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.

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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

Multifunctional properties of carbon nanotube yarns and their use for damage sensing in fiber reinforced polymer composites

CESAR ANTONIO PEREZ ARANDA (2024, [Tesis de doctorado])

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El caso de Clowesia Lindl. (Orchidaceae: Catasetinae), aislamientos reproductivos y diversificación

IVAN TAMAYO CEN GERMAN CARNEVALI FERNANDEZ CONCHA GUSTAVO ADOLFO ROMERO GONZALEZ (2022, [Artículo])

Las orquídeas es uno de los grupos más diversos en el planeta. Parte de la gran diversificación de esta familia se debe a las variadas estrategias de polinización que han evolucionado, sin embargo, algunas estrategias son sumamente raras en esta familia y se encuentran solo en algunos géneros que se limitan para el neotrópico. En este ensayo abordamos parte de estas raras estrategias reproductivas y nos enfocamos en el género Clowesia, el cual, a pesar de ser poco diverso, ha evolucionado novedosos métodos de polinización, que les ha permitido diversificar a partir de un ancestro en común y perpetuarse como especie a pesar de que algunas crecen en las mismas áreas geográficas.

ABEJAS MACHO EUGLOSINII DIVERSIFICACION POLINARIO RELACIONES FILOGENETICAS DE CLOWESIA BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA VEGETAL (BOTÁNICA) ECOLOGÍA VEGETAL ECOLOGÍA VEGETAL

Institutionalization of leftist utopias in Latin America: a case study

Guillem Compte Nunes (2023, [Artículo, Artículo])

Faced with popular dissatisfaction with liberal-capitalist democracy, at the beginning of the 21st century there is a governmental shift to the left in Latin America, in which Mexico is recently participating, with the arrival of the Morena party to power. The social movements that promote these political projects convey leftist utopias that seek to institutionalize themselves in political systems and public policies. However, this process of utopian institutionalization presents tensions and contradictions within the so-called party-movements. In this paper I present a methodological proposal for utopian analysis, which I apply to the “Colectivo La Calle”, a group that is part of the lopezobradorista movement in Mexico. I analyze three utopias mediated by this group and find that indeed the Colectivo is mobilizing against Morena’s pragmatism. This result adds to previous literature, which, given contemporary governmental experiences, questions the ability of the Latin American institutional left to overcome conservative hegemony.

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Senderos de lucha. Las izquierdas mexicanas durante la época de la Guerra Fría

IRVING REYNOSO JAIME (2023, [Libro])

El desarrollo de las izquierdas mexicanas que estudiamos en esta obra se enmarcó en la llamada Guerra Fría (1947-1989), una pugna mundial que se dio entre los dos grandes bloques político-ideológicos del momento, el socialismo y el capitalismo, encabezados por la Unión Soviética y Estados Unidos. Desde luego, ni México ni ningún Estado pudo desentenderse de ese choque de visiones antagónicas del mundo.

El contexto mexicano se caracterizó por las condiciones de pobreza e injusticia social que padecían grandes sectores de la población. Ante esto, se desarrollaron amplias movilizaciones que fueron paulatinamente radicalizando sus posiciones impulsadas por la represión gubernamental. De este modo, algunos pensaron que los cauces legales estaban cerrados y que la única forma de transformar la realidad era a través de la vía armada; otros decidieron cambiar las reglas del régimen a través de la participación en los partidos políticos, pues consideraron que el cambio sólo se podía hacer desde dentro del sistema; finalmente hubo quienes criticaron a los reformistas y a la vez cuestionaron el camino de las armas, por lo que optaron por el trabajo de concientización en fábricas, sindicatos, ejidos, barrios marginales y colonias populares.

Así, el libro presenta análisis sobre la praxis de las izquierdas mexicanas durante la época de la Guerra Fría, dividiendo los trabajos en tres ejes de investigación: izquierda armada, izquierda partidista e izquierda social (o de los movimientos sociales). El lector encontrará planteamientos teóricos y conceptuales, discusiones historiográficas, cuestionamientos a visiones tradicionales, novedosas fuentes de archivo, concienzudos análisis históricos, testimonios de militantes y protagonistas de varios de los procesos aquí estudiados. Esperamos que este trabajo sea de utilidad e interés para el público, y que motive mayores indagaciones sobre el papel que han jugado las izquierdas en la historia contemporánea de México.

CIENCIAS SOCIALES CIENCIA POLÍTICA Socialismo – México – Historia -- Siglo XX, Comunismo México – Historia – Siglo XX , Derecha e izquierda (Ciencia política) – México

La política pública contra la sequía en México: avances, necesidades y perspectivas

Felipe Arreguin Mario Lopez Perez DAVID ORTEGA GAUCIN OSCAR FIDENCIO IBAÑEZ HERNANDEZ (2016, [Artículo])

Se presentan las acciones que se generaron a partir de la sequía del periodo 2010-2012 en México, la cual fue el detonador para un cambio en la manera de atender este fenómeno, al pasar de la reacción frente a las emergencias hacia un modelo preventivo orientado a la gestión del riesgo. En ese contexto se formuló una política pública nacional al respecto, donde el Programa Nacional contra la Sequía se constituyó en el eje rector. Los fundamentos de este programa —prevención y mitigación— constituyen las bases sobre las cuales se busca mejorar la gestión versus las sequías y fortalecer las capacidades locales para afrontar sus impactos con estrategias adecuadas. Se discuten algunas líneas de acción emprendidas en esta política pública, y se señalan varios elementos que aún no se han implementado o es incipiente su realización.

Sequías Políticas públicas México INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

La (in)seguridad ciudadana en los macro conjuntos urbanos de vivienda de la Zona Metropolitana del Valle de México : dos estudios de caso San Buenaventura, Ixtapaluca y La Trinidad, Zumpango

RUTH AMERICA SANCHEZ RIOS (2021, [Tesis de doctorado])

El tema general sobre el que versa este trabajo es la reflexión acerca de la relación

existente entre el entorno socioeconómico y el entorno físico construido, con la

finalidad de reconocer las prácticas institucionales, como la planeación urbana, que

construyen determinados tipos de urbanizaciones, los cuales a su vez impactan las

relaciones sociales de sus habitantes derivando en ocasiones en problemas

endémicos como es la inseguridad.

Esta permanente interrelación entre lo físico y lo social puede ser observada

en los estudios sobre la ciudad y la violencia, de forma específica podemos

adentrarnos en este asunto a través del estudio de la planeación urbana y sus

consecuencias, partiendo de una idea general planteada por Basilio Verduzco quien

afirma que “Los productos de planeación no son inocuos” ,1 es decir, el binomio de

ciudad y violencia, puede estudiarse particularmente en el binomio de la planeación

urbana y la inseguridad. Bajo esta idea y a partir del reconocimiento de un problema

específico que es la inseguridad que se vive en la mayoría de las inmediaciones de

los macro conjuntos urbanos de vivienda de interés social construidos en México, los

cuales son un ejemplo vivo de un producto de planeación formal, derivó el objetivo

general de este trabajo, el cual consiste en observar la correlación existente entre el

entorno físico y socioeconómico de los macro conjuntos habitacionales de la Zona

Metropolitana del Valle de México con la inseguridad ciudadana que se vive en ellos.

CIENCIAS SOCIALES Urbanismo - Ciudad de México - Área Metropolitana -Tesis y disertaciones académicas Vivienda - Ciudad de México - Área Metropolitana Urbanismo - Estado de México - Ixtapaluca Vivienda -Estado de México -Zumpango

Barreras de demanda a la inclusión financiera, un análisis de la ENIF 2018

Karla Isayuvi Amaro Estrada (2021, [Tesis de maestría])

La inclusión financiera es un factor importante en el desarrollo económico global. Existe una gran cantidad de literatura enfocada en el estudio de las barreras de oferta que impiden que las personas tengan acceso a diferentes productos y servicios financieros formales, sin embargo, resulta igualmente importante estimar el efecto que las barreras del lado de la demanda tienen, pues son éstas las que podrían estar afectando la elección de tener un producto financiero o no cuando el acceso esté disponible. Este trabajo hace uso de un modelo Probit para intentar aislar el efecto causal que tiene el Ingreso Anual, la Informalidad Laboral y la Alfabetización Financiera sobre la probabilidad de tenencia de Cuentas, Créditos y AFORES, utilizando datos de la ENIF 2018.

Financial exclusion -- Effect of financial literacy on -- Mexico -- Econometric models. Encuesta Nacional de Inclusión Financiera (2018 : México) CIENCIAS SOCIALES CIENCIAS SOCIALES

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.

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