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Implementación analógica del mapeo casa de campaña
Get PDF"En este trabajo se presenta la implementación electrónica del sistema dinámico discreto conocido como casa de campaña (tent map). En el diseño del circuito electrónico han sido considerados componentes pasivos y activos, logrando obtener resultados experimentales del mapeo casa de campaña en correspondencia con los resultados de la simulaciones numéricas del mismo. Al igual que el caso teórico, el circuito electrónico del mapeo casa de campaña presenta puntos fijos, periódicos, doblamiento de periodo, caos e intermitencia. El diseño del circuito electrónico es simple, utiliza componentes comerciales y puede ser construido por estudiantes a nivel licenciatura.
An output-feedback global continuous control scheme with desired gravity compensation for the finite-time and exponential regulation of bounded-input robotic systems
Get PDF"A Saturating-Proportional Saturating-Derivative type global continuous control scheme with desired gravity compensation for the finite-time or (local) exponential stabilization of robotic systems with constrained inputs, avoiding velocity variables in the feedback, is presented. The proposed output-feedback controller proves to need a closed-loop analysis with considerably higher degree of complexity, and entail more involved consequent requirements, than in the on-line compensation case. Other analytical limitations are further overcome through the developed algorithm. Simulation tests corroborate the efficiency of the proposed approach.
Caracterización bioquímica y estructural del factor de transcripción Clp y del complejo Clp/ADN
Get PDF"Las bacterias del género Xanthomonas son de un alto interés agrícola y económico, a causa de que son bacterias fitopatógenas y por lo tanto responsables de enfermedades en plantas como la podredumbre negra o cáncer, en cultivos como tomates, pimientos, cítricos o frutas, entre otros. Estas bacterias poseen un factor de transcripción global de virulencia llamado Clp el cual es un homólogo estructural de la proteína activadora por catabolito (CAP, también conocida como CRP) de ahí que reciba el nombre de Clp, por sus siglas en inglés CRP like protein. Clp es de interés en la súper familia CRP/FNR debido a que puede unirse a ADN sin necesidad de un ligando y cuando su une a éste, que es c-di-GMP, Clp es inhibido, caso contrario a su homólogo CAP. Es de un gran interés conocer el mecanismo por el cual Clp reconoce e interacciona con su sitio de unión en el ADN y de igual forma con c-di-GMP. En el presente trabajo se expresó Clp en la cepa BL21 (DE3) Star de Escherichia coli, y se evaluaron las condiciones para una mejor expresión de la proteína recombinante. Mediante la técnica de desplazamiento térmico se identificó un amortiguador que le proporciona mayor homogeneidad y estabilidad térmica y conformacional a la proteína recombinante. La purificación se realizó mediante dos pasos cromatográficos el primero por IMAC y el segundo por afinidad a Heparina. Se realizaron ensayos de cristalización tanto de la proteína recombinante como en complejo con ADN, utilizando la técnica de difusión de vapor en gota sentada. Con los cristales obtenidos para Clp, se realizaron experimentos de difracción de rayos X, obteniendo un patrón de difracción de 2.6Å de resolución con el cual se resolvió su estructura.""Bacteria of the genus Xanthomonas are of high agricultural and economic interest,
because they are phytopathogenic and therefore responsible for diseases in plants
such as black rot or cancer in crops such as tomatoes, peppers, citrus or fruit,
among others. These bacteria have a global virulence transcription factor called
Clp which is a structural homologue of the catabolite activating protein (CAP) or
also known as CRP hence it is called Clp, for its acronym in English CRP like
protein. Clp is of interest in the CRP / FNR super family because it can bind to
DNA without the need for a ligand and unlike its more-studied homologue CAP the
binding to its ligand (c-di-GMP) only causes its inhibition. It is of great interest to
know the mechanism by which Clp recognizes and interacts with its binding site in
DNA and in the same way with c-di-GMP. In the present work, Clp was expressed
in strain BL21 (DE3) Star of Escherichia coli, the conditions for a better expression
of the recombinant protein were evaluated. By means of the thermal displacement
technique, a buffer was identified that provides greater homogeneity and thermal
and conformational stability to the recombinant protein. The purification was carried
out by means of two chromatographic steps, the first by IMAC and the second by
affinity to Heparin. Crystallization tests were carried out on both the recombinant
protein and on the DNA complex, using the technique of vapor diffusion in sitting
drop. Several crystals were tested in X-ray diffraction experiments, a complete
dataset was collected from a single crystal and the structure of apo Clp was
obtained at 2.6Å.
Propiedades estructurales y magnéticas de aleaciones subnanométricas de FePt
Get PDF"Las nanoaleaciones binarias, compuestas por metales de transición, han sido objeto de numerosos estudios, ya que se espera que las propiedades de los elementos individuales se acoplen y potencialicen al ser mezclados. Del mismo modo, las propiedades físicas y químicas de las nanoaleaciones pueden cambiar al presentar variaciones en la composición, orden químico y tamaño. En este sentido, se espera que los agregados de Fe-Pt permitan desarrollar un nuevo tipo de material que posea un alto momento magnético y una gran energía de anisotropía magnética debido al magnetismo del Fe y al fuerte acoplamiento espín-orbita del Pt. En este trabajo se determinaron las propiedades estructurales y magnéticas de agregados bimetálicos de FenPtm (n+m ≤ 7) a partir de una optimización autoconsistente en el marco de la Teoría de la Funcional de la Densidad, incluyendo el acoplamiento espín-órbita (SOC). Se utilizó el código VASP (Viena ab initio Simulation Package), el cual es una implementación del esquema de Kohn-Sham en una base de ondas planas aumentadas con proyectores, incluyendo la aproximación del gradiente generalizado de la funcional de intercambio y correlación. Se implementó una estrategia de optimización, basada en la teoría de grafos, para obtener las geometrías del estado base hasta 7 átomos para cada tamaño y composición. Estructuralmente, se muestra cómo evolucionan las configuraciones 3d ricas en Fe hasta estructuras planas o casi planas de Pt. Se encontró que los agregados bimetálicos tienden a conformarse por un núcleo magnético de átomos de Fe con átomos de Pt alrededor de este y se determinó la importancia del SOC para determinar el estado base de los agregados. Es interesante hacer notar que algunas de las estructuras encontradas para los heptámeros se asemejan ya a partes de las celdas de aleaciones volumétricas. Se calcula la energía de anisotropía magnética y se encuentra que los valores más altos corresponden a los agregados binarios ricos en Pt. Se observa cómo la dirección de magnetización genera cambios en la simetría estructural y magnética de los agregados. Se estudia la dependencia de los momentos magnéticos como función de la concentración y se determina un índice que determina el grado de no colinealidad de los momentos magnéticos locales.""Transition metal binary nanoalloys, are subject of intensive studies, since it is expected that their properties can be tailored with more interesting behavior that the single element nanoparticles. Their physicochemical properties depend on the size, composition and chemical order of the components. In this way, it is expected that the FePt nanoparticles represent a new type of magnetic materials with a large magnetic moment and high anisotropic magnetic energy when the important magnetic properties of Fe are combined with Pt that owes a strong spin-orbit coupling. In this thesis, the structural, electronic and magnetic properties of FenPtm (n+m≤7) bimetallic clusters were studied. The electronic structure was calculated self-consistently within the framework of the density functional theory (DFT) including the spin-orbit coupling. We used the Vienna ab initio simulation package (VASP) to solve the Kohn-Sham equations with an augmented plane wave basis in the generalized gradient version of the exchange and correlation functional. To obtain the basic structural geometry of nanoclusters up to n=7, and for all chemical compositions, a method within the graph theory was implemented. In addition we explored all the possible homotops for each composition. Remarkably, some of the heptamer nanoalloys resemble parts of the bulk cell alloys. Here, we show how the geometrical structures change as we go from the Fe-rich tridimensional particles to the two or quasi-two dimensional atomic arrangements rich in Pt. It is found that the Fe atoms try to form a central core and that the Pt atoms locate around them. We also explored in detail the role of the spin-orbit coupling in determining the ground state configuration. We calculated the magnetic anisotropy energy and found that the highest values correspond to the binary nanoalloys rich in Pt. We also analyzed how the magnetic moments depend on the composition, size and environment. We also quantified how much the individual magnetic moments differ in their direction from atom to atom and defined a non-collinearity index to describe this property.
Dual function of EDTA with silver nanoparticles for root canal treatment-A novel modification
Get PDF"The chelating and antimicrobial capacity of a novel modification of 17% EDTA with silver nanoparticles (AgNPs) (EDTA-AgNPs) was evaluated in-vitro for root canal treatment (RCT). The EDTA-AgNPs solution was characterized by UV-Vis spectroscopy, ζ-potential and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM). Antimicrobial capacity was evaluated against Candida albicans and Staphylococcus aureus in planktonic and biofilm cells by broth macrodilution (24 h) and XTT assays, (1, 10 and 30 min) respectively. The chelating capacity of EDTA-AgNPs was assessed indirectly (smear layer removal) and directly (demineralizing effect) in bovine dentin at two silver concentrations, 16 and 512 μg/ml at 1 and 10 minutes of exposure time. Smear layer removal was evaluated by atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM). The demineralizing effect was determined by atomic absorption spectroscopy (AAS), microhardness test (MH) and X-ray diffractometer (XRD). Synthesized AgNPs were quasi-spherical in shape with an average size of 13.09 ± 8.05 nm. 17% EDTA-AgNPs was effective to inhibit C. albicans and S. aureus in planktonic and biofilm cultures. The smear layer removal and demineralizing effect were similar between 17% EDTA-AgNPs and 17% EDTA treatments. The 17% EDTA-AgNPs solution proved to be an effective antimicrobial agent, and has a similar chelating capacity to 17% EDTA alone. These in-vitrostudies strongly suggest that EDTA-AgNPs could be used for effective smear layer removal, having an antimicrobial effect at the same time during RCT.
NA
Get PDFTesis para obtener el grado de Doctor en Ciencias Ambientales"La fermentación oscura es la alternativa más factible para la producción biológica de hidrógeno (H2). Este
bioproceso depende de la capacidad metabólica de microorganismos anaerobios que utilizan sustratos
orgánicos y producen una mezcla de ácidos carboxílicos e H2 como subproductos. En procesos continuos,
la fermentación oscura ha mostrado ser estable y con altas productividades, especialmente en reactores de
biomasa suspendida. Sin embargo, los rendimientos molares de H2 reportados en la literatura se mantienen
alejados de los valores teóricos (4 mol H2/mol hexose). Recientemente, la homoacetogénesis y la
fermentación ácido láctica han sido identificadas como causas probables de los desempeños subóptimos
de la producción de H2. En este trabajo se evaluaron diferentes parámetros de operación con el objetivo
de identificar y entender las condiciones que desencadenan la homoacetogénesis y la fermentación ácidoláctica
durante la producción de H2 en reactores continuous de tanque agitado.
Se demostró que el tiempo de retención hidráulico (TRH) es un factor crítico que controla la composición
de las comunidades microbianas de la fermentación oscura. Valores de TRH entre 6 y 12 h favorecen el
surgimiento de una comunidad microbiana dominada por las familias Clostridiaceae-LachnospiraceaeEnterobacteriaceae,
las cuales llevan a cabo metabolismos asociados con la producción de H2. En dichas
condiciones, se obtuvo una velocidad volumétrica de producción de H2 (VVPH) de 2 L H2/L-d. En
contraste, valores de TRH entre 18 y 24 h derivaron en el establecimiento de una comunidad microbiana
de Sporolactobacillaceae-Streptococcaceae, que llevó a cabo la fermentación ácido láctica y desplazó a
las bacterias productoras de H2. Asimismo, la VVPH disminuyó hasta un mínimo de 0.6 L H2/L-d.
Posteriormente, bajo condiciones fijas de TRH (6 h), se encontró que la operación a velocidades de carga
orgánica (VCO) bajas (14.7– 44.1 g lactosa/L-d) estuvo asociada con el dominio de Clostridium spp.
Dichas condiciones favorecieron las rutas metabólicas del ácido acético y butírico, con un rendimiento
molar de H2 de 2.14 mol H2/mol hexosa y una VVPH entre 3.2 y 11.6 L H2/L-d. En contraste, VCO
relativamente altas (58.8 y 88.2 g lactosa/L-d) favorecieron la aparición de Streptococcus spp. como
bacteria co-dominante en la comunidad microbiana, cuya presencia derivó en la producción de ácido
láctico. Bajo estas condiciones, la producción de ácido fórmico también se favoreció, sirviendo
posiblemente como estrategia para disponer el exceso de moléculas reducidas (e.g. NADH). En este
escenario, la VVPH incrementó (13.7–14.5 L H2/L-d), pero el rendimiento molar de H2 disminuyó hasta
0.74 mol H2/mol hexosa.
Después de analizar los resultados previos, se sugirió que la diversificación de las comunidades
microbianas y de las rutas metabólicas estaba posiblemente asociada con un fenómeno de inhibición
causado por la acumulación de ácidos carboxílicos ó H2. Por lo tanto, se evaluó el impacto de las
condiciones de transferencia de H2 mediante la operación de reactores bajo distintos coeficientes de
transferencia de masa (kLa). Se mostró que la VVPH y el rendimiento molar incrementaron 74 y 78%,
respectivamente, como resultado de la mejora en las condiciones de transferencia de H2 hacia la fase gas.
Este desempeño fue impulsado por una disminución de 53% en la concentración de H2 disuelto. Además,
el análisis de 16S-DGGE reveló que la abundancia de Clostridium sp incrementó a valores de kLa ≥ 2.72
1/h (300 y 400 rpm) como respuesta a las menores concentraciones de H2 disuelto. Esta respuesta fue
acompañada por un incremento de los rendimientos de ácidos acético y butírico.
En general, TRH y cargas orgánicas bajas (6 h y ≤ 44.1 g lactose/L-d), así como coeficientes de
transferencia de masa mayores a 2.72 1/h fueron identificadas como las condiciones más favorables para
la producción eficiente de H2, evitando una diversificación de las comunidades microbianas y controlando
las velocidades de consumo de H2 y de la fermentación ácido láctica.""Dark fermentation is the most feasible alternative for biological hydrogen (H2) production. Such bioprocess depends on the metabolic capacity of anaerobic microorganisms that use organic substrates and produce a mixture of short-chain carboxylic acids and H2 as byproducts. In continuous processes, dark fermentative hydrogen production has demonstrated to be stable and highly productive, especially in suspended-growth reactors. Nevertheless, the reported H2 yields remain far from theoretical values. In recent years, homoacetogenesis and lactic acid fermentation have been identified as possible causes of suboptimal performance of dark fermentation. In this regard, different operational parameters were evaluated with the aim to identify and understand the conditions that trigger homoacetogenesis and lactic acid fermentation during H2 production in continuous stirred tank reactors (CSTR). It was demonstrated that the hydraulic retention time (HRT) is a critical factor that shapes the microbial community of dark fermentation. It was shown that low values of HRT (6-12 h) favored the emergence of a microbial community dominated by Clostridiaceae-Lachnospiraceae-Enterobacteriaceae, which performed metabolic pathways co-producing H2. At these conditions, a maximum volumetric H2 production rate (VHPR) of 2 L H2/L-d was obtained. In contrast, large values of HRT (18-24 h) led to the establishment of a microbial community composed of Sporolactobacillaceae-Streptococcaceae that performed lactic acid fermentation and outcompeted H2-producing bacteria. At this stage, the VHPR dropped to a minimum of 0.6 L H2/L-d. Afterward, at fixed HRT conditions of 6 h, it was found that the operation at low organic loading rates (OLR) (14.7– 44.1 g lactose/L-d) was associated with the dominance of Clostridium spp. At such conditions, the acetate and butyrate metabolic pathways were mostly favored, with an associated H2 yield of 2.14 mol H2/mol hexose and VHPR between 3.2 and 11.6 L H2/L-d. In contrast, relatively high OLR (58.8 and 88.2 g lactose/L-d) favored the appearance of Streptococcus spp. as co-dominant bacteria leading to lactate production. The production of formate was also stimulated, possibly serving as a strategy to dispose the surplus of reduced molecules (e.g. NADH). In such scenario, VHPR was enhanced (13.7–14.5 L H2/L-d) but the H2 yield dropped to a minimum of 0.74 mol H2/mol hexose. In the light of these findings, it was suggested that the diversification of the microbial communities and the metabolic pathways were possibly associated with an inhibition phenomenon due to either the carboxylic acids or H2 accumulation. In this regard, the impact of the H2 mass transfer conditions was evaluated using a series of continuous stirred-tank reactors operated at H2 mass transfer coefficients (kLa) ranging from 1.04 to 4.23 1/h. It was demonstrated that the VHPR and H2 yield increased 74 and 78%, respectively, as a result of enhanced mass transfer conditions. This behavior was driven by a 53% decrease in the dissolved H2 concentration. Moreover, the 16S-DGGE analysis and sequencing revealed that Clostridium sp increased its occurrence at kLa ≥ 2.72 1/h (300 and 400 rpm) as response to lower dissolved H2 concentration. This was accompanied by an increase of acetate and butyrate yields. Overall, short HRT (6 h), low OLR (≤ 44.1 g lactose/L-d), and mass transfer coefficient above 2.72 1/h were identified as the most suitable conditions for efficient H2 production, avoiding excessive diversification of microbial communities and controlling the rates of H2 consumption by homoacetogenesis and lactic-acid fermentation."Esta tesis fue elaborada en los laboratorios de la División de Ciencias Ambientales del Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica, A.C., bajo la dirección del Dr. Elías Razo-Flores.
Durante la realización del trabajo, el autor recibió una beca académica del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (262218).
Como parte de este trabajo se realizó una estancia de investigación internacional con el apoyo de una Beca Mixta CONACYT en el Laboratoire de Biotechnologie de l’Environment perteneciente al Institute National de la Recherche Agronomique (INRA) en Narbonne, Francia, bajo la supervisión del Dr. Nicolas Bernet. Asimismo, se contó con el apoyo del proyecto BITA FP7-PEOPLE-2011-IRSES, proyecto 295170 “Bioprocess and Control Engineering for Wastewater Treatment”.
El trabajo de investigación fue financiado por el Fondo SENER-CONACYT Sustentabilidad Energética, Clúster Biocombustibles Gaseosos, proyecto 24700
Salinidad y óxido de grafeno: su influencia en la germinación de semillas y desarrollo de plántulas de dos variedades de frijol (Phaseolus vulgaris L.)
Get PDF"Actualmente la producción de nanomateriales (NM) es un campo industrial con un desarrollo muy dinámico y con múltiples aplicaciones en energía, materiales, dispositivos electrónicos, manufactura y diagnóstico médico. Los NM son generalmente sistemas de partículas coloidales, con un tamaño comprendido entre 10 y 100 nm y pueden ser dispersados en el ambiente tanto por exposición accidental (por la lluvia y el viento) o intencional, como pueden ser las descargas industriales y el uso de productos comerciales que, al ser desechados, entran en las plantas de tratamiento de aguas residuales pudiendo a su vez ser dispersados por los efluentes.
Cuando los NM son dispersados, tienen el potencial de contaminar el suelo, migrar al agua superficial y profunda, e interaccionar con la biota, pudiendo ocasionar efectos negativos sobre las redes alimenticias y los cultivos. Los efectos de los NM en diferentes especies de plantas pueden variar con el estado de crecimiento de la planta, método y duración de la exposición y también dependen de la forma, tipo, tamaño, composición química, concentración, estructura superficial, estabilidad, funcionalización, agregación y solubilidad de los NM.
Actualmente el óxido de grafeno (OG) es un precursor importante para la fabricación de productos electrónicos debido a la escalabilidad de su producción y aplicación, por lo que su producción se ha incrementado en tiempos recientes. Sin embargo, aún se desconocen sus posibles efectos en el ecosistema, por lo que es necesario el desarrollo de estudios que evalúen sus posibles interacciones biológicas.
Por otra parte, los ya mencionados efluentes de plantas de tratamiento, al ser empleados para cultivos agrícolas, pueden presentar otros desafíos, como es su contenido de sales disueltas, lo que ocasiona que los cultivos tengan que enfrentar la combinación de más de un factor de estrés abiótico.
En esta investigación se estudió el efecto de dos factores de estrés abiótico, NaCl y OG, tanto de manera independiente como en combinación, con el propósito de determinar y entender los posibles efectos de estos factores de estrés en los cultivos agrícolas, teniendo como planta modelo Phaseolus vulgaris y empleando las variedades “Bayo” y “Flor de mayo”.
En cuanto a germinación, se encontró que el porcentaje no es afectado de manera importante, en cambio otros parámetros si fueros afectados por el estrés abiótico: el tiempo medio de germinación aumentó para la variedad Bayo, mientras que disminuyó para la variedad Flor de mayo; la tasa media de germinación, al tratarse del inverso del índice anterior, también presentó diferencias. En cuanto al índice de sincronización, para la variedad Bayo no presentó diferencias, mientras que aumentó para la variedad Flor de mayo.
En cuanto al desarrollo de las plántulas, se encontró que la longitud del tallo y la acumulación de biomasa decrecieron progresivamente al aumentar el estrés abiótico, aunque la variedad Flor de mayo fue menos afectada.
Se encontraron también diferencias entre variedades en la composición superficial de la raíz, tanto en tratamiento control como en tratamiento salino.
Por último, el análisis anatómico de la raíz de las dos variedades mostró que las partículas de OG pueden penetrar el tejido a través de la epidermis y acumularse en el citoplasma, vacuolas y apoplasto. ""Currently the production of nanomaterials (NM) is an industrial field with a very dynamic development and with multiple applications in energy, materials, electronic devices, manufacturing and medical diagnosis. NMs are generally colloidal particle systems, ranging in size from 10 to 100 nm and can be dispersed in the environment either by accidental (rain and wind) or intentional exposure, such as industrial discharges and the use of commercial products that, when discarded, enter the wastewater treatment plants and in turn may be dispersed by effluents.
When NMs are dispersed, they have the potential to contaminate the soil, migrate to surface and deep water, and interact with biota, which may have negative effects on food chains and crops. The effects of NMs on different plant species can vary with plant growth status, method and duration of exposure and also depend on the form, type, size, chemical composition, concentration, surface structure, stability, functionalization, aggregation and solubility of NM.
Currently graphene oxide (OG) is an important precursor for the manufacture of electronic products due to the scalability of its production and application, so its production has increased in recent times. However, their possible effects on the ecosystem are still unknown, so it is necessary to develop studies that evaluate their possible biological interactions.
On the other hand, the already mentioned effluents from treatment plants, when used for agricultural crops, may present other challenges, such as their dissolved salts content, which causes the crops to face the combination of more than one factor of abiotic stress.
This study investigated the effect of two factors of abiotic stress, NaCl and OG, both independently and in combination with the purpose of determining and understanding the possible effects of these stress factors on agricultural crops, having as model plant Phaseolus vulgaris and using the varieties “Bayo” and “Flor de mayo”.
As for germination, it was found that the percentage is not affected in an important way, in contrast other parameters if they were affected by the abiotic stress: the average time of germination increased for the bay variety, while it decreased for May flower variety; the average rate of germination, being the inverse of the previous index, also presented differences. Regarding the synchronization index, for the variety Bayo did not present differences, while it increased for the flower variety of May.
Regarding the development of the seedlings, it was found that stem length and biomass accumulation decreased progressively with increasing abiotic stress, although the variety Flor de mayo was less affected.
Differences were also found between varieties in the root surface composition, both in control treatment and in saline treatment.
Finally, the anatomical analysis of the root of the two varieties showed that the OG particles can penetrate the tissue through the epidermis and accumulate in the cytosol, vacuoles and apoplast.
Compositos poliméricos de Poli (ácido acrílico) con hidróxido férrico para el tratamiento de efluentes contaminados con arsénico
Get PDF"Durante los últimos años la demanda de agua potable ha aumentado y las fuentes de agua han mostrado señales de contaminación, por diversas sustancias de distintos orígenes y con diferentes grados de toxicidad. Entre los compuestos más dañinos se encuentran los metales pesados; donde el arsénico por su interacción con los seres vivos representa un alto riesgo para la salud pública y demás seres vivos. Los compuestos de arsénico afectan a millones de personas en el mundo, por lo cual es imperativa la investigación y desarrollo de tecnologías que permitan su remoción efectiva, aun a bajas concentraciones.
La presente investigación se realizó con el objetivo de encontrar un material, con base en poli (ácido acrílico) e hidróxido férrico, que mediante mecanismos de adsorción pudiera remover arsénico de medios acuosos. Para ello se sintetizaron 19 hidrogeles de poli (ácido acrílico) (PAA), debido a que poseen alta capacidad de hinchamiento en medios acuosos y grupos funcionales con potencial en procesos de adsorción. Además, se propone aprovechar el hecho de que el arsénico tiene una afinidad natural al hierro, por lo que se sintetizó un precipitado de hierro que fue insertado en el hidrogel con la finalidad de mejorar su capacidad de adsorción de arsénico.
Estos compositos de PAA-Fe(OH)3, fueron caracterizados mediante diversas técnicas con el objetivo de evaluar su estructura y desempeño; y con ello correlacionar el efecto de las distintas variables que formaron parte del diseño experimental. A partir de los resultados obtenidos se determinó que los hidrogeles de PAA pueden adsorber hasta 90.64% y que hidrogeles con hidróxido férrico lograron 100% de adsorción de la concentración inicial de arsénico, además de que el hierro ayudó a que no se desorbiera el arsénico durante el proceso de adsorción, por efecto del cambio de pH"."In recent years, the drinking water demand has increased and water sources have shown signs of contamination, due to various substances of different origins and with different degrees of toxicity. Among the most harmful compounds are heavy metals; where arsenic, by its interaction with living beings, represents a high risk to public health and to other living beings. Arsenic compounds affect millions of people in the world, therefore it is imperative to research and develop technologies that allow their effective removal, even at low concentrations.
The present research was carried out with the objective of finding a material, based on poly (acrylic acid) and ferric hydroxide, which through adsorption mechanisms could remove arsenic from aqueous media. To do this, 19 poly (acrylic acid) hydrogels (PAA) were synthesized, because they have both, high swelling capacity in aqueous media and functional groups with potential in adsorption processes. In addition, it is proposed to take advantage of the fact that arsenic has a natural affinity to iron, hence an iron precipitate was synthesized and inserted into the hydrogel in order to improve its arsenic adsorption capacity.
These PAA-Fe(OH)3 composites were characterized by various techniques in order to evaluate their structure and performance; and with that correlate the effect of the different variables that were part of the experimental design. From the results obtained it was determined that the PAA hydrogels can adsorb arsenic up to 90.64% and that hydrogels with ferric hydroxide achieved a 100% adsorption of the initial concentration, in addition to the fact that iron helped to prevent desorption of arsenic during the adsorption process, due to the change in pH".Esta tesis fue elaborada en el Laboratorio de Polímeros Avanzados de la División de Materiales Avanzados del Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica, A.C., bajo la dirección del Dr. Vladimir Alonso Escobar Barrios.
Durante la realización del trabajo el autor recibió una beca académica del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, No. de registro: 608492 y del Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica, A. C
Protocolo algebraico de establecimiento de una llave pública basado en trenzas
Get PDF"Dado que la finalidad de la criptología es ocultar y trasmitir información, usualmente usando un canal público, es importante establecer un procedimiento que cumpla con dichos propósitos de manera segura y eficiente, sin olvidar que debe resolver principalmente el problema de la confidencialidad. Por ello en esta tesis, siguiendo el trabajo de Anshel y colaboradores y de Ki Hyoung Ko y colaboradores, se desarrolló un protocolo algebraico para establecer una llave privada por medio del grupo no conmutativo de las 3-trenzas, buscando con ello trasmitir nuestra información por un canal público. Además, en dicho desarrollo se propuso también un procedimiento denominado ML2, basado en el uso del mapeo logístico, con el fin de generar una cadena de 0's y 1's, con la cual se encripte o desencripte una cadena de 0's y 1's asociada a un texto plano, buscando con ello el ocultar o recuperar nuestra información respectivamente. Por último, se implementó este protocolo en el software MATLAB y además se optó por desarrollar una interfaz gráfica, para con ello permitir a los usuarios una interacción cómoda y visual con dicho protocolo, se incluyó también el pseudocódigo correspondiente para su implementación en cualquier lenguaje de programación.""The purpose of cryptology is hide and transmit information, usually using a public channel.
For this reason, it is important to establish a procedure that accomplishes these purposes
safely and efficiently, without forgetting that it must mainly solve the problem of the confidentiality.
Therefore, in this thesis, following the work of Anshel et al. in [1] and the work of
Ki Hyoung Ko et al. in [3], an algebraic protocol was developed to establish a private key
through the non-commutative group of the 3-braids, with the propose to transmit our information
through a public channel. Besides, in this development a procedure called ML2 was
proposed, based on the use of logistic map, to generate a chain of 0’s and 1’s, with which
can to encrypt or decrypt a chain of 0’s and 1’s associated with a plain text, with the propose
to hide or recover our information respectively. Finally, this protocol was implemented in
the MATLAB ® software and also it was decided to develop a graphical interface with the
propose to permit to users a comfortable and visual interaction with this protocol, additionally
the corresponding pseudocode was include for its implementation in any programming
language."Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (619730) y el Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica, A. C
Two sprayer CVD synthesis of nitrogen-doped carbon sponge-type nanomaterials
Get PDF"Nitrogen-doped carbon sponge-type nanostructures (N-CSTNs) containing coaxial multiwalled carbon nanotubes are synthesized at 1020?°C by using a modified chemical vapor deposition (CVD) arrangement. Here, the CVD reactor is supplied by two flows coming from two independent sprayers (called sprayer A and sprayer B). The nebulized material in each sprayer is transported by two different gases with different flow velocities. The synthesis of carbon N-CSTNs is performed using different precursors: sprayer A contains a solution composed of ethanol, thiophene and ferrocene, whereas sprayer B contains a solution of benzylamine, thiophene and ferrocene. Samples are classified according to the position inside the reactor and characterized by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Raman spectroscopy and thermogravimetric analysis (TGA). Samples collected at the beginning of the reactor contain curly structures with diameters of 10-100?nm. At the end of the reactor, the sample is mainly formed by one type of structure. A spongy-type material is mainly formed in the hottest zone of the tubular furnace. The N-CSTNs are highly hydrophobic with oil sorption properties, which could be used for adsorption of oil spills.