Tensile behavior of 3D printed polylactic acid (PLA) based composites reinforced with natural fiber

Eliana M Agaliotis BALTAZAR DAVID AKE CONCHA ALEJANDRO MAY PAT Juan Pablo Morales Arias Celina Bernal Alex Valadez González Pedro Jesús Herrera Franco Gwenaelle Proust JUAN FRANCISCO KOH DZUL José Gonzalo Carrillo Baeza Emmanuel Alejandro Flores Johnson (2022, [Artículo])

Natural fiber-reinforced composite (NFRC) filaments for 3D printing were fabricated using polylactic acid (PLA) reinforced with 1–5 wt% henequen flour comprising particles with sizes between 90–250 μm. The flour was obtained from natural henequen fibers. NFRCs and pristine PLA specimens were printed with a 0° raster angle for tension tests. The results showed that the NFRCs’ measured density, porosity, and degree of crystallinity increased with flour content. The tensile tests showed that the NFRC Young’s modulus was lower than that of the printed pristine PLA. For 1 wt% flour content, the NFRCs’ maximum stress and strain to failure were higher than those of the printed PLA, which was attributed to the henequen fibers acting as reinforcement and delaying crack growth. However, for 2 wt% and higher flour contents, the NFRCs’ maximum stress was lower than that of the printed PLA. Microscopic characterization after testing showed an increase in voids and defects, with the increase in flour content attributed to particle agglomeration. For 1 wt% flour content, the NFRCs were also printed with raster angles of ±45° and 90° for comparison; the highest tensile properties were obtained with a 0° raster angle. Finally, adding 3 wt% content of maleic anhydride to the NFRC with 1 wt% flour content slightly increased the maximum stress. The results presented herein warrant further research to fully understand the mechanical properties of printed NFRCs made of PLA reinforced with natural henequen fibers. © 2022 by the authors.

POLYLACTIC ACID (PLA) NATURAL FIBER HENEQUEN FIBER NATURAL FIBER REINFORCED COMPOSITE (NFRC) ADDITIVE MANUFACTURING 3D PRINTING MECHANICAL PROPERTY INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Control de sistemas usando aprendizaje de máquina

Systems control using machine learning

Jesús Martín Miguel Martínez (2023, [Tesis de maestría])

El aprendizaje por refuerzo es un paradigma del aprendizaje de máquina con un amplio desarrollo y una creciente demanda en aplicaciones que involucran toma de decisiones y control. Es un paradigma que permite el diseño de controladores que no dependen directamente del modelo que describe la dinámica del sistema. Esto es importante ya que en aplicaciones reales es frecuente que no se disponga de dichos modelos de manera precisa. Esta tesis tiene como objetivo implementar un controlador óptimo en tiempo discreto libre de modelo. La metodología elegida se basa en algoritmos de aprendizaje por refuerzo, enfocados en sistemas con espacios de estado y acción continuos a través de modelos discretos. Se utiliza el concepto de función de valor (Q-función y función V ) y la ecuación de Bellman para resolver el problema del regulador cuadrático lineal para un sistema mecánico masa-resorte-amortiguador, en casos donde se tiene conocimiento parcial y desconocimiento total del modelo. Para ambos casos las funciones de valor son definidas explícitamente por la estructura de un aproximador paramétrico, donde el vector de pesos del aproximador es sintonizado a través de un proceso iterativo de estimación de parámetros. Cuando se tiene conocimiento parcial de la dinámica se usa el método de aprendizaje por diferencias temporales en un entrenamiento episódico, que utiliza el esquema de mínimos cuadrados con mínimos cuadrados recursivos en la sintonización del crítico y descenso del gradiente en la sintonización del actor, el mejor resultado para este esquema es usando el algoritmo de iteración de valor para la solución de la ecuación de Bellman, con un resultado significativo en términos de precisión en comparación a los valores óptimos (función DLQR). Cuando se tiene desconocimiento de la dinámica se usa el algoritmo Q-learning en entrenamiento continuo, con el esquema de mínimos cuadrados con mínimos cuadrados recursivos y el esquema de mínimos cuadrados con descenso del gradiente. Ambos esquemas usan el algoritmo de iteración de política para la solución de la ecuación de Bellman, y se obtienen resultados de aproximadamente 0.001 en la medición del error cuadrático medio. Se realiza una prueba de adaptabilidad considerando variaciones que puedan suceder en los parámetros de la planta, siendo el esquema de mínimos cuadrados con mínimos cuadrados recursivos el que tiene los mejores resultados, reduciendo significativamente ...

Reinforcement learning is a machine learning paradigm with extensive development and growing demand in decision-making and control applications. This technique allows the design of controllers that do not directly depend on the model describing the system dynamics. It is useful in real-world applications, where accurate models are often unavailable. The objective of this work is to implement a modelfree discrete-time optimal controller. Through discrete models, we implemented reinforcement learning algorithms focused on systems with continuous state and action spaces. The concepts of value-function, Q-function, V -function, and the Bellman equation are employed to solve the linear quadratic regulator problem for a mass-spring-damper system in a partially known and utterly unknown model. For both cases, the value functions are explicitly defined by a parametric approximator’s structure, where the weight vector is tuned through an iterative parameter estimation process. When partial knowledge of the dynamics is available, the temporal difference learning method is used under episodic training, utilizing the least squares with a recursive least squares scheme for tuning the critic and gradient descent for the actor´s tuning. The best result for this scheme is achieved using the value iteration algorithm for solving the Bellman equation, yielding significant improvements in approximating the optimal values (DLQR function). When the dynamics are entirely unknown, the Q-learning algorithm is employed in continuous training, employing the least squares with recursive least squares and the gradient descent schemes. Both schemes use the policy iteration algorithm to solve the Bellman equation, and the system’s response using the obtained values was compared to the one using the theoretical optimal values, yielding approximately zero mean squared error between them. An adaptability test is conducted considering variations that may occur in plant parameters, with the least squares with recursive least squares scheme yielding the best results, significantly reducing the number of iterations required for convergence to optimal values.

aprendizaje por refuerzo, control óptimo, control adaptativo, sistemas mecánicos, libre de modelo, dinámica totalmente desconocida, aproximación paramétrica, Q-learning, iteración de política reinforcement learning, optimal control, adaptive control, mechanical systems, modelfree, utterly unknown dynamics, parametric approximation, Q-learning, policy iteration INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LOS ORDENADORES INTELIGENCIA ARTIFICIAL INTELIGENCIA ARTIFICIAL

Discurso y esfera pública : mujer y prensa en Hermosillo, Sonora : el caso de los periódicos El Pueblo y El Tiempo (1934-1938).

ELIZABETH CEJUDO RAMOS (2007, [Tesis de maestría])

CIENCIAS SOCIALES Periodismo Análisis del discurso Medios impresos Mujeres en los medios

Reconocimiento continuo de la Lengua de Señas Mexicana

Continuous recognition of Mexican Sign Language

Ricardo Fernando Morfín Chávez (2023, [Tesis de maestría])

La Lengua de Señas Mexicana (LSM) es la lengua utilizada por la comunidad Sorda en México, y, a menudo, subestimada y pasada por alto por la comunidad oyente, lo que resulta en la exclusión sistemática de las personas Sordas en diversos aspectos de la vida. Sin embargo, la tecnología puede desempeñar un papel fundamental en acercar a la comunidad Sorda con la comunidad oyente, promoviendo una mayor inclusión y comprensión entre ambas. El objetivo principal de este trabajo es diseñar, implementar y evaluar un sistema de reconocimiento continuo de señas estáticas en LSM mediante, visión por computadora y técnicas de aprendizaje máquina. Se establecieron objetivos específicos, que incluyen la generación de un conjunto de datos de señas estáticas, pertenecientes al alfabeto manual de la LSM, el diseño de un modelo de reconocimiento, y la evaluación del sistema, tanto en la modalidad aislada como en la continua. La metodología involucra dos evaluaciones distintas. La primera se enfoca en el reconocimiento de señas estáticas en el dominio aislado, para ello se capturaron datos de 20 participantes realizando movimientos de la mano en múltiples ángulos. Se evaluaron diversas técnicas de aprendizaje automático, destacando que el enfoque basado en Máquinas de Soporte Vectorial (SVM) obtuvo los mejores resultados (F1-Score promedio del 0.91). La segunda evaluación se concentra en el reconocimiento continuo de señas estáticas, con datos recopilados de seis participantes con diferentes niveles de competencia en LSM, logrando un rendimiento sólido con errores cercanos al 7 %. Además, se evaluó la viabilidad del sistema en aplicaciones de tiempo real, demostrando un excelente desempeño (velocidad promedio de procesamiento de 45 cuadros por segundo). A pesar de los logros alcanzados, es importante reconocer que este proyecto se centró en el reconocimiento continuo de señas estáticas en LSM. Queda pendiente, como un desafío interesante, la exploración del reconocimiento continuo de señas dinámicas en LSM para futuras investigaciones. Se considera esencial explorar enfoques orientados a la escalabilidad y aplicaciones en tiempo real en investigaciones posteriores.

This study focuses on the continuous recognition of static signs in Mexican Sign Language (Lengua de Señas Mexicana (LSM)), the language used by the Deaf community in Mexico. Despite its significance, LSM is often underestimated and overlooked, leading to the systematic exclusion of Deaf individuals in various aspects of life. The primary objective of this work is to design, implement, and evaluate a continuous static sign recognition system in LSM using computer vision and machine learning techniques. Specific goals were established, including the creation of a dataset of static signs belonging to the manual alphabet of LSM, the design of a recognition model, and the evaluation of the system in both isolated and continuous modes. The methodology involves two distinct evaluations. The first one focuses on the recognition of static signs in the isolated domain, for which data from 20 participants performing hand movements at various angles were collected. Various machine learning techniques were evaluated, with the Máquinas de Soporte Vectorial (SVM)-based approach achieving the best results (average F1-Score of 0.91). The second evaluation centers on the continuous recognition of static signs, using data collected from six participants with varying levels of competence in LSM, achieving robust performance with errors close to 7 %. Furthermore, the feasibility of the system in real-time applications was assessed, demonstrating excellent performance (average processing speed of 45 frames per second). Despite the achievements, it is important to recognize that this project focused on continuous recognition of static signs in LSM. It remains an interesting challenge to explore the continuous recognition of dynamic signs in LSM for future research. It is considered essential to explore scalability-oriented approaches and real-time applications in subsequent investigations.

Lengua de Señas Mexicana (LSM), visión por computadora, aprendizaje automático, alfabeto manual de la LSM, reconocimiento automático de señas estáticas, reconocimiento aislado de señas, reconocimiento continuo de señas, aplicacion Mexican Sign Language (LSM), computer vision, machine learning, LSM manual alpahbet, automatic recognition of static signs, isolated sign recognition, continuous sign recognition, real-time aplications INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LOS ORDENADORES ENSEÑANZA CON AYUDA DE ORDENADOR ENSEÑANZA CON AYUDA DE ORDENADOR

Desde los Derechos de cancelación y oposición por el uso y difusión de datos personales.

LILIANA BRINGAS VILLALBA (2020, [Tesis de maestría])

En tiempos en los que derechos como el acceso a la información y la libertad de expresión son reconocidos como fundamentales y ha aumentado la difusión de datos en las redes sociales con base en Tecnologías de la Información, la obligación del Estado para conservar y reservar información, su convivencia con la seguridad nacional y la garantía de estos derechos -en una expresión, el Derecho al Olvido (DO)- prescribe limitaciones que hacen posible la convivencia de estas obligaciones, así como posibles caminos para la resolución de conflictos a la hora de ponderar o estimar hasta qué punto prevalece uno u otro derecho. Frente a esto, el objetivo de este estudio es elaborar una primera aproximación sobre cómo los organismos garantes abordan el tema, valorando si existen impedimentos en la ejecución de solicitudes, el marco legal e instrumentos relacionados. Junto a ello, reflexionar y argumentar si el llamado Derecho al Olvido constituye propiamente un derecho, para su posterior clasificación.

Esta investigación se apoya en exploración de literatura y análisis normativo, para posteriormente clasificar situaciones de política pública que describan y relacionen una Política Pública de No Hacer en la realización del DO en las instituciones garantes. Se omite una propuesta que se detenga a profundizar en el análisis de figuras procedimentales debido a que su propósito primordial es deducir impedimentos que complejizan la interposición de solicitudes de cancelación y oposición, sin discutir complicaciones durante o después de su tramitación, del sentido de las resoluciones de órganos garantes, o bien, de iniciativas legislativas como propuestas de mejora en su ejecución. En la documentación de los antecedentes, se analiza cómo el DO se ha utilizado en ocasiones en detrimento de los derechos fundamentales. Además, explica desde la esfera internacional la inclusión del derecho a la protección de datos personales dentro del Convenio 108 del Consejo de Europa en 1981, y la resolución C-131/12 de 13 de mayo de 2014 resuelta por el Tribunal de Justicia de la Unión Europea (TJUE), precedentes que enlazan al DO con el derecho europeo, hasta evolucionar a su incorporación en el Reglamento General de Protección de Datos Personales (RGPD). En el ámbito nacional, su origen en México es estudiado desde el reconocimiento de la protección de datos personales como un derecho fundamental plasmado en la Constitución, así como el antecedente del caso Carlos Sánchez de la Peña. Derivado de que existen diferentes parámetros de estudio del DO, enuncia la diferencia entre perspectivas y posturas alrededor del tema, para enfatizar la perspectiva de datos personales desde la que se realiza la presente investigación, observando al principio de calidad de datos.

Asimismo, las definiciones de autores que confluyen en características que asocian al DO con los derechos de cancelación y oposición. Las posturas, o puntos de vista, resultan ser opuestas en cuanto a la discrepancia de opiniones entre instituciones y autores por considerar al DO un derecho, o no considerarlo. Este apartado corresponde al estado del arte y presenta diferentes definiciones, todas encuentran similitud puesto a que se relacionan con el uso de datos personales, y de esta manera se realiza la construcción de una definición operativa del concepto DO, tomando como fuente primaria el Reglamento General de Protección de Datos (RGPD) de la Comisión Europea, utilizada para orientar al lector en el supuesto que conforma la unidad de análisis de este estudio: impedimentos en la interposición de los derechos de cancelación y oposición ante los órganos garantes de protección de datos personales.

El marco teórico plantea definir qué es un derecho para establecer si el DO se constituye como tal, un derecho subjetivo de acuerdo con el presente estudio, para su posterior clasificación como un derecho subjetivo público, en cuyo desarrollo se emplearon teorías explicativas que en su mayoría fueron expuestas por Carlos Ignacio Muñoz Rocha, la teoría de la correlatividad, así también de la voluntad, y posteriormente, la clasificación de los derechos subjetivos privados y públicos.

El DO, al ser consustancial a la protección de datos personales, un derecho fundamental, requiere desarrollar la diferencia entre derechos humanos, fundamentales y garantías constitucionales. Con esta diferenciación entre estos derechos hilvanados, se ofrece al lector un acercamiento a otra clasificación del Derecho al Olvido como un derecho autónomo.

El enfoque garantista de Luigi Ferrajoli permite estudiar el porqué de un sistema de garantías, basado en normas, o aspectos formales, y los vínculos sustanciales que se encuentran para robustecer las decisiones de los órganos garantes, partiendo desde una visión positivista kelseniana, que deriva en normas que además sean justas, como propuesta del modelo de Radbruch. Describe el surgimiento de garantismo, aspectos de crisis en una democracia, acepciones del garantismo, la aplicación de los derechos fundamentales como vínculos sustanciales y la relación del DO con la protección de datos personales como derecho fundamental. Alude acerca de colisiones entre derechos de acceso a la información, libertad de expresión y protección de datos personales, por lo que se requiere de metodologías que ayuden a la argumentación y deliberación de resoluciones, para lo cual es explicado el principio de proporcionalidad, que permite realizar un consenso entre estos derechos al utilizar la ponderación para dar valor al derecho que de acuerdo a la particularidad de cada caso, se establezca razones para fundamentar, y motivar el prevalecimiento de un derecho sobre otro, utilizando una distinción entre reglas y principios que permite finalmente resolver la resolución de estas controversias.

Por medio de la revisión de fuentes textuales se exponen límites a la libertad de expresión respecto del DO para realizar una observación en lo referente a ordenamientos jurídicos constitucionales y de diversos tratados internacionales.

La normatividad que prescribe a los titulares el derecho a realizar solicitudes de cancelación y oposición se divide para su análisis en normas que regulan lo conducente a los sujetos obligados, y por otra parte normas para el sector de los particulares, por lo cual se plasmaron artículos de leyes de protección de datos personales que fundamentan su realización y ejercicio.

En el análisis de estructura de los órganos garantes de protección de datos incluye antecedentes de conformación del Sistema Nacional de Transparencia (SNT), así como del Instituto Nacional de Transparencia, Acceso a la Información y Protección de Datos Personales (INAI) y de su cambio institucional, específicamente sobre su transición de IFAI al organismo actual, sus competencias y facultades. De la misma manera, describe a los órganos garantes estatales; se detiene a analizar la competencia exclusiva de éstos para el sector público y añade un apartado que explica quiénes son los actores intervinientes dentro de los procedimientos de ejercicio de los derechos de cancelación y oposición y de los supuestos de aplicación en los sectores público y privado, así como de los medios de impugnación que prevé la ley cuando la respuesta de los órganos garantes no es favorable para los titulares. Tiene como finalidad brindar fundamentos que permitan hacer efectiva la garantía de proteger datos personales empleando al DO como un medio de supresión ante supuestos que impliquen inexactitud, caducidad en la información o difusión de datos personales que vulneren al titular. En cuanto al hacer o no hacer de nuestras instituciones, propone que se estudie como un problema público la facilitación y acceso de procedimientos que dependen directamente de la competencia y actuación de los órganos garantes del SNT.

El apartado de perspectiva internacional presenta como fundamento la viabilidad del DO en función de que su inobservancia implica violaciones a la base en que descansan los derechos, es decir, la dignidad humana. Además de la ratificación y objetivos de los convenios 108 y 108 plus, como de su protocolo adicional.

La perspectiva nacional, contiene fundamentos jurídicos que recaen en la reiteración de mencionar hechos de dos distintos orígenes, por una parte el que confiere a la víctima protección respecto de afectaciones ocasionadas por delitos, mientras que la segunda atañe a lo concerniente con el principio non bis in ídem, relacionado con el no juzgar dos veces por el mismo delito, que en esta perspectiva el DO atiende con referencia al pasado penal de un individuo.

Partiendo de problemáticas detectadas en el Programa Nacional de Protección de Datos Personales 2018-2022, se desarrollan y establecen los elementos de una Política Pública de No Hacer para posteriormente diferenciar entre una política, una decisión, inacción pública y/o resultados públicos.

La relevancia del tema radica en definir al DO para confluir su ejercicio con la finalidad que guardan los derechos de cancelación y oposición. En el caso de este estudio se pretende establecer la posibilidad de que, a partir de estos derechos, en México se puede ejercer al DO, además de enunciar situaciones en las que el gobierno decide no actuar, para posibilitar la realización del Derecho al Olvido.

La conclusión enumera situaciones que derivan en impedimentos para la interposición de solicitudes de derechos de cancelación y oposición, y como consecuencia de la concreción del Derecho al Olvido de los titulares de protección de datos personales.

CIENCIAS SOCIALES Privacidad de los datos Política e información Derecho a la intimidad Responsabilidad civil

Química a distancia: posible y necesario

Alethia Vázquez-Morillas (2009, [Capítulo de libro])

Este trabajo narra la experiencia de un curso a distancia -Reacciones y Enlace Químico- en la División de Ciencias Básicas e Ingeniería de la UAM Azcapotzalco durante 2007. A pesar de que la Legislación Universitaria contempla la posibilidad de la educación superior en modalidad extraescolar, no existen antecedentes documentados de un curso anterior impartido totalmente a distancia, aunque en la División se cuenta desde 1974 con el Sistema de Aprendizaje Individualizado, que combina la asesoría de un profesor con el trabajo individual del alumno. El curso, impartido a estudiantes en su primer año de estudios, se desarrolló en la plataforma Moodle y se conformó con nueve módulos o lecciones, cada una de las cuales contiene distintas actividades de aprendizaje y materiales de referencia. La evaluación se realizó tanto de manera continua -en línea- como final. de forma presencial. Los resultados indican que los alumnos logran un aprendizaje equiparable al que alcanzan en los cursos presenciales. Adicionalmente. valoran la flexibilidad que les da esta modalidad del proceso de enseñanza- aprendizaje. Es necesario que la UAM trabaje en el desarrollo de este tipo de opciones educ3tivas. que brinden a los estudiantes la opción de elegir la forma en que quieren llevar a cabo su formación. Para ello, será necesario modificar algunos aspectos de la legislación y la valoración tradicional del trabajo docente, además de romper con la inercia institucional que tiende a la repetición del modelo tradicional de enseñanza en el aula.

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LOS ORDENADORES ENSEÑANZA CON AYUDA DE ORDENADOR

Elaboración y caracterización fisicoquímica de una película polimérica a partir de colágena marina y PLA

VANESSA CAROLINA PAT CETINA (2023, [Tesis de maestría])

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Elaboración de andamios electrohilados a base de colágena marina y ácido hialurónico con potencial aplicación en la ingeniería tisular

JOSE LUIS QUIJANO MENDOZA (2023, [Tesis de maestría])

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Obtención de materiales nanocompuestos semiconductorsemiconductor para producción de hidrógeno por fotocatálisis heterogénea

Obtaining semiconductor-semiconductor nanocomposite materials for hydrogen production by heterogeneous photocatalysis

Yilmair Rodríguez Santillán (2023, [Tesis de maestría])

La producción de hidrógeno mediante fotocatálisis heterogénea a través del fotorreformado de metanol ha surgido como una estrategia para abordar los desafíos energéticos y ambientales actuales. Este proceso combina la conversión de una mezcla metanol/agua, con la eficiencia de la fotocatálisis para generar hidrógeno limpio y renovable. Uno de los factores más importantes en el proceso de la fotocatálisis heterogénea, es la capacidad que presenta un semiconductor para absorber luz con energía dentro del rango del espectro visible. El g-C3N4 es uno de los materiales más estudiados recientemente para la producción de hidrógeno, ya que presenta una banda prohibida de 2.7 eV, aparte de una alta estabilidad química y térmica, así como un bajo costo de producción. Sin embargo, el g-C3N4 tiene limitaciones en su eficiencia debido a la rápida recombinación del par electrón/hueco (e- /h+), lo que reduce la tasa de producción de H2. Para superar esta limitación se suelen hacer modificaciones por medio de dopantes o formando uniones con otros semiconductores, como las que se hicieron en este trabajo. El nanocompuesto que se utilizó para la producción de H2 mediante el fotorreformado de metanol es el Pt/MnCo2S4/B-g-C3N4 que consiste en una estructura formada por nitruro de carbono grafítico dopado con boro (B-g-C3N4), sulfuro de manganeso-cobalto (MnCo2S4) y platino (Pt). El B-g-C3N4 actúa como el fotocatalizador clave en la reacción de producción de H2 ya que cuenta con una estructura de banda electrónica adecuada que le permite absorber luz solar y generar pares (e-/h+) para activar la reacción. El MnCo2S4 se empleó para favorecer la separación y migración de los portadores de carga. El papel del Pt fue el de acelerar la reacción de reducción para la formación de la molécula de H2. La serie de fotocatalizadores de Pt/MnCo2S4/B-g-C3N4 que fueron sintetizados, demostraron una alta estabilidad y actividad fotocatalítica en la producción de hidrógeno a partir del fotorreformado de metanol/agua, tanto en condiciones con luz UV como en condiciones con luz visible, permitiendo alcanzar una producción de 947.9 μmol g-1 h-1 y 716.4 μmol g-1 h- respectivamente.

Hydrogen production through heterogeneous photocatalysis via methanol photoreforming has emerged as a strategy to address current energy and environmental challenges. This process combines the conversion of a methanol/water mixture with the efficiency of photocatalyst to generate clean and renewable hydrogen. One of the most crucial factors in the heterogeneous photocatalysis process is the semiconductor's ability to absorb light within the visible spectrum energy range. Recently, g-C3N4 has been extensively studied for hydrogen production due to its 2.7 eV bandgap, high chemical and thermal stability, and low production cost. However, g-C3N4 has limitations in its efficiency due to the rapid recombination of electron/hole pairs (e-/h+), which reduces the H2 production rate. To overcome this limitation, modifications are often made through dopants or forming junctions with other semiconductors, as is done in this study. The nanocomposite used for hydrogen production via methanol photoreforming is Pt/MnCo2S4/B-g-C3N4, which consists of a structure composed of borondoped graphitic carbon nitride (B-g-C3N4), manganese-cobalt sulfide (MnCo2S4) and platinum (Pt). B-gC3N4 acts as the critical photocatalyst in the H2 production reaction. It possesses an appropriate electronic band structure that absorbs solar light and generates electron-hole pairs (e-/h+) to activate the reaction. MnCo2S4 was used to promote the separation and migration of charge carriers. The role of Pt is to accelerate the reduction reaction to form H2 molecules. The series of synthesized Pt/MnCo2S4/B-g-C3N4 photocatalysts demonstrated high stability and photocatalytic activity in hydrogen production via methanol/water photoreforming, both under UV and visible light conditions, achieving a production rate of 947.9 μmol g-1 h-1 and 716.4 μmol g-1 h-1, respectively.

hidrógeno, fotocatálisis, fotorreformado, metanol, nanocompuesto hydrogen, photocatalyst, photoreforming, methanol, nanocomposite INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Ensamble de aerogeles e hidrogeles a partir de óxido de grafeno reducido (rGO)

Assembly of reduced graphene oxide hydrogels and aerogels (rGO)

Deiby Jael Espinoza Hernández (2023, [Tesis de maestría])

En los últimos años se ha propuesto diseñar, ensamblar y evaluar materiales a base de nanoestructuras, buscándole conferir las propiedades de los nanomateriales al material macroscópico final. Para lograr obtener este tipo de material macroscópico 3D, es necesario ensamblar nanoestructuras a manera de “ladrillos” (bloques constructores) con ciertas propiedades deseadas, en un cierto tipo de arreglo 3D (arquitectura) requerido. En particular, el grafeno es un candidato ideal para la obtención de este tipo de arreglos, dada su elevada área superficial, así como sus propiedades físicas y químicas. En el presente trabajo, se han obtenido hidrogeles y aerogeles con grafeno, como dos tipos de ensamblajes macroscópicos tridimensionales (3D); se han evaluado sus propiedades y se ha propuesto los mecanismos a nivel molecular de sus metodologías de ensamblaje. Es importante resaltar la propuesta realizada, para conferirle propiedades hidrofílicas al óxido de grafeno reducido (OGr), lo cual abre las puertas y permite la obtención de estos dos tipos de arreglos (hidrogel y aerogel). En particular, el ensamble de óxido de grafeno reducido (OGr) en hidrogeles de alginato cargados con OGr-PDDA lograron absorber hasta más de veinte veces su peso en agua. Por su parte, los aerogeles a base de OGr resultaron en materiales con bajas densidades (11 veces la densidad del aire) y resistencia a la compresión con una marcada tendencia a mejorar su flexibilidad y cantidad de peso soportado antes del colapso, como función de la temperatura del tratamiento térmico aplicado. Más aún, los aerogeles pudieron absorber selectivamente manchas de aceite de maíz presentes en medio acuoso, logrando absorber y retener hasta 200 μL de aceite por mg de aerogel.

In recent years, it has been proposed to design, assemble and evaluate materials based in nanostructures, seeking to give the final macroscopic material properties from the nanomaterials. In order to obtain this type of macroscopic 3D material based on nanostructures, it is necessary to assemble nanostructures as "bricks" (building blocks) with certain desired properties in a certain type of 3D arrangement (architecture) that is desired. In particular, graphene is an ideal candidate for obtaining this type of arrays, due to its high surface area, as well as its physical and chemical properties. In the present work, hydrogels and aerogels have been obtained from graphene as two types of three-dimensional (3D) macroscopic assemblies; their properties have been evaluated and their assembly mechanisms at the molecular level have been proposed. It is important to highlight the proposal made here, to confer hydrophilic properties to reduced graphene oxide (rGO), which allows obtaining these two types of arrangements (hydrogel and aerogel). Specifically, the assembly of reduced graphene oxide (rGO) in alginate hydrogels by loading it with rGO-PDDA were able to absorb more than a ten times their weight in wáter. For the rGO-based aerogels they turned out as materials with low densities (~7 times the air density) and resistance to compression with a tendency to improve its flexibility and amount of weight supported before collapsing, as function of the heat treatment temperature applied. Moreover, the aerogels were able to absorb selectively corn oil present in aqueous media, being able to absorb and retain even 200 μL of oil per mg of aerogel.

OGr, PDDA, Aerogeles, Hidrogeles rGO, PDDA, Aerogels, Hydrogels INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES