Síntesis de materiales laminares pilareados con óxidos variables para degradación de contaminantes en fase líquida

Synthesis of pillared laminar materials with variable oxides for degradation of contaminants in liquid phase

Carlos Alfonso Sierra García (2023, [Tesis de maestría])

La fotocatálisis heterogénea es esencial para la degradación exitosa de contaminantes orgánicos en medios líquidos. Este proceso de oxidación avanzada se ha convertido en uno de los más interesantes para el tratamiento de aguas residuales, que contienen compuestos orgánicos nocivos para el medio ambiente, como los colorantes. En este trabajo se evaluó la actividad fotocatalítica de zeolita MCM-22 pilareada con SiO2/TiO2 (también conocida como MCM-36) para la degradación de azul ácido 113, un colorante diazoico utilizado frecuentemente en la industria textil. Las zeolitas MCM-22 se sintetizaron mediante el método hidrotermal, sujetas al proceso de pilareado de SiO2/TiO2 en diferentes relaciones molares modificado con la asistencia de isopropanol junto a una impregnación húmeda de MnO2 (1 y 2%). Se confirmaron las estructuras mesoporosas de las zeolitas mediante los análisis de difracción de rayos X y fisisorción de N2. Los resultados de espectroscopía UV-Vis de reflectancia difusa indicaron la presencia de especies de óxidos de Ti y Mn. En microscopía electrónica de barrido las muestras se observaron de manera panorámica las muestras, mientras que en microscopia electrónica de transmisión se observó la dispersión de las nanopartículas de TiO2, donde se logró ver la distancia interplanar de estas identificando el plano (100) característico de la fase anatasa, así como la estructura laminar y mesoporosa de la MCM-22. Las cantidades de Ti y Mn introducidas a las muestras se obtuvieron mediante el análisis ICP-OES (espectrometría de emisión óptica de plasma de acoplamiento inductivo). Los resultados de degradación fotocatalítica mostraron que el fotocatalizador más activo fue MCM-36 0:1 consiguiendo un 79.64%, seguido del MCM-36 1:10 (42.70%), 1:5 (34.83%) y 1:3 (25.99%). Se observó que la actividad del TiO2 puede ser inhibida por la adición de MnO2, que envenena el catalizador, posiblemente dando lugar a la formación de una heterounión entre el TiO2 y MnO2, formando centros que aceleran la fotorecombinación.

Heterogeneous photocatalysis is essential for the successful degradation of organic contaminants in liquid media. This advanced oxidation process has become one of the most interesting for the treatment of wastewater containing organic compounds harmful to the environment, such as dyes. In this work, the photocatalytic activity of zeolite MCM-22 pillared with SiO2/TiO2 (also known as MCM36) was evaluated for the degradation of acid blue 113, a diazo dye frequently used in the textile industry. MCM-22 zeolites were synthesized by the hydrothermal method, using the SiO2/TiO2 pillaring process in different molar ratios, modified with the assistance of isopropanol together with a wet impregnation of MnO2 (1 and 2 %). The mesoporous structures of the zeolites were confirmed by Xray diffraction and N2 physisorption analyses. Diffuse reflectance UV-Vis spectroscopy results indicated the presence of Ti and Mn oxide species. With scanning electron microscopy, the samples were observed panoramically, while with transmission electron microscopy the dispersion of TiO2 nanoparticles was observed, where it was possible to see their interplanar distance, identifying the (100) plane, characteristic of the anatase phase, as well as the lamellar and mesoporous structure of MCM-22. The amounts of Ti and Mn introduced to the samples were obtained by ICP-OES (Inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy) analysis. The photocatalytic degradation results showed that the most active photocatalyst was MCM-36 0:1 achieving 79.64%, followed by MCM-36 1:10 (42.70%), 1:5 (34.83%) and 1:3 (25.99%). It was observed that the activity of TiO2 can be inhibited by the addition of MnO2, which poisons the catalyst, leading to the formation of a heterojunction between TiO2 and MnO2, forming centers that accelerate photorecombination.

MCM-22, zeolita, fotocatálisis, TiO2, azul ácido 113 MCM-22, zeolite, photocatalysis, TiO2, acid blue 113 INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Ingeniería de defectos aplicada a nanoestructuras de carbono mediante dopaje con heteroatomos de N y S para su uso como cátodos en baterías Zn-Aire

Omar Alexis De la Fuente Valerio (2022, [Tesis de maestría])

En la actualidad la búsqueda por materiales económicos, amigables con el ambiente y funcionales para su aplicación como electrodos de aire de las baterías Zn-aire (ZABs) es uno de los temas de gran interés, principalmente debido a la creciente demanda energética a nivel global y la necesidad de generar baterías a través de materiales que permitan su producción a mayor escala. En general, las ZABs están formadas por un ánodo de Zn metálico, un electrolito que puede ser acuoso o no acuoso y un electro de aire a base de carbón, el cual puede contener al electrocatalizador, típicamente a base de metales nobles como el platino y el iridio. En los últimos tiempos se ha tenido mucho interés en desarrollar alternativas que reemplacen el uso de metales nobles, se pueden encontrar reportes de materiales base carbón dopado con heteroátomos metálicos y no metálicos como el nitrógeno, azufre y fosforo, o bien óxidos metálicos, hidróxidos dobles laminar, entre otros. En el presente documento se presenta la metodología desarrollada para la obtención de los nanotubos de carbono, y del material compuesto (nanotubos de carbono-grafeno) dopados con N y S, con el objetivo de aumentar la actividad electrocatalítica del material. Los dopajes con nitrógeno se realizaron haciendo uso de urea, y diciandiamida como agentes dopantes, mientras que, para los dopajes de nitrógeno y azufre, se usó tiocianato de amonio, tiourea, y mezclas de tiocianato de amonio con urea y tiourea con urea. Los materiales resultantes del dopaje fueron sometidos a una serie de caracterizaciones fisicoquímicas y electroquímicas con la finalidad de conocer las propiedades de estos, posteriormente se compararán sus actividades en una batería Zn-Aire prototipo. De los resultados se observó la actividad catalítica hacia la reacción de reducción del oxigeno (ORR, por sus siglas en inglés) del material mejoró en gran medida, siendo la mezcla de precursores con contenido de N y S los que brindaron los valores más cercanos a un catalizador de referencia con una tendencia a la ORR por vía 4e- como lo es para el Pt/C.

Nanoestructuras INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

COORDINATED CONTROL OF A 6-DOF ROBOTIC MANIPULATOR EMPLOYING VIRTUAL MODELS OF ITS ACTUATORS

Jessica Villalobos (2023, [Tesis de doctorado])

"This study proposes a scheme that combines the model reference control with the internal model control to impose a first-order behavior on the speed control system of direct current motors. This scheme is used as the internal loop to control the position of a model to use it as the reference for the physical motor.

This work also presents an inverse kinematic solution for the UR5 and algorithms to choose angles that do not lead to singularities. These algorithms can be used in independent joint control schemes such as the one proposed in this document."

Internal model control Model reference control Independent joint control Direct current motor UR5 manipulator Inverse kinematics INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Metodología Value Stream Mapping (VSM) aplicada a procesos de perforación de pozos petroleros en México

Value Stream Mapping (VSM) methodology applied to oil well drilling processes in Mexico

NEMIAS VASQUES MORALES CARLOS BELISARIO CASTAÑEDA CASTAÑEDA (2023, [Artículo])

Con los cambios recientes en el sector energético a nivel mundial, la industria petrolera enfrenta retos importantes en la extracción de hidrocarburos, por lo que se ha priorizado la implementación de operaciones que permitan esta actividad de forma eficiente y optimizada. En este trabajo se analizará la aplicación de una de las herramientas del Lean Manufacturing, el VSM (Value Stream Mapping) con la finalidad de identificar posibles mejoras y disminución de tiempos no productivos en los procesos de perforación de pozos petroleros, de acuerdo a las experiencias previas en campos desarrollados en México. Se pretende demostrar que herramientas de análisis de eficiencia para la manufactura pueden adaptarse a industrias pesadas como la petrolera y en particular del área de perforación.

With recent changes in the energy sector worldwide, the oil industry faces significant challenges in the extraction of hydrocarbons, which is why the implementation of operations that allow this activity in an efficient and optimized manner has been prioritized. In this work, the application of one of the Lean Manufacturing tools, VSM (Value Stream Mapping) will be analyzed with the purpose of identifying possible improvements and reduction of non-productive times in the oil well drilling processes, according to experiences. previous ones in developed fields in Mexico. The aim is to demonstrate that efficiency analysis tools for manufacturing can be adapted to heavy industries such as the oil industry and in particular the drilling area.

Lean Operaciones Tiempos no productivos Operations Non-productive times INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Evaluation of stimulation conditions for the design of Brain-Computer Interfaces based on visual stimuli.

RUBEN ISAAC CARIÑO ESCOBAR (2023, [Artículo])

https://orcid.org/0000-0003-3377-0813

Brain-computer interfaces (BCIs) have emerged as promising technologies for enabling direct communication and control between the human brain and external devices. The effectiveness and efficiency of BCIs heavily rely on the selection of optimal specificity criteria, which determine the design parameters used to elicit and interpret brain signals. This thesis presents a comprehensive investigation into the selection of specificity criteria for BCIs based on visual Event-Related Potentials (P300) and Steady-State Visual Evoked Potentials (SSVEP).

The study focuses on three main findings. Firstly, it demonstrates the superiority of the Cartoon Face (CF) visual scheme over the Standard Flash (SF) in eliciting a more prominent P300 brain response and achieving better single-trial classification of target elements from non-target elements. Secondly, the investigation reveals that the combination of either the On-Off rectangular (OOR) or sinusoidal (OOS) luminance-modulated visual stimulus, along with the Filter-Bank Canonical Correlation Analysis (FBCCA) as a detection method, yields the best performance for SSVEP-based BCI assessments.

Finally, the research highlights the superiority of the sitting posture over the supine posture in P300 paradigm evaluations. The findings of this research have significant implications for the design and implementation of BCIs. Practitioners and designers are recommended to consider incorporating the Cartoon Face visual scheme as it enhances P300 responses and single-trial classification effectiveness. For SSVEP-based BCIs, the use of OOR or OOS visual stimuli with FBCCA as I the detection method should be prioritized. Moreover, adopting the sitting posture during P300 paradigm assessments can lead to improved BCI performance.

Despite the valuable insights gained, this research acknowledges certain limitations. The selection of specificity criteria may exclude other relevant factors that could impact BCI performance. Additionally, the research methodology and data collection process may have potential biases that can arise if we have preconceived expectations or preferences for certain outcomes.

To address these limitations, future investigations should explore alternative specificity criteria, conduct unbiased data collection and analysis, and evaluate the generalizability of findings in real-world applications.

In conclusion, this thesis provides a comprehensive exploration of specificity criteria for BCIs based on P300 and SSVEP. The identified findings underscore the importance of considering visual stimuli, detection methods, and posture in BCI design. By implementing the recommended specificity criteria and addressing the limitations, practitioners and researchers can advance the development of more effective and reliable BCIs, leading to enhanced user experiences and expanding the potential applications of these transformative technologies.

Doctor of Philosophy in Engineering Sciences

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS

Síntesis y caracterización de SnO2 macroporoso usando microesferas de polimetilmetacrilato

JOSE LUIS MENDOZA CASTELLANOS (2022, [Tesis de doctorado])

En el presente trabajo de tesis se obtuvieron recubrimientos

macroporosos de dióxido de estaño (SnO2) y dopado con Flúor (SnO2:F) por el

método “Doctor Blade”. Como sal precursora se utilizó Tetracloruro de estaño

pentahidratado (SnCl4-5H2O) y como dopante Fluoruro de amonio (NH4F). Las

esferas de Polimetilmetacrilato (PMMA) obtenidas mediante polimerización por

emulsión se utilizaron como platilla para obtener el material macroporoso de

SnO2 y SnO2:F. Los métodos de secado usados después del depósito de los

recubrimientos fueron de gran importancia y cruciales para evitar la formación

de imperfecciones y grietas en los recubrimientos, se propusieron dos: un

secado en un sistema cerrado (SC) y un sistema abierto (SA). Ambos procesos

de secado fueron seguidos de tratamientos térmicos para eliminar la plantilla de

PMMA. Por último, se midió la resistencia eléctrica en aire de los materiales,

obteniendo 40,855 y 5,921 Ω para el SnO2 y SnO2:F, respectivamente. Los

materiales obtenidos muestran una ligera sensibilidad al exponerse a 500 ppm

de CO lo que los hace candidatos para el sensado de este gas y algunos otros.

SÍNTESIS SnO2 CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA QUÍMICA FÍSICA OTRAS OTRAS

Agua, gobierno y minería: ¿Por qué el medio ambiente no es prioridad en la agenda pública?

ANA MARIA HERRERA CRUZ JUAN ANTONIO BARRON SEVILLA (2022, [Artículo])

Valorar la escasez del agua, la regulación gubernamental y a la minería, es poner en la balanza la famosa relación costo beneficio. No es necesario ser un erudito para saber cuál es la elección de nuestros gobiernos Prevaleciendo en este caso la economía y un aparente desarrollo contra la preservación del medio ambiente. Lo que resulta urgente es un nuevo planteamiento de prioridades para la resolución de problemas que aquejan el acceso al agua como derecho humano.

ESCASEZ DEL AGUA IMPACTO MINERO MEXICO POLITICAS AMBIENTALES INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA MINERA OTRAS OTRAS

Geopolítica en los tiempos de Trump: política internacional y aspectos institucionales de la relación México-Guatemala

Carlos A. Heredia (2020, [Libro])

La región transfronteriza México-Guatemala tiene una importancia geopolítica y económica de la cual pocos mexicanos somos conscientes. Es impostergable fortalecer su estudio y análisis. Los desafíos allí existentes son manifestaciones de fenómenos que se extienden hacia el interior de cada país. Este libro consta de dos partes. La primera versa sobre la política internacional y en especial sobre el papel geopolítico de Washington en la región en estudio. En la segunda se realiza un análisis institucional de los factores que impactan la relación bilateral desde la perspectiva histórica, diplomática, comercial y cultural. Los desafíos que enfrentamos no son menores: una terrible crisis humanitaria de migrantes y solicitantes de asilo centroamericanos, quienes desde la narrativa predominante son criminalizados; el despliegue del crimen organizado, y una visión reduccionista de la seguridad que busca controlar a la gente, no tanto a las mercancías o las drogas. El funcionamiento de los mecanismos y acuerdos de cooperación bilaterales está marcado por la asimetría y la baja capacidad de las instituciones. La construcción de un futuro compartido entre Guatemala y México requiere plantear responsabilidades y respuestas conjuntas. Las personas autoras de los capítulos somos investigadores en seis centros públicos de investigación del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología. Planteamos que una buena política exterior comienza dando la mayor prioridad a la relación con los vecinos. El reto de mayor envergadura es transitar hacia la promoción de oportunidades productivas, de inversión y comerciales, para un desarrollo sostenible e incluyente, con una mejor calidad de vida de los habitantes de la región. La construcción de la confianza recíproca deberá agregar la participación de actores empresariales, académicos, laborales, eclesiales y de organismos de la sociedad civil. Este libro representa nuestra contribución a estas tareas estratégicas y urgentes.

Relaciones internacionales Fronteras Geopolítica Política pública Política de migración Seguridad pública Crimen organizado México Guatemala Estados Unidos CIENCIAS SOCIALES SOCIOLOGÍA GRUPOS SOCIALES OTRAS OTRAS

ESTUDIO DE METAMATERIALES TÉRMICOS PARA APLICACIÓN EN DIFUSORES TÉRMICOS IDEALES

LUIS ALFONSO NUÑEZ BETANCOURT (2019, [Tesis de doctorado])

METAMATERIALES DIFUSORES TÉRMICOS CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA OTRAS ESPECIALIDADES FÍSICAS OTRAS OTRAS

Audiometría automatizada mediante visión computacional

Automated audiometry througt computer vision

Fernando Serrano Monroy (2023, [Tesis de maestría])

La pérdida de audición se refiere a la disminución de la capacidad auditiva, éste es un proceso progresivo e irreversible, en el que la mayoría de las ocasiones el individuo que presenta pérdida no se da cuenta de su evolución hasta que el proceso se encuentra avanzado. Dado que la audición es la vía principal a través de la cual se desarrolla el lenguaje y el habla, se debe tener presente que cualquier trastorno en la percepción auditiva de un individuo en edades tempranas, afectará su desarrollo lingüístico y comunicativo, sus procesos cognitivos y consecuentemente su posterior integración escolar, social y laboral. Todas estas consideraciones explican la necesidad de detectar este problema en sus comienzos, incluso antes de que el individuo se percate de que existe. La audiometría es una exploración del sistema auditivo, en la cual se mide la capacidad del oído humano de percibir sonidos. El objetivo principal de esta tesis es el diseño y desarrollo de un audiómetro automatizado, que con el reconocimiento de imágenes pueda interpretar la respuesta de la persona al realizar evaluación audiometría, Para ello, se desarrolló un sistema de visión computacional. Se presentan algunos beneficios del audiómetro digital, tales como la realización de pruebas de manera estandarizada para cada persona, la facilidad de almacenamiento de los resultados en formato digital, y la ampliación del acceso a las pruebas auditivas en lugares remotas.

Hearing loss refers to the decrease in auditory capacity, which is a progressive and irreversible process. In most cases, individuals with hearing loss are unaware of its progression until it has advanced. Since hearing is the main pathway through which language and speech development, it is essential to consider that any impairment in auditory perception during the early stages of life will affect linguistic and communicative development, cognitive processes, and subsequently, their educational, social, and occupational integration. All these considerations highlight the need to detect this problem early on, even before the individual becomes aware of its existence. Audiometry examines the auditory system that measures the human ear’s ability to perceive sounds. The main objective of this thesis is the design and development of an automated audiometer that, through image recognition, can interpret a person’s response during audiological evaluations. To achieve this, a computer vision system was developed. Some benefits of the digital audiometer are highlighted, such as conducting standardized tests for each individual, ease of storing results in digital format, and expanding access to auditory tests in remote locations.

audición, audiometría tonal, visión computacional, reconocimiento de patrones, salud auditiva hearing, tonal audiometry, computer vision, pattern recognition, hearing health INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA MÉDICA OTRAS OTRAS