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

JAZMIN DELGADO AVILEZ (2023)

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.

Master thesis

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).

Diluted density. Urban planning in the Monterrey Metropolitan Area

Sheila Ferniza Quiroz Jesús Manuel Fitch Osuna (2021)

The Monterrey Metropolitan Area (mma) in Northern Mexico has had an expansive and dispersed growth in recent decades. In 35 years, the city doubled its population and grew 8 times in territory (Secretariat for Sustainable Development, 2020). As a mitigation measure and with the objective of repopulating the areas within the city, urban regulations have been promoted that allow higher density and building potentials in some municipalities; however, the efforts are isolated and without metropolitan coordination. What are the urban regulation guidelines in the municipalities of the mma? How dense are its municipalities? Where are located the densest areas of the city? The objective of this research is to establish the current state of local regulation regarding urban development and to map the housing density to identify the locations with the lowest and highest density at the mma. The gross density at the Ageb scale is mapped for the 18 municipalities of the mma through the QGis software; data from the Inegi 2020 National Population and Housing Census is used. It is found that the peripheral municipalities of recent incorporation to the mma, unlike those of greater urbanization, lack urban development plans, and that most of the municipalities do not have updated regulations based on the current laws. The areas with the highest density are located in the peripheral municipalities, associated with the construction of low-income mass housing, and those with the lowest density in interior municipalities in areas of higher socioeconomic status, diluting the small efforts of densification in the city.

Article

Artículo

density urban sprawl urban planning densidad expansión urbana planeación urbana HUMANIDADES Y CIENCIAS DE LA CONDUCTA HUMANIDADES Y CIENCIAS DE LA CONDUCTA

Mapas de densidad electrónica y cálculos de esféricos armónicos microestructurales en cerámicos de BaTiO3 obtenidos por spark plasma sintering

JESUS SALVADOR URIBE CHAVIRA (2023)

Se realizaron moliendas de alta energía sobre polvos comerciales de BaTiO3 con una inicial coexistencia de fases ferroeléctricas (tetragonal, ortorrómbica y romboédrica). En los polvos sometidos al proceso de molienda, por medio de la microscopía electrónica de barrido y transmisión, se estudiaron los cambios en la composición química de los polvos por espectroscopía de rayos X de energía dispersiva, así como el estudio de la morfología de las partículas. A partir del patrón de difracción de rayos X, se realizó el refinamiento Rietveld para el estudio de los cambios estructurales y microestructurales producidos por la molienda como lo son: la densidad electrónica por el método de máxima entropía, la proporción de fases, cambios en los parámetros de red, variaciones en las coordenadas fraccionales de los átomos, el tamaño y forma promedio de cristalita y microtensiones por el método de esféricos armónicos manejado en la función Thompson-Cox-Hastings-pseudo-Voigt.

En los polvos se observó que no hubo un cambio sustancial en la composición química y que el tamaño de partícula se redujo. De igual manera, la fase tetragonal comenzó a predominar por encima de la fase ortorrómbica hasta alcanzar una proporción de fases de 9:1, los parámetros de red de ambas fases se incrementaron gradualmente, así como las microtensiones lo que indico que el tamaño de cristal se redujo y tendió a tomar una forma esférica. El incremento en los parámetros de red (variación de las coordenadas fraccionales atómicas) dio como resultado una disminución gradual de la densidad electrónica para todos los átomos. Los cambios antes mencionados sucedieron en función al tiempo de molienda.

Partiendo del polvo con 4 horas de molienda se sinterizaron pastillas por la técnica de sinterización asistida por plasma con una rampa de calentamiento de 100°C/min hasta una temperatura máxima de 1100°C con un esfuerzo axial aplicado durante todo el proceso de sinterización de 50 MPa y un vacío ≈ 2x100 Pa. La variable que se manipuló fueron los tiempos que se mantuvo la sinterización a temperatura máxima, los cuales, consistieron en 1, 3, 5 y 7 minutos. Una vez transcurrido el tiempo a temperatura máxima, se retiró de inmediato el esfuerzo axial y se apagó el suministro de energía. Las pastillas fueron sometidas a dos tratamientos térmicos: el primero de 1000°C durante 16 horas para la extracción del grafito difundido en el proceso de sinterización y el segundo de 1200°C durante 4 horas para inducir el cr

Doctoral thesis

Densidad Electrónica Microestructuras BaTiO3 CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA QUÍMICA FÍSICA OTRAS OTRAS

Impactos socio territoriales de la transición del alimento a su función de mercancía fundamental en el estado de Morelos

RODRIGO FLORES RESENDIZ (2023)

La alimentación fue fundamental para el desarrollo de la humanidad por permitir la

satisfacción concreta de alimentarse para reponer vida, es decir, forma parte de las

necesidades básicas para la reproducción de la vida. En principio, la alimentación fue

basada en la recolección de algunas plantas y especies animales, lo que permitió un largo

proceso una acumulación de conocimiento sobre el manejo de la alimentación, originando

un proceso de domesticación basada en las condiciones locales de cada territorio, dando

como resultado múltiples sistemas agroecológicos, los cuales forman parte de la

territorialización del conocimiento sobre el manejo de la alimentación. Por ello, el

alimento es considerado como un producto fundamental.

En esta lógica, la producción de alimentos fue desarrollándose de manera que la

tecnificación de la agricultura permitía la generación de excedentes alimentarios, los

cuales en primera instancia sirvieron como una reserva alimentaria para asegurar su

alimentación. Sin embargo, la producción agrícola en el advenimiento de la revolución

industrial modificó los sistemas agrícolas tradicionales para el aprovechamiento de los

productos agrícolas de monocultivo, el cual origino una transformación económica que

impulsó la agricultura capitalista.

En este sentido, la agricultura dejo de producir alimentos para satisfacer la

necesidad concreta de alimentarse para producir productos agrícolas necesarios para el

mercado mundial, generando un proceso de transformación a una mercancía

fundamental. Es decir, algunas de las determinaciones generales del alimento fueron

absolutizadas, dejando por un lado la satisfacción de una necesidad para la reproducción

de la vida por la acumulación de riqueza; por tanto, el producto de esta transformación se

clasifica como alimento mercancía.

Master thesis

CIENCIAS SOCIALES DEMOGRAFÍA

Gestión colectiva del agua de uso doméstico y sus representaciones sociales. Medellín-Colombia (2000-2020)

LEIDY JOHANNA VALLEJO ARIAS (2023)

El manejo del agua ha sido de interés por parte de los grupos humanos desde el inicio de los tiempos, ya que sin ésta no sería posible la supervivencia humana. Con el paso de los años, el ser humano se ha encargado de crear sistemas tanto de infraestructura como de gestión del agua, los que le han permitido acceder a ella de manera rudimentaria en algunos casos y en otros de manera tecnificada (Quintana, 2016), prevaleciendo una gran variedad de posibilidades y combinaciones de situaciones y recursos. De ahí que Rolland y Vega (2015) puntualicen que “Los actos políticos, económicos y jurídicos relacionados con la gestión del agua responden a contextos geográficos, hídricos y demográficos, así como a la dinámica social, tanto en los ámbitos local, regional, nacional como internacional” (p. 156). Es por esto por lo que la gestión del agua debe ser entendida de manera específica y contextualizada, debido a que el territorio y las personas que lo habitan son quienes mediante sus relaciones posibilitan dicha gestión.

Master thesis

CIENCIAS SOCIALES DEMOGRAFÍA

La apropiación simbólico-cultural de la tierra ejidal por los campesinos-ejidatarios de Acapantzingo frente a la urbanización.

CÉSAR ABRAHAM SUÁREZ DOMÍNGUEZ (2023)

Los pueblos campesinos de México ocupan poco más del 51 % del territorio nacional; esta tierra se le denomina tierra de propiedad social y esta dividida en ejidos y comunidades; esta tierra representa 990,000 km2, que significan poco más del 51% del territorio nacional. De este total sólo 226,240 km2 pertenecen a pueblos y comunidades indígenas o afromexicanos, y reciben una especial protección; los restantes 763,760 km2 de tierra social que pertenecen a pueblos campesinos no tienen esa especial protección. La especial protección deriva del reconocimiento por el Estado Mexicano de que esas poblaciones (indígenas y afromexicanos) poseen una especial relación con sus tierras, una que se enmarca en el ámbito cultural y espiritual.

Lo anterior cobra relevancia porque a la tierra de esos pueblos campesinos que no

pertenecen a estos dos grupos, la norma jurídica sólo la protege para dos fines: para la producción y para asentamientos humanos. Este hecho ha impulsado la visión mercantilista de la tierra ejidal y ha propiciado su transformación en espacio urbano. Con esta acción, se ha invisibilizado la cultura e identidad campesina de estos pueblos y la posibilidad de que también éstos guarden una especial relación con sus tierras, por el contrario, han propiciado su despojo y el menosprecio de su forma de pensar y entender el mundo. El caso que se presenta es de un ejido, como muchos en el país que han sido alcanzados por la mancha urbana, y donde el Estado ha propiciado la comercialización de sus tierras sin importar el significado que tienen para estas poblaciones campesinas.

Bajo la perspectiva teórica elegida para este trabajo, el objetivo es identificar el tipo de apropiación que hacen los campesinos-ejidatarios de Acapantzingo de su tierra ejidal; en este sentido, a través de las acciones culturales que llevan a cabo y que guardan relación con el mismo, permitirá inferir de que forma conciben y valoran su tierra social, y con ello entender si coinciden con lo que estipula la norma jurídica sobre la tierra ejidal, o difiere, presentando una ideología que es necesaria tomar en cuenta para visibilizar el pensamiento de este pueblo campesino.

La metodología planteada es de corte cualitativo, pues interesa directamente dar voz a los propios campesinos, trabajando de cerca a través de la etnografía, permitiendo conocer y entender de primera mano las acciones culturales que guardan relación con su tierra ejidal, por ello las charlas informales, entrevistas, entrada al campo, la toma de notas, el análisis documental, la toma de fotografías y el desarrollo de mapas permiten generar los datos que analizados a través de la propuesta teórica, arrojan los resultados de la presente investigación.

Master thesis

CIENCIAS SOCIALES DEMOGRAFÍA

Emprendimiento innovador: el caso de los empresarios de software en Yucatán

ANEL FLORES NOVELO ANA LAURA BOJORQUEZ CARRILLO (2018)

La mayor parte de los estudios de innovación y emprendimiento se han desarrollado en países desarrollados, por lo que es relevante el estudio de las características del emprendimiento innovador contextualizados en países latinoamericanos. Es así que este trabajo aporta conocimientos tendientes a entender mejor el fenómeno emprendimiento mediante el análisis de la actividad emprendedora innovadora desarrollada en el sureste de México. Específicamente se estudia a los empresarios desarrolladores de software ubicados en el estado de Yucatán. Este trabajo aporta conocimiento sobre los factores que propician el desarrollo de innovaciones en empresas tecnológicas ubicadas en contextos de economía tradicional y el impacto de estas innovaciones en el desempeño empresarial. Se analiza los factores que propician el desarrollo de estas innovaciones como son los antecedentes familiares, la formación profesional. Asimismo se destaca la importancia de los emprendimientos proactivos y el papel de este tipo de motivación para lograr que negocios innovadores de corte tecnológico como el software generen buenos resultados en un ecosistema emprendedor poco favorable, como el de Yucatán. Finalmente aporta evidencia empírica de la relación entre el desarrollo de innovaciones y el desempeño empresarial.

Article

CIENCIAS SOCIALES Emprendimiento Innovación Software Desempeño

Corales vivos: diseño editorial como medio de divulgación científica en San Miguel, Cozumel

VÍCTOR IVÁN MORENO RODRÍGUEZ (2023)

La Isla de Cozumel ha sido un lugar de cambios. De ser una isla ritual y de relajación –culto a la

diosa Ixchel– a ser un atractivo turístico. Sin embargo, Cozumel no sólo es objeto de diversión y

relajación, también de una abundante vida científica que ha logrado desarrollarse y coexistir con

la comunidad, formando parte tanto de sus pobladores como de sus visitantes, atrayendo a mucha

gente, no solo por su belleza, sino por su biodiversidad y su quehacer científico.

Hasta mediados de los años cincuenta (1950), la Isla de Cozumel pudiera considerarse poco

explorada y explotada; si bien hay indicios de culturas como la maya que la habían poblado tiempo

atrás (900 D.C.), así como de la intervención española, incluso antes de la llegada de Cortés a

América (1518), solo unos cuántos nativos, descendientes de mestizos escapando de la guerra de

castas la habitaban y explotaban sus recursos con base en la pesca y comercialización del cedro

(Sánchez, 2020).

Se cree que sus playas comenzaron a popularizarse a raíz de las declaraciones del buzo y

oceanógrafo francés Jacques-Yves Cousteau, quien consideraba a Cozumel como uno de los

mejores lugares para ejercer el buceo, ya que sus aguas turquesas otorgaban las condiciones ideales

para la exploración marina, tanto profesional como recreativa. Particularmente, una de las cosas

que más destacaba de Cozumel eran los arrecifes de coral.

Desde principios de los años ochenta, los arrecifes de coral en todo el mundo se encuentran

en una carrera contra reloj por su supervivencia. En particular, la barrera de corales

mesoamericana, de la cual forma parte Cozumel, sufrió episodios importantes del denominado

blanqueamiento o bleaching en 1983, 1998 y 2005, ya que sufrió una pérdida de alrededor del

cincuenta por ciento de corales vivos (Wilkinson, 2008).

A grandes rasgos, esta afección provoca que el pólipo del coral, que es el tejido vivo de la

colonia, se estrese y se vuelva transparente, dejando ver la estructura blanca calcificada (de ahí el nombre). Sin embargo, si las condiciones óptimas se restablecen relativamente rápido, los pólipos,

que conforman la parte superficial y viva del coral, pueden sobrevivir.

Por otro lado, una afección más reciente es la Enfermedad de Pérdida de Tejido de Coral

Duro (Stony Coral Tissue Loss Disease o SCTLD por sus siglas en inglés), documentada

inicialmente en las costas de Florida en 2014 y que se confirmó en las costas de México en 2018.

Dicha enfermedad es similar al blanqueamiento y se puede confundir. No obstante, el SCTLD es

mortal para determinadas especies, algunas de gran importancia ecológica por ser constructoras de

arrecifes, como los corales cerebro (Pseudodiploria strigosa), el coral cuerno de alce (Acropora

Palmata) entre otros, pudiendo matar una colonia entera en cuestión de semanas. Desde 2018 a la

actualidad, esta enfermedad se ha logrado extender por toda la región sur de México, la cual forma

parte del Sistema Arrecifal Mesoamericano (SAM), que se extiende desde la Península de Yucatán

hasta Honduras.

Other

Academic Sepecialization

CIENCIAS SOCIALES DEMOGRAFÍA

Casos de estudio en México en el sector de la construcción

Aurora Poó Rubio (2010)

El planeamiento del estudio de casos múltiples para estudiar las empresas en el sector de la construcción permitió a la presente investigación el examen del comportamiento de varias empresas. Aunque estas no eran completamente similares, su comparación pudo ser llevada a cabo, identificando prácticas exitosas, así como aquellas que derivaron en grandes problemas para las organizaciones. Referente a la evaluación, las empresas no necesariamente cumplieron completamente con todas las premisas planteadas en sus hipótesis de trabajo. Se observó que las organizaciones estudiadas tuvieron un comportamiento diferenciado. SIDEK, tuvo aciertos espectaculares, pero igual de impactante fueron sus contratiempos. Se desempeñó hasta el 94 como una gran empresa, pero en la segunda mitad de los 90's produjo resultados contrastantes. ARA respondió satisfactoriamente a todas las evaluaciones aplicadas y su desempeño ha continuado siendo exitoso, basado en políticas de trabajo y financieras visionarias pero conservadoras al mismo tiempo, lo que pone en manifiesto las experiencias vividas en los años de crisis económica del país. ICA fue sumamente exitosa durante un importante período de tiempo y sufrió fuertes afectaciones por los cambios contextuales, anotados en el estudio correspondiente; identifica tanto áreas disfuncionales como momentos en el tiempo de fragilidad empresarial; actualmente con la generación de obra pública y el Programa Nacional de Infraestructura, su desempeño ha vuelto a ser exitoso y se mantiene como la constructora número 1 del país. En nuestro país son pocos los Casos de Estudio de empresas mexicanas y no se localizó ninguna información respecto a firmas del sector de la construcción. Lo anterior muestra que hay un gran camino que recorrer en cuanto al estudio de las firmas por estos medios y que el diagnóstico que se puede elaborar de su desempeño es fundamental para el diseño de la Planeación Estratégica de las empresas del sector de la construcción en México.

Article

Construction industry--Mexico. Construction industry--Management. Industria de la construcción -- Administración. HD9715.M4 CIENCIAS SOCIALES CIENCIAS ECONÓMICAS ECONOMÍA SECTORIAL CONSTRUCCIÓN

El cuerpo humano. Representaciones para el análisis de las culturas antiguas en México

MARGARITA MEZA MANZANILLA (2022)

"El libro Imagen del cuerpo en Mesoamérica (5510 a. C.-1521 d. C.), de Enrique Florescano, ofrece un análisis crítico y reflexivo de las diferentes representaciones del cuerpo humano que quedaron plasmadas en diversos materiales y espacios del México antiguo. En los primeros momentos se utilizó la pintura, posteriormente los grabados, las esculturas en piedra y madera, y conforme pasó el tiempo, las representaciones se realizaron en diferentes construcciones, estelas y códices".

Article

HUMANIDADES Y CIENCIAS DE LA CONDUCTA CIENCIAS DE LAS ARTES Y LAS LETRAS TEORÍA, ANÁLISIS Y CRÍTICA DE LAS BELLAS ARTES DIBUJO, GRABADO DIBUJO, GRABADO