Repositorio Yachay Tech (Univ. Yachay Tech)
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Moringa oleifera fiber and ecuadorian montmorillonite composite for removal potentially toxic metals
No full textHexavalent chromium, Cr(VI), is a potentially toxic metal found in wastewater from industrial activities. It threatens human health and the environment, therefore, its removal is necessary in the industry. This work is focused on synthesize three composites to evaluate their adsorption capacity, the composites were prepared from natural montmorillonite clay with Moringa oleifera seed powder (MOSP) fiber in gMOSP /gclay ratios of 1.0, 0.6 and 0.2. The raw materials and the composites were characterized by Infrared Spectroscopy (FT-IR), X-ray electron Photoemission Spectroscopy (XPS), X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX), and Surface Analysis. By adsorption analysis using Ultraviolet-Visible Spectroscopy (UV-Vis), the adsorption capacity of the materials was evaluated, by varying parameters, such as the pH of the solution, the initial concentration of Cr(VI) and adsorbent-solution contact time.
It was found that the MOSP fiber and the composite containing the highest proportion of MOSP (Comp-11), had the highest Cr(VI) removal yield, reaching 56% and 25% removal values, respectively. The behavior of the adsorption systems was fitted with Langmuir and Freundlich models, as well as by a proposal of the BET model for liquid systems, suggesting that the adsorption process is due to the combination of chemisorption and physisorption processes. Particularly in the case of prepared composites, the fit to the mentioned models indicates the formation of a monolayer on the surface of the adsorbent, which could be attributed to the presence of MOSP on the surface, this being the main responsible for the chemical reactions between the adsorbate and the adsorbent surface. The low cost and low negative impact on the environment, in addition to their adsorption capacity, are properties attributable to montmorillonite and Moringa oleifera seeds, and therefore the compounds obtained from them are an interesting alternative in the field of natural adsorbents of potentially toxic metal species.El cromo hexavalente, Cr(VI), es un metal potencialmente tóxico encontrado en aguas residuales de actividades industriales. Amenaza la salud humana y el medio ambiente, por lo tanto, su remoción es necesaria en la industria. Este trabajo está enfocado en la síntesis de tres compósitos para evaluar su capacidad de adsorción, los compósitos fueron preparados a partir de la arcilla montmorillonita natural, con la fibra de semillas de Moringa oleífera (MOSP) en proporciones gMOSP/garcilla de 1.0, 0.6 y 0.2. Los materiales de partida y los compósitos fueron caracterizados a través de Espectroscopía Infrarroja (FT-IR), Espectroscopía de fotoemisión electrónica por rayos X (XPS), Difracción de rayos X (XRD), Microscopía Electrónica de Barrido (SEM), Espectroscopía de rayos X de Dispersión de Energía (EDX), y Análisis Superficial. Se evaluó la capacidad de adsorción de los materiales usando Espectroscopía Ultravioleta-visible (UV-Vis), y mediante la variación diferentes parámetros, tales como el pH de la solución, la concentración inicial de Cr(VI) y el tiempo de contacto adsorbente-solución.
Se encontró que la fibra MOSP y el compósito conteniendo la mayor proporción de MOSP (Comp-11), presentaron los mayores porcentajes de remoción de Cr(VI), alcanzando valores de 56% y 25% de remoción, respectivamente. El comportamiento de los sistemas de adsorción fue ajustado con los modelos de Langmuir y Freundlich, así como también una propuesta del modelo de BET para sistemas líquidos, sugiriendo que el proceso de adsorción se debe a la combinación de procesos de quimisorción y fisisorción. Particularmente para el caso de los compósitos, el ajuste a los modelos mencionados indica la formación de una monocapa sobre la superficie del adsorbente, que podría ser atribuido a la presencia de MOSP en la superficie, resultando ser el principal responsable de las reacciones químicas entre el adsorbato y la superficie del adsorbente. El bajo costo y el bajo impacto negativo sobre el medioambiente, además de su capacidad de adsorción, son propiedades de atribuibles a la montmorillonita y las semillas de Moringa oleífera, y por lo tanto los compósitos obtenidos a partir de ellos resultan una interesante alternativa opción en el campo de los adsorbentes naturales.Químico/
Synthesis of 3,4-dimethoxythiophene from 2,2’- thiodiglycolic acid diethyl ester
No full text3,4-dialkoxysubstituted thiophenes and their derivatives are used as precursors of monomers in the field of conducting polymers for diverse applications ranging from solar cells or OLEDs to biothecnological devices. 3,4-dimethoxythiophene can easily be transformed to other monomers by transetherification. In this work, 3,4- dimethoxythiophene was obtained from 2,2’-thiodiglycolic acid diethyl ester with a global yield of 12% after 4 steps following literature methods based on general Fager’s method. The following modifications were done: methylation direct from the disodium salt to save one step in the total synthesis and the use of a solvent free- microwave assisted O-methylation reaction. Four methods for the O-methylation step were tested and quantitatively evaluated through Green Chemistry criteria: atom economy, reduction of solvent and energy efficiency. It was shown that the best method was not the one with highest reaction yield but highest method efficiency.Los tiofenos 3,4-dialcoxisustituidos y sus derivados son usados como precursores de monómeros en el área de polímeros conductores para diversas aplicaciones que van desde celdas solares, OLEDs, hasta dispositivos biotecnológicos. El 3,4-dimetoxitiofeno se puede transformar fácilmente a otros monómeros mediante transeterificación. En el presente trabajo se obtuvo 3,4-dimetoxitiofeno a partir del ácido tiodiglicólico dietil éster con un rendimiento global de 12% después de 4 pasos siguiendo los métodos reportados en la literatura basados en el método general de Fager. Las siguientes modificaciones se hicieron: metilación directa a partir de la sal disódica para ahorrar un paso en la síntesis total y el uso de radiación de microondas en una reacción de O- metilación libre de disolvente. Cuatro métodos para la O-metilación se intentaron y fueron evaluados cuantitativamente utilizando criterios de la Química Verde, tales como: economía atómica, reducción de disolvente y eficiencia energética. Se demostró que el mejor método no fue necesariamente aquel con el rendimiento más alto sino con la mayor eficiencia.Químico/
Algae encapsulation into silica monoliths synthesized by high internal phase emulsions (HIPE)
No full textBiotechnological applications of microalgae are widespread within different important research fields, from the oldest ones focused on human nutrition until the most novel ones as a renewable energy source; however, bioremediation of CO2 and biofuel production remains the most overwhelming application. These amazing organisms represent a substantial source of biomass for the production of high valuable metabolites as lipids and carbohydrates. Their metabolic activity is possible thanks to the photosynthesis where the chlorophyll molecule is directly involved in the beginning of a series of chemical reactions to obtain oxygen and sugars from CO2 and water in the presence of sun light. With the purpose of fixing CO2 through the efficient microalgae photosynthesis, this work proposes the algae encapsulation within a hierarchical porous silica monolith by using high internal phase emulsion (HIPE) as a new synthesis method to obtain bio-hybrid monoliths. To evaluate the viability and evolution of the immobilized microalgae within the monolithic structure of silica, this research was based on the fluorescent properties of their chlorophyll which was characterized by fluorescence spectroscopy and microscopy. Also, the characterization by diffuse reflectance spectroscopy in UV-Vis (DRS UV-Vis) was carried out to corroborate the qualitative analysis from fluorescence spectroscopy. The spectra from monoliths of successful encapsulation presented the relevant peaks from chlorophyll in both absorption and fluorescence modes. The novel and low cost technique developed in this work for Chlorella vulgaris immobilization achieved a log-term stability of at least 250 days. The photosynthetic activity was kept without constant feeding of microalgae. This bio-hybrid monolith could be applied in the future as an eco-friendly photo-bioreactor which captures CO2 and produces high-value raw materials as well as for water depollution.Las aplicaciones biotecnológicas de las microalgas se extienden dentro de diferentes e importantes campos de investigación, desde el más antiguo centrado en la nutrición humana hasta el más novedoso como fuente de energía renovable. Pero el área donde se desarrolla la mayor parte de la investigación es la bioremediación del aire al absorber CO2 y la producción de biocombustibles. Estos asombrosos organismos representan una buena fuente de biomasa que proviene de la producción de metabolitos de alto valor como lípidos y carbohidratos. La actividad metabólica es posible gracias a la fotosíntesis, donde la molécula de clorofila contenida en las algas verdes está directamente involucrada en el inicio de una serie de reacciones químicas para obtener oxígeno y azúcares a partir del CO2 y del agua en presencia de la luz solar. Con el propósito de fijar el CO2 a través de la eficiente fotosíntesis de las microalgas, este trabajo propone la encapsulación de algas dentro de un monolito de sílice con porosidad jerarquizada mediante emulsiones con alto contenido de fase interna (HIPE) como un nuevo método de síntesis de monolitos bio-híbridos. Para evaluar la viabilidad y la evolución de las microalgas inmovilizadas dentro de los monolitos, la investigación se basó en las propiedades fluorescentes de la clorofila y se caracterizó por espectroscopia y microscopía de fluorescencia. También se llevó a cabo la caracterización espectroscopia de reflectancia difusa de UV-Vis (DRS UV-Vis) para corroborar el análisis cualitativo de la espectroscopia de fluorescencia. Los espectros de los monolitos donde la encapsulación fue exitosa presentaron los picos relevantes de la clorofila tanto en absorción como en fluorescencia. La técnica novedosa y de bajo costo desarrollada en este trabajo para la inmovilización de Chlorella vulgaris logró una estabilidad a largo plazo de al menos 250 días. La actividad fotosintética se mantuvo sin la alimentación constante de la microalga. Este monolito biohíbrido podría aplicarse en el futuro como un fotobiorreactor ecológico que captura CO2 y produce materias primas de alto valor así como la descontaminación de agua.QUÍMICO/A
Qualitative phytochemical study, determination of total phenolic content, UV-VIS analysis, and determination of antimicrobial and anti-inflammatory activities of Alternanthera porrigens
No full textEcuador is a mega-diverse country with many species of medicinal plants that grow in the Ecuadorian Andes. Cerón, in 2006 reported ethnomedical information on 432 medicinal plant species. Of these, 273 are plants marketed in the herbal stores of local markets, and 255 are wild plants. Among the species, it was reported Alternanthera porrigens or commonly known as "moradilla". The therapeutic use of this plant to treat circulatory disorders, as a purgative, to relieve flu, for menstrual disorders appears and most important for inflammatory conditions. This work addresses the preliminary qualitative phytochemical analysis of the ethanolic, chloroformic, and aqueous extracts of the leaves and flowers of Alternanthera porrigens. For this, the tissues of the plant were separated, washed, and dried until an electrical mill could spray these until obtaining a fine powder. Then, by maceration, it was obtained three different extracts for each tissue, with ethanol, chloroform, and water. So, it started with preliminary phytochemical screening to the extracts, for the identification of secondary metabolites in the tissues of the plant. Once it was observed the presence of phenols in the extracts with the assays, it proceeded to determine the total phenolic content of the same using the Folin-Ciocalteau method. Also, UV-VIS spectra of the different extracts were obtained to corroborate the presence of the secondary metabolites. Subsequently, the previous results were compared with other species of the genus Alternanthera. Fortunately, these were within the same range, so it was assumed that Alternanthera porrigens could have similar biological activities. For that, it was determined the antimicrobial activity of the ethanolic and chloroformic extracts at concentrations of 10 mg/mL and 25 mg/mL, these gave positive results for a Gram-negative bacteria, Escherichia coli. So, it was carried out an optical density assay to prove if the extracts had antimicrobial activity at a concentration of 1 mg/mL, but the activity obtained was null at this concentration. And finally, an anti-inflammatory activity was tested for the dried extract of flowers, which results were lower than expected in comparison with other species of the same genus. In the end, it was proved the presence of phenols, terpenes, and other secondary metabolites that contribute to the biological activities in Alternanthera porrigens.Ecuador es un país megadiverso con un sinnúmero especies de plantas medicinales que crecen en los Andes ecuatorianos. Cerón en 2006 informó sobre 432 especies de plantas medicinales. De estas, 273 son plantas que se comercializan en las herberías de los mercados locales y 255 son plantas silvestres. Entre las especies, se informó de Alternanthera porrigens o comúnmente conocida como "moradilla". El uso terapéutico que se le da a esta planta es para tratar los trastornos circulatorios, como purgante, para aliviar la gripe, para los trastornos menstruales y lo más importante, para las afecciones inflamatorias. Este trabajo aborda el análisis fitoquímico de los extractos etanólicos, clorofórmicos y acuosos de las hojas y flores de Alternanthera porrigens. Para esto, los tejidos de la planta se separaron, se lavaron y se secaron hasta que se pudieron pulverizar con un molino eléctrico. Luego, por maceración se obtuvieron tres extractos diferentes para cada tejido, con etanol, cloroformo y agua. Entonces, se comenzó con la marcha fitoquímica de los extractos para la identificación de metabolitos secundarios en los tejidos de la planta. Una vez que se observó la presencia de fenoles en los extractos con los ensayos, se procedió a determinar el contenido fenólico total de los mismos utilizando el método Folin-Ciocalteau. Asímismo, se obtuvo el espectro UV-Vis de los diferentes extractos para corroborar la presencia de los metabolitos secundarios. Posteriormente, los resultados anteriores se compararon con otras especies del género Alternanthera, afortunadamente estos estaban dentro del mismo intervalo, por lo que se asumió que Alternanthera porrigens podría tener algunas actividades biológicas similares. Para eso, se determinó la actividad antimicrobiana de los extractos etanólicos y clorofórmicos a concentraciones de 10 mg/mL y 25 mg/mL, estos dieron resultados positivos para una bacteria Gram negativa, Escheriria coli. Entonces, se realizó un ensayo de densidad óptica para probar si los extractos tenían actividad antimicrobiana a una concentración de 1 mg/ml. Para esta concentración la actividad antimicrobiana parece ser nula. Y finalmente, se probó con la actividad antiinflamatoria para el extracto seco de flores, cuyos resultados fueron más bajos de lo esperado en comparación con otras especies del mismo género. Al final, se comprobó la presencia de fenoles, terpenos y otros metabolitos secundarios que contribuyen a las actividades biológicas en Alternanthera porrigens.QUÍMICO/A
Path planning simulation in controlled environments using the Ant Colony Optimization algorithm
No full textLa Planificacion de Rutas es un tema ampliamente estudiado debido a sus diversas aplicaciones en robótica, planificación de socorro, planificación de rutas comerciales e incluso en la industria de los videojuegos. En consecuencia, los métodos computacionales de planificación de rutas son diversos, buscan resolver problemas en entornos desconocidos hasta encontrar un camino con la navegación más fluida. Desafortunadamente, esta diversidad provoca que algunos métodos pasen por alto ciertos aspectos al atender un problema de propósito específico. En este proyecto, analizar características como el tiempo de ejecución, la adaptabilidad y las representaciones del entorno. La literatura muestra que las implementaciones actuales tienen limitaciones en algunos de estos aspectos. En muchos casos, algunas técnicas tienen un rendimiento satisfactorio en una o dos de estas características, pero una deficiencia en las demás. Por esta razón, el presente proyecto tiene como objetivo diseñar un algoritmo de planificación de ruta basado en textit Ant Colony Optimization (ACO), que considera mejoras para estas limitaciones.
El diseño y la parte experimental de este trabajo se basaron en un estilo incremental. En este sentido, propusimos un algoritmo básico, y luego agregamos algunas interacciones globales y locales para tratar algunos de los problemas. Luego, seleccionamos las configuraciones con el mejor rendimiento para definir nuestra propuesta final y compararla con otros métodos ya conocidos. Finalmente, mostramos algunos resultados en una simulación gráfica para mostrar su comportamiento adaptativo. El algoritmo ha demostrado resolver las limitaciones antes mencionadas. Mientras trabajábamos con una metaheurística, no siempre obtuvimos resultados óptimos, sino soluciones factibles lo suficientemente buenas para las aplicaciones de la técnica. Sin embargo, el algoritmo genera resultados promete- dores con una precisión de 95% aproximadamente.Ingeniero/a en Tecnologías de la Informació
Brucellosis and Q Fever seroprevalence associated with free-roaming dogs from urban and rural areas of Ecuador during the year 2019
No full textBrucellosis and Q fever are zoonotic diseases that represent a problem for animal and human health. Cattle are the preferential hosts for both diseases but, through horizontal transmission, dogs can result in infected with Brucella abortus and Coxiella burnetti. As in Ecuador; the seroprevalence of B. abortus and C. burnetii in cattle is high, dogs can be a vector of transmission to humans. Despite their health relevance, few studies report on the seroprevalence of these diseases in Ecuadorian canines. In this investigation, the seroprevalence of Brucellosis, caused by B. abortus, and Q fever, caused by Coxiella burnetii, are reported for both urban and rural zones.
Rose Bengal (RB) Assays and Enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA) were used to detect the presence of pathogens that cause the zoonotic diseases, Brucellosis and Q fever, in free-roaming dogs. Results showed a seroprevalence of 8.9% and 4.0% for Brucellosis caused by B. abortus, using Rose Bengal and ELISA, respectively, and 2.6% for Q fever caused by C. burnetii, using ELISA. A chi-square test was carried out to determine any difference between the seroprevalence of canines from urban and rural zones. No statistically significant difference was found among seroprevalences as p-values were higher than 0.05. Our research determined that both diseases are indistinctively present in dogs from rural and urban zones, which indicates the potential role of dogs in the transmission and spillover of both diseases due to the close contact between dogs and humans.La Brucelosis y Fiebre Q son enfermedades zoonóticas que representan un problema para la salud animal y humana. El ganado es el huésped preferencial para ambas enfermedades, pero, a través de transmisión horizontal, los perros pueden infectarse con Brucella abortus y Coxiella burnetti. Dado que, en Ecuador, la seroprevalencia de B. abortus y C. burnetti en ganado es alta, los perros pueden resultar infectados y ser un vector de transmisión a los humanos. A pesar de su relevancia para la salud, pocos estudios informan sobre la seroprevalencia de estas enfermedades en los caninos ecuatorianos. En esta investigación, se informa la seroprevalencia de Brucelosis, causada por B. abortus, y de Fiebre Q, causada por Coxiella burnetii, tanto para zonas urbanas como rurales.
Los ensayos de Rosa de Bengala (RB) y los ensayos inmunoabsorbentes ligados a enzimas (ELISA) se utilizaron para detectar la presencia de patógenos que causan las enfermedades zoonóticas, Brucelosis y Fiebre Q, en perros callejeros. Los resultados mostraron una seroprevalencia de 8.9% y 4.0% para Brucelosis causada por B. abortus, usando Rosa de Bengala y ELISA, respectivamente, y 2.6% para Fiebre Q causada por C. burnetii, usando ELISA. Se realizó una prueba de chi-cuadrado para determinar una diferencia entre la seroprevalencia de los caninos de las zonas urbanas y rurales. No se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre las seroprevalencias. Nuestra investigación determinó que ambos patógenos causantes de enfermedades están indistintamente presentes en perros de zonas rurales y urbanas, lo que indica el potencial rol de los perros en la transmisión y propagación de los patógenos causantes de ambas enfermedades, Brucelosis y Fiebre Q, debido al contacto cercano entre perros y humanos.Biólogo/
Synthesis and characterization of ferroelectric KNN-based ceramics (K0.5Na0.5NbO3)@Cu and formation of thin films for applications in photovoltaic cells and supercapacitors.
No full textThis project studied the ferroelectricity of K0.5N a0.5N bO3 bulk samples and thin films and the effect of doping with copper (0.5 and 1 mol%). The synthesis of bulk samples was carried out by the conventional ceramic method, calcination, uniaxial pressing and sintering under different conditions. Perovskite structures were observed in DRX from the calcined powder phase. SEM micrographs of sintered samples show regions with a grain size between 1-2µm. Through hysteresis curves, a ferroelectric behavior was observed in the pure KNN and KNNCu1%mol, in contrast, the KNNCu0.5%mol showed an antiferro-
electric phase. Using impedance spectroscopy as a function of temperature, it was possible to determine the transition temperatures of the orthorhombic-tetragonal, tetragonal-cubic phases and the Curie temperature. To obtain thin films, KNN, KNNCu0.5%mol and KN- NCu1%mol targets were made, following the same process of bulk samples with certain modifications. The targets obtained were used for the growth of thin films by cathodic erosion under different conditions of time, power, and substrate. Different heat treatments were tested and characterized by XRD, hysteresis, and current-voltage.Este proyecto estudió la ferroelectricidad de muestras a granel y películas delgadas de K0.5N a0.5N bO3 y el efecto del dopaje con cobre (0.5 y 1 mol%). La síntesis de muestras a granel se realizó por el método cerámico convencional, calcinación, prensado uniaxial y sin- terizado a diferentes condiciones. En DRX se observó estructuras perovskitas desde la fase de polvos calcinados. Micrografías SEM de muestras sinterizadas muestran regiones con un tamaño de grano entre 1-2µm. A través de curvas de histéresis se observó un compor- tamiento ferroeléctrico en el KNN puro y KNNCu1%mol, en contraste el KNNCu0.5%mol
mostró una fase antiferroeléctrica. Utilizando la espectroscopía de impedancia en fun- ción de temperatura, fue posible determinar las temperaturas de transición de las fases ortorrómbico-tetragonal, tetragonal-cúbico y la temperatura de Curie. Para la obtención de películas delgadas, se hicieron blancos de KNN, KNNCu0.5%mol y KNNCu1%mol, siguiendo el mismo proceso de muestras a granel con ciertas modificaciones. Los blancos obtenidos se usaron para el crecimiento de películas delgadas por erosión catódica bajo diferentes condiciones de tiempo, potencia, y sustrato. Se probaron diferentes tratamientos térmicos y se caracterizaron por XRD, histéresis y corriente-voltaje.QUÍMICO/A
Sensing of Psoriasis treatment with “SUNMED”.
No full textUltraviolet (UV) radiation is a very important factor in our lives due to its incidence can be beneficial and also harmful. Specially, UVB radiation is the most dangerous because can produce of some diseases or states of the skin such as skin cancer, burns, among others. However, also it can be used to treat some diseases. UVB radiation represents only the 5% of the total UV radiation coming from the sun, there are some methods of treatments that use artificial sources of UVB radiation as UVB lamps in UVB chambers.
Psoriasis is a skin pathology that does not have a cure and needs continuous treatment. There are several ways to achieve skin clearance, but the most widely used treatment with better results is Narrowband UVB which consists in the use of UVB radiation during a certain time. In general, the treatments developed use sources of artificial UVB radiation with a range of wavelength from 296 nm to 313 nm. Also, the phototypes of skin are very important due to the radiation dose differs according to them. In Ecuador, there are chambers of UVB lamps that are not controlled about the delivered power (or inclusive energy).
This project presents a comparison between the UVB radiation from devices and the sun. A design is developed of a device that measures the power received for the patient to determine the correct functioning and quality of sources of radiation. And finally, a treatment is analyzed replacing the artificial UVB radiation with that coming from the sun using the day with the highest and lowest radiation during 2018 at solar noon.La radiación ultravioleta es un factor muy importante en nuestras vidas debido a que su incidencia es beneficiosa a la vez que es peligrosa. Especialmente, la radiación UVB es la más peligrosa porque puede producir algunas enfermedades o estados de la piel como el cáncer de piel, quemaduras, entre otras. Sin embargo, también puede ser usada para el tratamiento de otras enfermedades. La radiación UVB representa tan solo el 5% de la radiación ultravioleta producida por el sol, hay diversos métodos de tratamientos que usan fuentes de radiación artificial como lámparas UVB en cámaras de radiación.
La psoriasis es una patología de la piel que, actualmente, no tiene cura y necesita un tratamiento continuo. Hay diversas maneras de alcanzar el aclaramiento de la piel, pero el método más usado con mejores resultados es UVB de banda estrecha que consiste en el uso de radiación UVB durante un tiempo determinado. Generalmente, los métodos desarrollados utilizan fuentes de radiación ultravioleta artificial con un rango de longitud de onda entre 296 y 313 nm. También, los fototipos de la piel son muy importantes debido a que la dosis de radiación difiere de acuerdo a cada uno de ellos. En Ecuador hay cámaras de lámparas UVB que no son controladas en cuanto a la energía que liberan.
Este proyecto presenta una comparación entre la radiación UVB emitida por fuentes artificiales y el sol. Se desarrolla un diseño de un dispositivo que mide la energía recibida por el paciente para determinar el correcto funcionamiento y la calidad de las fuentes de radiación. Y finalmente, se analiza un tratamiento para reemplazar la radiación UVB artificial con la proveniente del sol para lo cual se considera el día con mayor y menor radiación, durante el mediodía solar durante el 2018.INGENIERO/A BIOMÉDICO/A
High-Pressure experimental system: installation, commissioning and Co2 capture testing
No full textCarbon dioxide (CO2) capture and storage is a set of techniques designed to capture, transport, and store CO2 from fossil fuel combustion processes or as a product of an industrial process. In the CO2 capture there are three capture systems: pre-combustion, post-combustion, and oxyfuel combustion. Chemical absorption with amine solvent is one of the most widely used commercial technology for post-combustion CO2. However, the significant energy consumption associated with solvent regeneration, irreversible solvent degradation, and process equipment deterioration due to corrosion is the biggest drawback to this technique. Many studies of CO2 capture on a laboratory scale are carried out to improve and identify new solvents. However, many of these studies are carried out in low-pressure experimental systems, and its results can differ greatly from those obtained at high pressures. This fact limits its application in industrial processes that operate under pressure and temperature extreme conditions. In this work, a high-pressure experimental system has been installed and commissioned for CO2 capture tests. For the installation, the visualization and design of the setup scheme to be developed is first performed with the desired operational characteristics. Subsequently, the equipment was assembled, installed, and commissioned. CO2 solubility tests in water were carried out to verify the system's reliability. Finally, CO2 capture tests were performed with Ethylenediamine (EDA) under two operating modalities: (i) low-pressure conditions with a flow regulator and (ii) high-pressure conditions with a pressure regulator for determining to the influence of pressure on the CO2 absorption process. The novel aspects of the equipment developed in this work lie in the following points: it allows CO2 capture tests to be carried out under operating pressure and temperature extreme conditions, and it is an experimental setup useful for the development and formulation of new solvents applicable in corrosion treatment, using natural compounds (from non-edible sources) as active principles.La captura y almacenamiento de dióxido de carbono es un conjunto de técnicas diseñadas para capturar, transportar y almacenar CO2 proveniente de procesos de combustión de combustibles fósiles o como producto de un proceso industrial. En el proceso de captura de CO2, existen tres sistemas de captura: pre-combustión, post-combustión y oxi- combustión. La absorción química con aminas es una de las tecnologías comerciales más utilizadas para la captura de CO2 post-combustión. Sin embargo, este método presenta algunos inconvenientes como: el alto consumo de energía asociado con la regeneración del solvente, la degradación irreversible del solvente y el deterioro de equipos debido a la corrosión. Actualmente, se llevan a cabo diversos estudios de captura de CO2 a escala de laboratorio para mejorar e identificar nuevos solventes. Sin embargo, muchos de estos estudios son realizados en sistemas experimentales de baja presión y sus resultados pueden diferir mucho de los obtenidos a elevadas presiones. Esto limita su aplicación en procesos industriales que operan bajo condiciones extremas de presión y temperatura. En este trabajo se presenta la instalación y puesta en marcha de un sistema experimental de alta presión para pruebas de captura de CO2. Para la instalación, primero se realiza la visualización y diseñó de un esquema del montaje a desarrollar junto con las características operativas deseadas. Posteriormente, se realizó el ensamblaje, instalación y puesta a punto del equipo. Para verificar la configuración experimental del sistema se realizaron pruebas de solubilidad de CO2 en agua. Finalmente, se realizaron pruebas de captura de CO2 con Etilendiamina (EDA) bajo dos modalidades: (i) condiciones de baja presión empleando un regulador de flujo y (ii) condiciones de alta presión mediante un regulador de presión para determinar la influencia de la presión en el proceso de absorción de CO2. Los aspectos novedosos del equipo desarrollado en el presente trabajo radican en los siguientes puntos: permite realizar pruebas de captura de CO2 bajo condiciones de operación extremas de presión y temperatura; y es un montaje experimental de utilidad para el desarrollo y formulación de nuevos solventes aplicables en tratamientos de corrosión, utilizando compuestos naturales (de fuentes no comestibles) como principios activos.PETROQUÍMICO/
Theoretical study on the Photoactivated anticancer drugs based on platinum coordination compounds.
No full textCancer is the second leading cause of death globally. Different treatment as chemotherapy, surgery or radiotherapy has been focusing on newly approaches to a more targeted and effective treatment. It was not until 1978 that rate of cancer healing whit cisplatin has attracted interest of metal based compounds as anticancer agents. Over time newly generations of different metal containing compound with enhanced cytotoxicity has been proposed, aiming to be as effective as cisplatin. Approved metal based drugs present some obstacles as treatment resistance and its lack of target treatment. New generation of platinum photoactivated drugs leads to a new approach presenting a target treatment and non-resistance developed against it. Four promising complexes, presenting common features in ligands will be studied to a better understanding of its observed behavior as wavelength responsible of its phototocicity, influence of ligands orientation, possibility of spin orbit coupling (SOC) for compounds and docking results with DNA. Aiming these results, SOC contribution was calculated in a time depended density functional theory (TDDFT) excited states computation based on its singlet optimization geometry. For comparison also triplet states of each geometry was obtained. TDDFT calculations were carried out for each complex with the absence of azide in order to know the geometry before DNA docking. To prepare the sample for AutoDock, partial charges on each atom in complex was calculated. AutoDock is a two steps process based on blind AutoDock to achieve a more accurate results. Finally, part of DNA and complex were carried on in a quantum molecular (QM) computation to achieve a minimum of energy and obtain more possible interaction.El cáncer es la segunda causa principal de muerte a nivel mundial. Diferentes tratamientos como quimioterapia, cirugía o radioterapia se han centrado en nuevos enfoques para un tratamiento más específico y eficaz. No fue hasta 1978 que la tasa de curación del cáncer con cisplatino atrajo el interés de compuestos a base de metales como agentes anticancerígenos. Con el tiempo, se han propuesto nuevas generaciones de diferentes compuestos que contienen metales con citotoxicidad mejorada, con el objetivo de ser tan efectivos como el cisplatino. Con el tiempo, el cisplatino ha presentado algunos obstáculos como la resistencia al tratamiento y su falta de tratamiento dirigido. La nueva generación de fármacos fotoactivados a base de platino conduce a un nuevo enfoque que presenta un tratamiento dirigido, evitando desarrollar resistencia contra él. En este trabajo se estudiaron cuatro complejos prometedores que presentan características comunes en los ligantes para comprender mejor su comportamiento observado como longitud de onda responsable de su fototoxicidad, influencia de la orientación de los ligantes, posibilidad de acoplamiento spin orbita (SOC) y resultados de su interacción con ADN. Con el fin de obtener estos resultados, la contribución de spin orbita se calculó entre estados excitados obtenidos de la teoría funcional de la densidad dependiente del tiempo (TDDFT), teniendo como base a su geometría de singulete optimizada. Con el fin de comparar se obtuvieron geometrías de estados tripletes optimizadas. Los cálculos de TDDFT se llevaron a cabo para complejos libre de azida para conocer su geometría antes de la interacción con ADN. Para la preparación de la muestra para AutoDock, se calcularon las cargas parciales en cada átomo del complejo, esto se realizó en un proceso de dos pasos, basándonos en un blind AutoDock para lograr resultados más precisos. Finalmente, parte de la evaluación de la interacción del ADN y el complejo se llevaron a cabo en un cálculo molecular cuántico (QM) para lograr un mínimo de energía y obtener la mayor interacción posible.QUÍMICO/