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).

Estimación de la biomasa aérea y su incremento en bosques tropical secos usando datos de campo y de LiDAR aéreo y terrestre

Juan Andrés Mauricio (2023, [Tesis de maestría])

BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA VEGETAL (BOTÁNICA) DESARROLLO VEGETAL DESARROLLO VEGETAL

Caracterización genética y ambiental de poblaciones silvestres de papaya (Carica papaya L.) en su centro de origen

Pedro Jesús Ruiz Gil (2023, [Tesis de doctorado])

BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA VEGETAL (BOTÁNICA) DESARROLLO VEGETAL DESARROLLO VEGETAL

A Case Study on Foreign Language Teachers’ Beliefs about Classroom Management in a Large Public University in Central Mexico

MARIA DEL ROSARIO GARCIA HERNANDEZ (2018, [Tesis de maestría])

Este proyecto de investigación estuvo encaminado a explorar las diferentes estrategias que maestros en el Departamento de Lenguas de la Universidad de Guanajuato (UG) creen o consideran ser las más efectivas para el manejo de su clase. El estudio se dirigió a explorar y escuchar la voz de cuatro maestros de varias lenguas extranjeras. De tal manera se pretende tener un acercamiento a las razones que existen detrás de las actividades que diseñan con el fin de mantener un entorno de aprendizaje adecuado. La investigación se enfocó en responder la siguiente pregunta: ¿Cuáles son las creencias de cuatro maestros de lengua extranjera acerca del manejo de clase en el Departamento de Lenguas de la Universidad de Guanajuato? En este estudio de caso el enfoque central se dio sobre los participantes, cuatro maestros de diferentes lenguas extranjeras del Departamento de Lenguas de la UG y el centro de auto aprendizaje del idioma (CAADI). Se siguió una metodología cualitativa apoyada por la implementación de tres técnicas que sirvieron como herramientas para llevar a cabo este proyecto. Las técnicas que ayudaron a triangular la información para este caso de estudio fueron cuestionarios abiertos, observaciones de clase y entrevistas semiestructuradas. De esta forma, los maestros pudieron verbalizar sus creencias sobre el manejo de clase efectivo, de igual forma permitieron dar seguimiento a sus teorías pedagógicas a través del comportamiento observado dentro de sus clases y reflexionaron sobre la relación entre sus creencias y comportamientos dentro del salón. Los resultados de esta investigación sugieren la poca importancia que se le ha dado al manejo efectivo de clase como una herramienta para transmitir los conocimientos de una forma más humana.

This research project was aimed at exploring the different strategies that teachers in the Language Department of the University of Guanajuato (UG) believe or consider to be the most effective for the management of their class. The study was aimed at exploring and listening to the voice of four masters of several foreign languages. In this way it is intended to have an approach to the reasons behind the activities they design in order to maintain an adequate learning environment. The research focused on answering the following question: What are the beliefs of four foreign language teachers about class management in the Department of Languages ​​of the University of Guanajuato? In this case study, the central focus was given to the participants, four teachers from different foreign languages ​​of the Language Department of the UG and the language self-learning center (CAADI). A qualitative methodology was followed, supported by the implementation of three techniques that served as tools to carry out this project. The techniques that helped to triangulate the information for this case study were open questionnaires, class observations and semi-structured interviews. In this way, the teachers were able to verbalize their beliefs about the effective class management, in the same way they allowed to follow their pedagogical theories through the observed behavior within their classes and reflected on the relationship between their beliefs and behaviors within the classroom. The results of this investigation suggest the little importance that has been given to effective class management as a tool to transmit knowledge in a more human way.

CGU- Maestría en Lingüística Aplicada a la Enseñanza del Inglés LINGÜÍSTICA Lingüística Lingüística aplicada Enseñanza de lenguas

Simulación del movimiento del aire en un invernadero tipo Venlo

Simulation of air movement in a Venlo-Type greenhouse

JORGE VICTOR PRADO HERNANDEZ ABRAHAM ROJANO AGUILAR FELIPE BENJAMIN DE LEON MOJARRO MAURICIO CARRILLO GARCIA LAURA ALICIA IBAÑEZ CASTILLO VICENTE ANGELES MONTIEL IRINEO LORENZO LOPEZ CRUZ (2013, [Artículo])

En años recientes se ha observado que los modelos matemáticos basados en las ecuaciones completas de Navier-Stokes representan adecuadamente la ventilación en invernaderos y ofrecen información detallada de la distribución espacial de la masa de aire; sin embargo, resulta muy costosa la adquisición de los permisos de uso de los paquetes de cómputo comerciales por lo que es necesario investigar sobre modelos simplificados con el fin de reducir los costos de los estudios. En este trabajo se simuló la circulación de aire en un invernadero tipo Venlo en diferentes condiciones de ventilación, mediante dos modelos: uno de ellos considera las ecuaciones completas de Navier-Stokes, y el otro resuelve un modelo simplificado de Navier-Stokes en el que no se considera la aceleración convectiva en la ecuación de cantidad de movimiento.

Invernaderos Ventilación natural Método del elemento finito Simulación INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Distichlis spicata: una planta para la sal del suelo

ELIZABETH CHAVEZ GARCIA (2022, [Artículo])

Las especies vegetales que crecen en condiciones de salinidad se denominan halófitas: plantas que viven exclusivamente en suelos salinos. Un ejemplo es el pasto salado (Distichlis spicata), una especie capaz de crecer en condiciones extremas, es decir, en lugares donde las sales afloran en la superficie del suelo y su concentración es tan alta que supera en varias centenas la salinidad del mar. Dichas características pueden ser relevantes para afrontar cuestiones como la desertificación por salinización de los suelos, un evento cada vez más común debido a la degradación de los ecosistemas áridos y semiáridos y al cambio climático global.

BIORREMEDIACION PLANTAS HALOFILAS POACEAE RESTAURACION ECOLOGICA BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA VEGETAL (BOTÁNICA) DESARROLLO VEGETAL DESARROLLO VEGETAL

Políticas públicas de sustitución de la economía de la coca y pobreza estudio del caso del Trópico de Cochabamba, Bolivia, 1975-2005

Fernando Benito Salazar Ortuño (2005, [Tesis de doctorado])

La investigación, se concentra en el estudio de las influencias de las políticas públicas de erradicación de cultivos de coca y sustitución de la economía de la coca sobre la organización, la economía campesina y su impacto en la pobreza de los pobladores del Trópico de Cochabamba – Bolivia. El estudio es abarcado desde la disciplina de políticas públicas, pero saliendo del enfoque clásico del mismo, que considera que las políticas son resultado de arreglos a nivel nacional, donde un problema pasa a ser incluido en la agenda nacional y esta luego pasa al proceso de diseño, implementación y evaluación y resultados. Esta visión académica queda lejos de la realidad, ya que las políticas públicas son resultados de intereses y prioridades que emergen en contextos múltiples (internacionales, nacionales y locales). En el caso del tema de erradicación y sustitución de la economía de la coca, estas propuestas tienen origen sobre todo en contextos internacionales, a su vez repercuten e influyen de manera decisiva en la formulación e implementación de políticas estatales.

Agricultura y Estado -- Bolivia Pobreza -- Bolivia Cambio Social -- Bolivia Coca -- Bolivia Bolivia -- Política Económica CIENCIAS SOCIALES SOCIOLOGÍA CAMBIO Y DESARROLLO SOCIAL CAMBIO Y DESARROLLO SOCIAL

“Mi Alma Es Judía” : reconfiguración de las identidades religiosas en la Región Cotija

Víctor Manuel Zepeda-Torres (2024, [Tesis de maestría])

Ante el debilitamiento de las instituciones religiosas como intermediarias en las creencias populares, este trabajo aborda el proceso de la reconfiguración de la identidad religiosa. Tomando como base el método de la religión vivida, se da cuenta de cinco casos de católicos que se convierten al judaísmo en la Región Cotija, una zona semi rural de Michoacán mayoritariamente católica. Resalta las particularidades de las motivaciones, justificaciones, recursos, narrativas, formas de comprender y practicar el judaísmo. Enfatiza el papel de la virtualidad en la construcción de una comunidad que va más allá de las tradicionales sinagogas.

Judaísmo Filosofía y Religión CIENCIAS SOCIALES SOCIOLOGÍA SOCIOLOGÍA DE LOS ASENTAMIENTOS HUMANOS ESTUDIOS DE COMUNIDAD ESTUDIOS DE COMUNIDAD

Sustentabilidad del sistema socioecológico orégano mexicano (Lippia origanoides Kunth) en el noroeste de Yucatán

Irina Llamas Torres (2021, [Tesis de doctorado])

BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA VEGETAL (BOTÁNICA) DESARROLLO VEGETAL DESARROLLO VEGETAL

Variabilidad morfológica y morfométrica de dos subespecies de la ardilla arborícola Scirus variegatoides en Honduras

DIANA MELISSA MENCIA BAIDE (2023, [Tesis de maestría])

BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA ANIMAL (ZOOLOGÍA) DESARROLLO ANIMAL DESARROLLO ANIMAL