting exogenous variation in FAW exposure amongst households in southern Ethiopia. We find that FAW exposure affects maize yield and sales negatively, but not consumption. Furthermore, we find evidence of crowding-in and intensification of insecticide use in response to FAW exposure. We also find suggestive evidence that existing extension service arrangements lack the capacity to deal with emerging threats such as FAW. Results imply that targeted interventions aimed at improving the effectiveness of control measures and institutional capacity would be key to reduce the adverse effects of FAW.

Article

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA SPODOPTERA FRUGIPERDA CONTROL METHODS PEST CONTROL MAIZE PRODUCTIVITY SALES CONSUMPTION

Polímeros de coordinación como soporte catalítico para la síntesis de nanoestructuras de carbono y su aplicación en la adsorción de hidrógeno

JOSE MANUEL JURADO FLORES (2018)

177 Maestría en Ciencias e Ingeniería de Materiales.

Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (México).

En este trabajo se plantea la síntesis de nanotubos de carbono (NTC) por el método CVD para el almacenamiento de hidrógeno, utilizando MOFs tipo BTC y MIL-53 con diferentes composiciones de Fe, Ni y Co, éstos fueron utilizados como catalizadores y/o soportes catalíticos, además como fuente primaria de carbono. Los MOFs y NTCs sintetizados se caracterizaron por diferentes técnicas (DRX, FTIR, MEB Área BET y espectroscopia Raman), obteniendo como resultado los patrones y espectros característicos de cada muestra reportados en la literatura. Una vez sintetizados los NTCs, también se incorporaron varias modificaciones al método de síntesis para determinar las condiciones óptimas del crecimiento de los NTCs, con el fin de darles aplicación en el almacenamiento de H2. Se evaluó la adsorción de H2 a dos distintas temperaturas (-196.15 y 25°C) para obtener el calor de adsorción. La espectroscopia Raman In situ se utilizó para determinar los sitios óptimos de adsorción en los NTCs. Además, como un estudio adicional, se realizó la simulación de la estructura de la MOF Fe-BTC por medio de un estudio computacional así como la adsorción de H2 en ella.

Master thesis

Carbon nanotubes. Polymers. Nanostructured materials. Nanotubos. Materiales nanoestructurados. TA418.9.N35 INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA QUÍMICAS HIDRÓGENO

Diseño de un proceso para la obtención de papeles a base de nanotubos de carbono (buckypaper)

Process design to obtain buckypapers

Enrique Contreras Bernabe (2015)

El interés comercial actual en nanotubos de carbono (CNT) se basa principalmente en sus propiedades mecánicas y sus propiedades de conducción electrónica y térmica, incorporándolos en diversos productos tales como baterías, artículos deportivos, piezas de automóviles, cascos de barcos o filtros de agua entre otros. La fase actual en el campo CNTs llama al aprendizaje, diseño y aplicación de métodos de procesamiento con el fin de preparar los materiales funcionales y manejables que pueden aportar la mayoría de las propiedades CNTs. Los Buckypapers corresponden a una arreglo macroscópico de los nanotubos de carbono, para poder obtener dicho material, los nanotubos de carbono sucios (con una apariencia inicial de hollín) deben ser procesados por diferentes técnicas fisicoquímicas. Una vez obtenido el buckypaper, tendrá una apariencia de una membrana flexible o de papel con un color negro y las propiedades mecánicas y de conductividad robustas. En este trabajo se presenta una ruta minimalista para ensamblar buckypapers, que fueron exhaustivamente caracterizados por tres técnicas fisicoquímicas diferentes, necesarias como pasos subsiguientes con el fin de entender el efecto de cada uno de ellos en la obtención del material. Una primera técnica corresponde a un paso hidrotermal donde un ingrediente principal corresponde a la dispersión mecánica, una segunda técnica corresponde a un reflujo en HCl para eliminar los compuestos de hierro que se encuentran como subproductos en la muestra, y la tercera técnica corresponde a un tratamiento térmico. Calidad general de la muestra fue evaluada por SEM, TGA, espectroscopia Raman y mediciones de conductividad.

Current commercial interest in Carbon Nanotubes (CNTs) is mainly based on their mechanical, electronic and thermal conduction properties, incorporating them in diverse products such as batteries, sporting goods, automotive parts, boat hulls or water filters among others. The present stage in the CNTs field calls for designing, learning and implementing processing methods in order to prepare functional and manageable materials that can make the most of CNTs properties. The Buckypapers correspond to a macroscopic arrangement of carbon nanotubes, which in order to obtain them, the raw carbon nanotubes with an initial soot appearance must be processed by different physicochemical techniques. Once obtained the buckypaper, it will have an appearance of a flexible membrane or paper with a black color and robust mechanical and conductivity properties. It is presented a minimalistic way to assembly buckypapers, which were exhaustively characterized by three different physicochemical techniques needed as subsequent steps in order to understand the effect of each of them in obtaining the material. A first technique corresponds to a Hydrothermal step where a main ingredient corresponds to mechanical dispersion, a second technique corresponds to a Reflux in HCl to remove the iron compounds found as by products in the sample, and the third technique corresponds to a Heat Treatment. Sample overall quality was evaluated by SEM, TGA, Raman Spectroscopy and Conductivity measurements.

Master thesis

Nanotubos CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA OTRAS ESPECIALIDADES FÍSICAS

Remoción de Contaminantes Atmosféricos Sox y Nox mediante Nanotubos de Carbono

ERIKA SAAVEDRA LABASTIDA (2013)

En el presente proyecto de investigación se realizó la evaluación de la remoción de los contaminantes atmosféricos provenientes de fuentes móviles, mediante nanotubos de carbono (NTC) comerciales. Para conocer las propiedades de los NTC empleados, fueron caracterizados fisicoquímicamente mediante diferentes análisis tales como MEB, MET, Raman, DRX y BET, los resultados que se obtuvieron mostraron óptimas propiedades fisicoquímicas las cuales permiten que sean empleados como adsorbentes efectivos de contaminantes atmosféricos. Posteriormente, se realizaron dos técnicas, la primera se llevó a cabo en el laboratorio, en donde se efectuaron pruebas mediante espectrofotometría UV-Vis de los gases contaminantes provenientes del escape de fuentes móviles con y sin el dispositivo de sorción, estos gases se captaron en globos con sello en un rango de tiempo de 20 a 47 segundos, a continuación cada globo se burbujeó en 25 mL de agua, para su posterior proceso de análisis, los espectros obtenidos indicaron el porcentaje de remoción de nitratos que sorbieron los NTC y de acuerdo a los resultados se concluye que los vehículos de modelos más atrasados presentan mayores emisiones contaminantes.

Master thesis

Contaminantes atmosféricos nanotubos SOx NOx BIOLOGÍA Y QUÍMICA

SÍNTESIS DE NANOTUBOS DE CARBONO DE DIÁMETRO INTERNO GRANDE A PARTIR DE AMINAS.

MANUEL ROMAN AGUIRRE (2018)

Los nanotubos de carbono son un material muy útil en campos como medicina, catálisis biotecnología, etc. Este trabajo consiste en la síntesis de nanotubos de carbono (NTC) mediante el método de CVD pirolisis, usando como precursores distintas aminas.

Conference poster

AMINAS NANOTUBOS BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA OTRAS ESPECIALIDADES QUÍMICAS OTRAS

Interaction between carbon nanotubes and biological systems

ANTONIO ESAU DEL RIO CASTILLO (2008)

En esta investigación se modificaron nanotubos de carbono tipo bambú (CNx), y nanofibras cónicas de carbono (CST) con ácido nítrico a 85° C, de una a tres horas, así como con aire a alta temperatura (~400°C) en un analizador termogravimétrico. Las nanoestructuras de carbono se caracterizaron antes y después de su oxidación a través de SEM, EDX, FTIR, área específica (BET), análisis termogravimétrico (TGA) y titulación ácido-base. Además, se llevaron a cabo experimentos de adsorción de cadmio sobre las nanoestructuras en reactores en lote. También se investigaron los efectos de pH, T, y NOM en la capacidad de adsorción de cadmio. El efecto de la materia orgánica se determinó utilizando agua clarificada con una concentración de TOC de aproximadamente 13 ppm. Los resultados arrojados por EDX y FTIR mostraron un incremento apreciable en el contenido de oxígeno de los CNx y las CST modificados durante tres horas con HNO3, lo cual se reflejó en un aumento de 1.92 y 1.35 mmol/g, respectivamente, de sitios ácidos totales y en un cambio en el punto de carga cero (PCC) de 2.5 unidades hacia valores ácidos de pH. Por otra parte, se encontró que las nanoestructuras modificadas en aire a alta temperatura (~400°C) también incrementaron su densidad de sitios ácidos totales pero en menor cantidad comparado con la oxidación ácida. Además, el área específica de las nanoestructuras, en general, disminuyó de 79.9 a 73.6 m2/g para los CNx y de 33.3 a 26.8 m2/g para las CST conforme el tiempo de oxidación aumentó. Los experimentos de adsorción en lote reportaron que la capacidad de adsorción de cadmio de la nanoestructuras modificadas es significativamente afectada por el pH de la solución. Se encontró que la remoción de Cd de los CNx Ox 3 h y CST Ox 3 h aumenta 4 y 2 veces al incrementar el pH de 5 a 7, respectivamente. Por otra parte, se observó que al aumentar la temperatura de 25 a 35°C disminuyó la capacidad de remoción de C

Master thesis

Sistemas biológicos Nanotubos Carbón CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA OTRAS ESPECIALIDADES FÍSICAS OTRAS

Síntesis de esponjas de carbono dopadas con nitrógeno mediante deposición química de vapor y su aplicación en remediación ambiental

TANIA ORTIZ LOPEZ (2018)

"La eliminación de contaminantes farmacéuticos en los efluentes de agua se ha realizado utilizando diferentes materiales tales como membranas poliméricas, carbón activado, nanotubos de carbono, nanofibras, carbón poroso, minerales de arcilla, resinas, cepas de microalgas, etc. Recientemente, una nueva estructura de carbono tridimensional ha presentado propiedades de adsorción excepcionales. Estas propiedades se deben a su gran área superficial y grupos funcionales unidos a su superficie. En el presente proyecto utilizamos para tal propósito, esponjas de carbono dopadas con nitrógeno (N-CS). Estos nanomateriales de carbono fueron fabricados utilizando el método de deposición química de vapor asistida por aerosol (DQVAA), usando una solución de bencilamina, etanol, tiofeno y ferroceno como precursores de la síntesis. La temperatura de síntesis óptima para el crecimiento de nuestras N-CS fue de 1020°C durante cuatro horas. Se emplearon tres tipos de N-CS en la adsorción de estos fármacos de la siguiente manera: i) prístina; ii) tratadas con ácido durante 1 minuto; iii) tratadas con ácido durante 5 minutos. Todas las muestras se caracterizaron por microscopía electrónica de barrido (SEM), difracción de rayos X (XRD), espectroscopía de fotoelectrones de rayos X (XPS), espectroscopía Raman, análisis termogravimétrico (TGA), fisisorción de N2 y espectroscopia UV-Vis. Los resultados muestran que las N-CS tratadas con ácido durante 5 minutos presentaron una mejor adsorción de los tres fármacos estudiados."

"Removal of pharmaceutical contaminants in water effluents have been performed using different materials such as polymeric membranes, activated carbon, carbon nanotubes, nanofibers, porous carbon, clay minerals, resins, microalgae strains, etc. Recently a new three-dimensional carbon structure has presented exceptional absorption properties. These properties can come from the large superficial area and functional groups attached to the surface. We used nitrogen-doped carbon sponges (N-CS) synthesized with benzylamine, ethanol, thiophene and ferrocene solution at 1020 °C during four hours by a chemical vapor deposition (CVD) method. Three kinds of N-CS were employed in the adsorption of these drugs as following: i) pristine; ii) acid treated for 1 minute; iii) acid treated for 5 minutes. All samples were characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Raman spectroscopy, thermogravimetric analysis (TGA), physisorption of N2 and UV-Vis sprectroscopy. The results show that five minutes acid treated N-CS presented a better adsorption of the three studied drugs."

Master thesis

Carbono Nanotubos Diclofenaco Ibuprofeno Paracetamol Remoción CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA FÍSICA

Effect of carbon nanotubes in the germination of plants

Dhirendra Kumar Tiwari (2013)

Instituto de Física y Matemáticas

Doctorado en Ciencias en el Área de Física

Present thesis explains the brief description of the Nanomaterials in environmental and agricultural applications. Now a day’s nanomaterials are used as an implement to environmental, agricultural and food productions like water quality and availibity, plant germination, materials delivery and health care. This research shows the role of multiwalled carbon nanotube (MWCNT) in agricultural edible plants (Tomato and Maize). MWCNT is used, as an additive in bacteriological agar (BA) growth medium of different concentrations; 0, 5 10, 20 40 and 60 mg/l. The plants (Tomato and Maize) were grown for 7, 9, 14 and 27 days of germination time and biomasses and lengths were measured. We have used the plant germination in different media systems like BA and agarose (which contains no nutrient ions) to analyze the rate of growth in both mediums and how the ions transport takes place while introducing the MWCNT in the medium. We perform another set of experiment using Fe (Fe2+ and Fe3+ ion) concentration of 3x10-4 M in the agarose growth medium. Elemental concentration were analyzed using polarized energy dispersive X-ray fluorescence pEDXRF spectrometry. Scanning electron microscope (SEM) images shows, how MWCNT creates the pores and cavity on the cell membranes of the seeds. Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR) is used to analyze the available chemical functional groups in the germinated plants.

En la presente tesis, se hace una breve descripción de nanomateriales en aplicaciones ambientales y agrícolas. En estos días, los nanomateriales se han utilizado en implementos para la producción agrícola y alimentaria; por ejemplo, en mejorar la calidad del agua, germinación de plantas y en el cuidado de la salud. Este trabajo de investigación muestra el papel de los nanotubos de carbono de pared múltiple (MWCNT) en plantas de alimentos agrícolas (Tomate y Maíz). MWCNT, se utiliza como aditivo en un medio de crecimiento (agar bacteriológico, BA) con diferentes concentraciones; 0, 5 10, 20 40 y 60 mg/l. Las plantas (tomate y maíz) se hicieron crecer durante 7, 14 y 27 días de tiempo de germinación y posteriormente, se midió sus biomasas y longitudes. También, se ha realizado la germinación de plantas en diferentes sistemas de crecimiento utilizando BA y agarosa (que no contiene iones de nutrientes) para analizar la tasa de crecimiento en ambos medios y la forma en que se da el transporte de iones cuando se hace la introducción de MWCNT en el medio. Se realizó otro conjunto de experimentos utilizando un medio de cultivo de agarosa con una concentración de 3x10-4 M Fe (iones de Fe2+ y Fe3+). La concentración elemental de cada muestra se obtuvo mediante un espectrómetro de fluorescencia de rayos x polarizados de energía dispersiva (pEDXRF). Por otro lado, mediante un microscopio electrónico de Barrido (SEM), se muestra cómo MWCNT permiten la conformación de poros y cavidades en las membranas de las células de las semillas. Más adelante, al emplear espectroscopia infrarroja de la transformada de Fourier (FTIR), se analizan los grupos funcionales químicos que se encuentran en las plantas germinadas.

Doctoral thesis

CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA IFM-D-2013-1060 Nanotubos Carbono Germinación Plantas