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Deshidrogenación y epoxidación catalítica de propileno sobre catalizadores de Pt-Sn y Au-Ti soportados en silicatos mesoporosos
Get PDFLa obtención de propileno es de gran interés en la industria química. Esto es debido a su extenso uso como materia prima para diversos procesos, tales como la síntesis de óxido de propileno, el cual es intermediario para la elaboración de plásticos, fibras sintéticas, poliuretanos, solventes, pinturas, etc. Actualmente, la mayor parte del propileno producido es como subproducto de la refinación del petróleo, sin embargo, debido a su creciente demanda mundial se requieren alternativas de síntesis como la deshidrogenación catalítica de propano. Por otro lado, el óxido de propileno es un compuesto de gran interés en el mercado de los polímeros, pero su producción requiere el uso de reactivos tóxicos, corrosivos y explosivos. Por ello se han hecho esfuerzos para obtener alternativas limpias de producción en una sola etapa como la epoxidación de propileno en fase gas. En este proyecto se estudiaron las reacciones de deshidrogenación de propano a propileno y la epoxidación de propileno a óxido de propileno usando catalizadores con Pt-Sn y Au/Ti respectivamente, soportadas en silices mesoporosos tipo KIT-6 y SBA-16 con diferente grado de conectividad. Se exploraron dos rutas diferentes para la incorporación de Ti en los soportes: (i) impregnación durante la síntesis de KIT-6 y SBA-16 (AS) y (ii) post-síntesis de KIT-6 y SBA-16 (PR); ambos soportes y métodos con relaciones molares Ti/Si de1, 1, 3, 6, 9, 13 y 16%. Los materiales se caracterizaron con espectroscopia de absorción atómica, adsorción- desorción de nitrógeno, difracción de rayos X, análisis termogravimétrico, espectroscopia fotoelectrónica de rayos X y microscopia electrónica de alta resolución. Se realizó la deshidrogenación de propano sobre los catalizadores de Pt-Sn soportados en sílices mesoporosas con alto grado de conectividad, KIT-6 y con un menor grado de conectividad, SBA-16. Además, se evaluaron los catalizadores de Au-Ti obtenidos por el método de deposición-precipitación (DP) mediante tres metodologías: epoxidación de propileno en un reactor tubular, espectroscopias in situ de reflectancia difusa UV-vis y absorción de rayos X cercana al borde de absorción. Los resultados relevantes indican que el catalizador con 0.5 % en peso de Pt y 1% de Sn soportados en KIT-6 presentó la mayor conversión y selectividad en la deshidrogenación de propano debido a la formación eficiente de la aleación PtSn. La adición de Sn a los catalizadores permite la reducción significativa de la formación de depósitos de coque. Los resultados de caracterización de catalizadores ante de reacción, muestran que un incremento en la carga de estaño superior a 1% en peso, resulta en la aglomeración de partículas de Pt reduciendo el número de sitios activos. Así mismo, a mayor concentración de H2 en la alimentación incrementa la estabilidad del catalizador, pero a su vez, disminuye la selectividad hacia propileno. Posterior a las pruebas de reacción, los catalizadores fueron sometidos a caracterización fisicoquímica. Mediante difracción de rayos X de alto ángulo, se encontró evidencia de la formación de una aleación de PtSn, la cual corresponde al sitio activo para esta reacción. La reactividad y selectividad al óxido de propileno están estrechamente relacionadas con la reducción de especies Aun+ y también con los cambios en la proporción de titanio tetraédrico/octaédrico en el catalizador. La mayoría de las especies de Au3+ inicialmente presentes en los catalizadores se reducen a Au0. Los resultados de los experimentos in situ sugieren claramente que la pérdida de actividad se relaciona con la rápida reducción de especies de Au y con los cambios en la coordinación del titanio
Anábasis del cuerpo rígido
Get PDFSe presenta una revisión exhaustiva de la simetría SL(2, R) manifiesta en las ecuaciones que describen la dinámica del cuerpo rígido libre de torcas, llamadas ecuaciones de Euler. Este sistema tiene alta simetría debido a dos cantidades de movimiento con interpretación física: energía y momento angular, cuya dependencia funcional en las variables es de perfil cuadrático. Considerando solo grados de libertad rotacionales, el espacio de configuración del cuerpo rígido posee estructura de grupo SO(3) y puede contraerse en varios subgrupos vía la acción de SL(2, R) sobre las cantidades de movimiento. Con este mecanismo, surgen sub álgebras asociadas como se(2) e iso(1, 1). El sistema posee varios esquemas analíticos para su descripción como los paréntesis de Lie-Poisson y la estructura de Nambu, ambas equivalentes. En el primer caso, tal estructura es la generalización de los paréntesis de Poisson a variedades grupo generales mientras que en el segundo caso, la mecánica de Nambu intepreta las cantidades de movimiento como hamiltonianos e introduce un paréntesis para n > 2 funciones dinámicas. Permite además, una extensión del espacio fase a dimensión impar. En este contexto, es un hecho conocido que el espacio fase del cuerpo rígido puede reducirse mediante SL(2, R) al generado por el péndulo simple. En este trabajo se estudia este resultado con detalle analítico y geométrico bajo una parametrización en coordenadas elípticas que permite separar el hamiltoniano asociado a los grados de libertad rotacionales de la molécula asimétrica cuántica
Integral de Henstock Kurzweil y Transformada de Fourier
Get PDFEn el presente trabajo hacemos uso de la teoría de integración de Henstock-Kurzweil, que también es conocida como integración generalizada de Riemann, para extender las propiedades de la transformada de Fourier vía el método complejo de interpolación analizando las posibles diferencias entre las transformada seno y coseno de Fourier. Para este fin, en el capítulo 2 establecemos los conceptos básicos de la integral de Henstock-Kurzweil para el caso de funciones real valuadas definidas sobre intervalos compactos y sobre toda la recta real. Además, presentamos la relación ya existente y estrecha entre las funciones integrables en este sentido con el concepto de tener variación acotada; este ́ultimo hecho se conoce como teorema del multiplicador. También hacemos énfasis en la relación de esta integral con las definiciones dadas por Georg Friedrich Bernhard Riemann y por Henri León Lebesgue, mostrando así que el espacio de las funciones Henstock-Kurzweil integrables sobre intervalos compactos o sobre la recta real contiene propiamente al espacio de las funciones Lebesgue integrables. En el capítulo 3 presentamos condiciones necesarias para la existencia de la transformada de Fourier con respecto a la integral de Henstock-Kurzweil y vemos su relación con el espacio (de clases de equivalencia) de funciones Lebesgue integrables, este espacio se denota por L1(R). De hecho, ya existen resultados que extienden las propiedades clásicas de la transformada de Fourier definida sobre L1(R) al espacio de las funciones de variación acotada que se desvanecen en ±∞, el cual se denota mediante BV0(R). Véase [50]. En particular, en BV0(R) se define la transformada de Fourier mediante FHK : BV0(R) −→C∞(R\{0}) FHK ( f )(s) := ∫ ∞−∞ e−isx f (x) d x para cada s , 0, donde la integral es en el sentido de Henstock-Kurzweil. Sin embargo, existen temas pendientes a desarrollar tales como la continuidad de FHK ( f )(s) en s = 0 y el determinar cuando la transformada de Fourier de una función es nuevamente integrable. Para esto, se realizó un estudio por separado de las transformadas seno y coseno de Fourier encontrando comportamientos diferentes para funciones en BV0(R), véase Proposición 3.5. Esto muestra que el comportamiento diferente entre las dos transformadas se preserva aún para la integral de Henstock-Kurzweil. Además, el resultado principal del capítulo 3 es el Teorema 3.12 en el cual se demuestra que la transformada coseno de Fourier es un operador acotado de BV0(R) en el espacio de las funciones Henstock-Kurzweil integrables. Por último, en el capítulo 4 se hace uso de la teoría de interpolación para extender la transformada coseno de Fourier a espacios de funciones del tipo Lp(R) + BV0(R) con 1 ≤ p ≤2 y en (4.17) y (4.21) establecemos el comportamiento de los espacios de Sóbolev con respecto a las transformadas seno y coseno de Fourier. Para este objetivo, primero se realizó la construcción del espacio suma real L1(R) + BV0(R) por medio de un espacio cociente en el producto cartesiano L1(R) × BV0(R) y después se consideró la completez denotada por L1(R) + BV0(R), ver Proposición 4.4. Luego se consideró la complexificación de este espacio suma definido por L1(R,C) + BV0(R,C) := (L1(R) + BV0(R))+i (L1(R) + BV0(R)). En este espacio, se definió el operador transformada coseno de Fourier Fc1 : L1(R,C) + BV0(R,C) −→ L∞(R,C) + ̂HK(R,C) Fc1( f + g)(s) := Fc1 ( f )(s) + FcHK (g)(s) con s , 0. De esta manera, se restringió de manera continua la transformada coseno de Fourier al espacio de interpolación de L1(R,C) con BV0(R,C) obteniendo del Corolario 4.1 el siguiente diagrama: L1 ∩BV0 ¬//[L1, BV0]θ ¬// Fc1 L1 + BV0 Fc1 L∞ ∩ ̂HK ¬//[L∞, ̂HK]θ ¬//L∞ + ̂HK Sin embargo, para la transforma seno de Fourier no se obtuvo un resultado análogo ya que este último operador no se puede extender de manera acotada al espacio de las funciones Henstock-Kurzweil integrables. Lo que se probó en la Proposición 3.5 es que la transformada seno de Fourier de una función en BV0(R) no necesariamente es Henstock-Kurzweil integrable. Véase [5, 6]
Caracterización de un sistema de diodos para dosimetría in vivo
Get PDFEn radioterapia, la dosimetría in vivo es usada como una herramienta para el control de calidad en tratamientos de pacientes, con el propósito de verificar la dosis entregada. En este tipo de dosimetría suelen utilizarse diodos semiconductores por tener una mejor sensibilidad y ofrecer una lectura en tiempo real de la dosis entregada al paciente. El objetivo de este trabajo fue caracterizar diodos semiconductores para su implementació n como sistema de dosimetría in vivo en tratamientos con irradiación corporal total con electrones (TSET) de 4 MeV. Se obtuvieron los factores de calibración correspondientes, los factores de corrección se calcularon mediante el análisis de la dependencia con la distancia fuente-superficie y el tamaño de campo. El análisis comparativo entre la dosis entregada y la dosis esperada permitió validar si el sistema de diodos puede ser implementado para el control de calidad en este tipo de tratamientos en beneficio del paciente.In radiotherapy, in vivo dosimetry is used as a tool for quality control in patient treatments, in order to verify the delivered dose. In this type of dosimetry, semiconductor diodes are usually used because they have a better sensitivity and offer a real-time reading of the dose delivered to the patient. The objective of this work was to characterize semiconductor diodes for their implementation as an in vivo dosimetry system in treatments with total body irradiation with electrons (TSET) of 4 MeV. The corresponding calibration factors were obtained, the correction factors were calculated by means of the dependency analysis with the source-surface distance and the field size. The comparative analysis between the delivered dose and the expected dose allowed validating whether the diode system can be implemented for quality control in this type of treatment for the benefit of the patient
El dopaje aniónico del cuprato de litio y su efecto en el desempeño como material catódico de intercalación en baterías de ion de litio
Get PDFThe formation of oxygen is one of the main factors contributing to the degradation of lithiumion battery cathode materials at high voltages, resulting in low coulombic efficiency and battery safety issues. Introducing different ions in the structure of these materials, to modify their electrochemical behavior and to combat the evolution of O2 has been previously proposed and implemented; although the benefits of these modifications are evident, the nature of these modifications is not fully understood. In this work, a multidisciplinary approach is used to study the effects of fluorine doping on the evolution of oxygen in Li2CuO2 cathodes. To dope lithium cuprate and determine the effects on the electrochemical behavior of the material, a synthesis strategy was established to incorporate fluorine into the structure of the material, ideally in oxygen sites. Through the fitting of the diffraction patterns, the presence of fluorine in the synthesized samples was confirmed, detecting a contraction in the unit cell of Li2CuO2, in the a and c directions, verifying the results through 19F solid state NMR. As a result of F-doping, the electrochemical results suggest a modification of the electrochemical properties, showing a higher reversible capacity. Unmodified Li2CuO2 only discharges 83 mAh g-1 on the tenth cycle, while lithium cuprate doped with 5.0 mol % of fluorine reaches a discharge capacity of 133 mAh g-1 on the tenth cycle. Although the electrochemical improvements are attributed to the presence of F in the structure of Li2CuO2, in situ X-ray diffraction studies during the galvanostatic cycling rule out an improvement in structural stability. However, DEMS in operando determined that the evolution of oxygen in F-doped lithium cuprate is effectively inhibited.La evolución del oxígeno es uno de los principales factores que contribuyen a la degradación de los materiales catódicos de baterías de ion litio a altos voltajes, lo que da lugar a baja eficiencia coulómbica y problemas de seguridad de la batería. La introducción de diferentes iones, en la estructura de estos materiales, para modificar su comportamiento electroquímico y combatir la evolución de O2 ha sido propuesto e implementado previamente; aunque los beneficios de estas modificaciones son evidentes, no se comprende del todo, la naturaleza de estas modificaciones. En este trabajo se utiliza un enfoque multidisciplinario para estudiar los efectos del dopaje con flúor en la evolución del oxígeno en el Li2CuO2. Para dopar el cuprato de litio y determinar los efectos sobre el comportamiento electroquímico, se estableció una estrategia de síntesis para incorporar flúor en la estructura del material, idealmente en sitios de oxígeno. A través del análisis de ajuste del patrón de difracción, se confirma la presencia de flúor en las muestras sintetizadas, detectando una contracción en la celda unidad de Li2CuO2 en las direcciones a y c, verificando los resultados a través de NMR de estado sólido de 19F. Como resultado del dopaje F, los resultados electroquímicos sugieren una modificación de las propiedades electroquímicas, mostrando una mayor capacidad reversible. El Li2CuO2 sólo descarga 83 mAh g -1 en el décimo ciclo, mientras que el cuprato dopado con 5.0 mol % de flúor alcanza una capacidad de descarga de 133 mAh g-1 . Aunque las mejoras electroquímicas se atribuyen a la presencia de F en la estructura del Li2CuO2, estudios de difracción de Rayos-X in situ durante el ciclado galvanostático descartan una mejora en la estabilidad estructural. No obstante, DEMS in operando determinó que la evolución de oxígeno en el cuprato de litio dopado con F- es efectivamente inhibida
Análisis sobre la paridad de género: la representación política en los congresos estatales en México
Get PDFThe political rights of women in Mexico began to be consolidated with the inclusion of an electoral system interested in gender equality that has achieved that women position in the political sphere at the federal level; however, at the subnational level, there was a differentiated application in the conformation of state congresses as there was no harmonization and standardization of electoral reforms in this matter until before 2014. Thus, the main objectives of this research focus on evaluating the political representation of women through two important dimensions, the descriptive representation that is approached through the absolute number of women elected from 2012 to 2019 and the substantive representation through the distribution of power in 2017, 2018 and 2019 in each of the 32 state congresses in Mexico. In this sense, the discover of this research show that the political rights of women had a slower and more parsimonious advance at the local level since they have been affected by a heterogeneous panorama in electoral legislation before the formal inclusion of the principle of parity in 2014.Los derechos políticos de las mujeres en México se empezaron a consolidar con la inclusión de un sistema electoral en materia de género que ha logrado que las mujeres se posicionen en el ámbito político a nivel federal; sin embargo, a nivel subnacional hubo una aplicación diferenciada en la conformación de los congresos estatales al no existir armonización y homologación de las reformas electorales en esta materia hasta antes de 2014. De manera que, los principales objetivos de esta investigación se centran en evaluar la representación política de las mujeres mediante dos importantes dimensiones, la representación descriptiva que es abordada mediante el número absoluto de mujeres electas de 2012 a 2019 y la representación sustantiva mediante la distribución de poder en 2017, 2018 y 2019 en cada uno de los 32 congresos estatales en México. En este sentido, los hallazgos de esta investigación demuestran que los derechos políticos de las mujeres han tenido un avance más lento y parsimonioso a nivel subnacional ya que han sido afectados por un panorama heterogéneo en las legislaciones electorales antes de la inclusión formal del principio de paridad en 2014
