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

JAZMIN DELGADO AVILEZ (2023, [Tesis de maestría])

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.

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).

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

JESUS SALVADOR URIBE CHAVIRA (2023, [Tesis de doctorado])

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

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

Diluted density. Urban planning in the Monterrey Metropolitan Area

Sheila Ferniza Quiroz Jesús Manuel Fitch Osuna (2021, [Artículo, Artículo])

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.

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

Probando transductores de presión sumergibles para monitorear el nivel del agua en tanques

Serge Tamari ARIOSTO AGUILAR CHAVEZ (2010, [Artículo])

A menudo se desea monitorear el tirante en cuerpos de agua con una incertidumbre menor a ± 5 mm. En este contexto, el objetivo del presente trabajo ha sido probar dos modelos de transductores de presión sumergibles de “nueva generación”. Es decir, instrumentos que cuentan con un sensor de temperatura integrado y un datalogger que corrige automáticamente el efecto de la temperatura sobre la respuesta del sensor de presión. Los resultados experimentales y unas consideraciones teóricas sugieren que con estos transductores se puede monitorear durante semanas el tirante en tanques de agua potable, con una incertidumbre entre ± 5 y ± 7 mm [p = 0.95], mientras el tirante es menor a 5 m y la temperatura del agua permanece en un rango de ± 5 °C. En forma indirecta se muestra que no sería tan fácil monitorear el tirante en otros cuerpos de agua (lagos, ríos, canales, embalses de presas y mar), con una incertidumbre de ± 5 mm [p = 0.95].

Monitoreo automático en un tanque Sensor de presión Densidad del agua Efectos térmicos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Casos de estudio en México en el sector de la construcción

Aurora Poó Rubio (2010, [Artículo])

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.

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

Administración del agua: aplicación de instrumentos de política hidráulica en escenarios alternativos

GUSTAVO ARMANDO ORTIZ RENDON (2001, [Libro])

Tabla de contenido: Introducción -- Propósitos y alcances del estudio -- 1. Problemática del sector hidráulico -- 2. Políticas e instrumentos -- 3. Diagnóstico de la política de administración del agua -- 4. Aplicación de instrumentos generales de política -- 5. Formulación de escenarios y su sustento -- 6. Conclusiones.

El objetivo de este libro es plantear la aplicación de acciones y proyectos no estructurales relacionados con la administración del agua, empleando instrumentos de política pública e hidráulica, para de esa manera coadyuvar al logro de la misión y de cinco objetivos específicos que se plantea el sector agua en el Plan Nacional de Desarrollo y el Programa Hidráulico 1995-2000. Con esta finalidad, el estudio propone tres distintos escenarios alternativos, mismos que dependen, básicamente, de otras tantas expectativas posibles respecto a la situación económica del país. El proyecto abarca un horizonte de planeación de veinte años.

Introducción -- Propósitos y alcances del estudio -- 1. Problemática del sector hidráulico -- 2. Políticas e instrumentos -- 3. Diagnóstico de la política de administración del agua -- 4. Aplicación de instrumentos generales de política -- 5. Formulación de escenarios y su sustento -- 6. Conclusiones.

Política hídrica Administración del agua CIENCIAS SOCIALES

Patrones de manejo y negociación por el agua en parajes tsotsiles de la ladera sur del volcán Tsonte'vits, Chiapas, México

Management patterns and negotiation by water in Tsotsil parajes on the southern slope of Tsonte'vits volcano, Chiapas, Mexico

DANIEL MURILLO LICEA DENISE SOARES (2017, [Artículo])

En el presente artículo se identifican y describen los elementos que aparecen en los patrones de manejo y negociación del agua por población tsotsil de algunos parajes de varios municipios situados en la parte sur del volcán Tsonte’vits, en Los Altos de Chiapas, México. Mediante trabajo de campo directo, recorridos por varios manantiales, observación participante y entrevistas se analizan los sistemas de uso, aprovechamiento y negociación entre parajes para otorgar agua para uso doméstico. Dichos patrones de manejo del agua obedecen a reglas consuetudinarias, a negociaciones interparaje y a un sentido de identidad y de territorialidad tsotsil entre los municipios de la región estudiada.

This article identifies and describes the elements of water management and negotiation used by the Tsotsil population of some

parajes located in the southern part of Tsonte’vits volcano in the highlands of Chiapas, Mexico. Based on direct field work and field trips

to several springs, participant observation, and interviews, this article analyzes the systems that are in use, and the negotiations that occur

among parajes. Such patterns of water management obey rules established by custom, by inter-paraje negotiations, and by the participants’ sense of identity and Tsotsil territoriality among the various municipalities included in the studied region.

Administración del agua Grupos indígenas CIENCIAS SOCIALES

Factores que contribuyen al consumo de ultraprocesados en los hogares vulnerables con jefatura femenina de Cuautla, Morelos

MÓNICA VÁZQUEZ ARELLANO (2023, [Tesis de maestría])

El objetivo de la presente investigación es analizar cuáles son los principales factores que contribuyen a promover el consumo de alimentos y bebidas ultraprocesadas (AYBUPs) en hogares vulnerables con jefatura femenina. Para tal fin, se utilizó un enfoque cualitativo basado en el estudio de caso. Las técnicas utilizadas fueron la entrevista semiestructurada y la observación. La investigación se realizó en el municipio de Cuautla. Se examinaron tres factores que inciden en las

elecciones alimentarias de las jefas de familia, a saber: sociodemográficos, económicos y socioculturales. Los resultados indican que la población entrevistada vive en zona de pobreza y marginación social, los problemas principales son la escasez de agua y vivienda adecuada. La mayoría tienen empleos en el sector informal y no cuentan prestaciones sociales. El ingreso familiar está conformado por varias personas, sin embargo, la sobrecarga de trabajo recae principalmente sobre la jefa de familia. Todas las familias presentan miembros con enfermedades crónicas. Su principal criterio de compra es que los alimentos sean baratos. Los ultraprocesados han penetrado en el ámbito de la cultural alimentaria pues su consumo acontece tanto en lo cotidiano como el festivo. La alimentación de estas familias no se centra en los alimentos ultraprocesados aunque algunos se consumen cotidianamente. Además, se observa una tendencia a su incremento pues las mujeres han ido sustituyendo ingredientes o alimentos caseros por el uso de ultraprocesados, este fenómeno se exacerbó en el periodo del confinamiento. Se concluye que los hogares liderados por mujeres son más vulnerables a la compra de alimentos ultraprocesados pues habitan ambientes alimentarios en los que predominan estos alimentos que son de fácil preparación, baratos y que tienen al alcance, este fenómeno puede ser interpretado como un indicador de que en esos hogares se padecen inseguridad alimentaria.

CIENCIAS SOCIALES SOCIOLOGÍA alimentos ultraprocesados, seguridad alimentaria, mujeres trabajadoras, alimentación en el contexto urbano, determinantes sociales de la salud.

CARACTERIZACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE GERMOPLASMA SILVESTRE DE Jatropha curcas L. (EUPHORBIACEAE) EN EL NOROESTE DE MÉXICO

CHARACTERIZATION AND DISTRIBUTION OF WILD GERMPLASM Jatropha curcas L. (EUPHORBIACEAE) IN THE NORTHWEST OF MEXICO

NIDIA ARAIZA LIZARDE MIGUEL ANGEL ANGULO ESCALANTE TEODORO REYNOSO GRANADOS MARIA MAGDALENA ORTEGA NIEBLAS Lilia Alcaráz Meléndez Pedro Cruz Hernández (2016, [Artículo])

"Se estudiaron tres poblaciones silvestres de Jatropha curcas L. en la región sur y centro de Sinaloa en los sitios de Estación Dimas, La Campana y El Quelite. Los objetivos fueron caracterizar morfológicamente las plantas y semillas, evaluar la relación de las variables morfológicas con los factores ambientales y analizar el potencial de distribución de las especies en Sinaloa considerando los factores ambientales registrados en los sitios de estudio. En cada sitio de estudio se realizó el conteo del número de individuos/m2 y se midió la altura, el diámetro de copa, el diámetro basal y el número de ramas. De cada sitio se obtuvo también el número de semillas por kilogramo, color, peso, longitud y ancho de la semilla. La altura de las plantas estuvo en un intervalo de 2.25 a 4.59 m, el diámetro de la copa fue de 2.24 a 4.48 m, el diámetro basal de 18.75-24.81 cm y el número de ramificaciones de 2 a 4. No se observaron diferencias significativas entre las características morfológicas de las plantas de Estación Dimas y el Quelite pero sí con respecto a La Campana. En ambos sitios se observó que la altura de las plantas fue favorecida cuando la temperatura y velocidad del viento fueron menores, y cuando la precipitación y humedad relativa fueron mayores. Las dimensiones de las semillas fueron, ancho 7.41 a 7.9 mm y longitud de 15.1 a 15.9 mm. La humedad de las semillas fue de 3.57 a 4.21%, y el color de las semillas fue de 60.80 a 65.64°Hue. La mayor densidad de individuos se encontró en Estación Dimas (21 ind/ha), pero la utilización del campo con fines agrícolas que se encuentra cercana a este ecotipo amenaza al desarrollo de la vegetación silvestre de este sitio. Por lo que el germoplasma de las poblaciones en estudio puede ser útil para elaboración de planes y manejos de conservación de la especie, además constituye una alternativa para el establecimiento de cultivos en el estado con especies propias de la región y, posiblemente, para otras regiones del país. Por otro lado, se observó que la especie tiene un alto potencial de distribución en el estado de Sinaloa principalmente en los municipios de Sinaloa de Leyva, Guasave, Guamúchil, Culiacán, Elota, San Ignacio, Mazatlán, Villa Unión, Concordia y Escuinapa."

"Three wild populations of Jatropha curcas in the central and southern parts of Sinaloa were studied; Estación Dimas, La Campana, and El Quelite. The objectives were to characterize plants and seeds morphologically to assess the relationship between morphologica traits and environmental factors and the potential distribution of the species considering environmental factors from the study sites. All individuals/m2 and number of branches were counted, and height, diameter of cup, and basal diameter were measured. The number of seeds per kilogram was obtained, as well as color, weight, and seed length and width. Plant height ranged from 2.25 to 4.59 m; the crown diameter from 2.24 to 4.48 m; basal diameter from 18.75 to 24.81 cm; and branch number 2 to 4. No significant differences were found in morphological characteristics between plants from Estación Dimas and El Quelite but those from La Campana were significantly smaller. Plant height was favored in sites with lower temperature, altitude, and wind speed, and with higher precipitation and relative humidity. Seed length ranged from 7.41 to 7.9 mm and seed width from 15.1 to 15.9 mm. Seed moisture ranged from 3.57 to 4.21%. The seed color ranged from 60.80 to 65.54° Hue. The highest tree density was found in Estación Dimas (21 ind/ha), but agricultural practices threatens the vegetation in this site. The species has a high potential for distribution in the southern and central parts of the state. Germplasm from the studied populations may be useful for plans and management for species conservation; they also constitute an alternative to the establishment of crops in the state of Sinaloa with typical species of the region and possibly other regions of the country. Moreover, it was observed that the species has a high potential for distribution in the state mainly in the municipalities of Sinaloa de Leyva, Guasave, Guamuchil, Culiacan, Elota, San Ignacio, Mazatlan, Villa Union, Concordia, and Escuinapa."

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Servicios de recuperación de volúmenes de acuíferos mediante la clausura de pozos

Heber Saucedo ERICKDEL CASTILLO SOLIS Jorge Gonzalez-Meraz José Namuche Leonardo Pulido-Madrigal FELIPE ZATARAIN MENDOZA (2017, [Documento de trabajo])

Se presentan los resultados obtenidos en la recuperación de volúmenes de agua en acuíferos mediante la clausura de 1,000 pozos ilegales. Los volúmenes anuales estimados recuperados fueron en el ámbito agrícola de 34,586,518.27 metros cúbicos; en el ámbito urbano fueron 3,805,944.44 metros cúbicos; en servicios fueron de 2,769,612.12 metros cúbicos; en usos diversos de 2,539,626.65 metros cúbicos; en el ámbito pecuario de 826,167.86 metros cúbicos en uso pecuario; y para uso industrial de 458,665.20 metros cúbicos.

Recarga de acuíferos Planificación hídrica Administración del agua INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA