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Desulfuración de combustibles a través de redes metal-orgánicas bimetálicas
Get PDFTesis para la obtención de grado, resultado del trabajo de investigación de la alumnaPetroleum-derived fuels are an essential source of energy in our daily lives. However, upon combustion, the sulfur compounds present in oil produce sulfur oxides that are harmful to human health and the environment. Therefore, the desulfurization of fuels is crucial to reduce environmental damage. Metal-organic
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frameworks are a class of highly porous materials that have recently been used as catalysts and adsorbents in the removal of sulfur compounds. It is important to mention that the incorporation of a second metal in metal-organic networks can create bimetallic materials with unique desirable properties in the desulfurization of fuels. In this document, we seek to provide an overview of metal-organic networks and materials based on bimetallic metal-organic networks in hydrodesulfurization, oxidative desulfurization, pervaporative desulfurization, and adsorptive desulfurization processes. In addition, this work aims to compare the attraction between a series of metals in a node of MOF and dibenzothiophene using density functional theory. All of this is with the purpose of establishing the theoretical bases for the design and development of organic materials used in fuel desulfurization.CONACYT, UAEME
ESTUDIO DE REDES METAL-ORGÁNICAS Y MATERIALES CARBONOSOS PARA LA ADSORCIÓN DE COMPUESTOS SULFURADOS
Get PDFTrabajo escrito de Tesis para titulación del posgradoEl proceso de desulfuración se ha convertido en un tema cada vez más importante en los
últimos años. Los combustibles de transporte provenientes del petróleo como lo es la
gasolina y el diésel contienen una gran cantidad de compuestos orgánicos de azufre [1]. El
consumo de estos combustibles ha propiciado la contaminación del aire, esto es debido a
que en el proceso de combustión del azufre se forman óxidos de azufre (SOx). Éste es un
importante contaminante, ya que al ser un gas irritante y tóxico afecta la salud humana
provocando enfermedades respiratorias, además, de jugar un papel importante en el
proceso de la lluvia ácida, por esta razón, la Agencia de Protección Ambiental (EPA) ha
limitado gradualmente el contenido de azufre en la gasolina [2].
En este trabajo se realizará una investigación acerca del estudio de redes metal-orgánicas
(MOF) y materiales carbonosos provenientes de estos, para la adsorción de compuestos
sulfurados, como lo son los compuestos tiofénicos, siendo los más comunes el tiofeno y
benzotiofeno. Recientemente el uso de materiales carbono poroso como adsorbentes de
compuestos que contienen azufre, han reunido intereses debido a sus buenas propiedades
de textura y propiedades químicas de superficie [3] mejorando la capacidad de adsorción
de éstos [4].
Primero, se definirá el proceso de desulfuración, técnicas usuales de desulfuración,
mecanismos de desulfuración por adsorción y el consumo de dos principales combustibles
que contienen azufre. Se abordará la definición de las redes metal orgánicas y las redes
zeolíticas de imidazolato (como parte de subgrupo de los MOF), así como su estructura,
componentes y características principales, para finalmente presentar las investigaciones de
los MOF y materiales de carbono poroso para la desulfuración por adsorción, se hablará de
síntesis, estructura, caracterización, y las pruebas de remoción de azufre para conocer la
capacidad de adsorción de estos materiales.CONACYT la beca del alumn
Evaluación de la liberación de un extracto del cultivo celular de Buddleja cordata por el hidrogel formulado con mucílago de Opuntia ficus-indica, quitosano e hipromelosa
Get PDFUn hidrogel es un sistema capaz de dirigir o suministrar un fármaco a una determinada dosis; éste puede activarse tras algunos minutos o después de algunas horas desde su aplicación y de ser necesario, lograr mantener una dosificación continua del fármaco al organismo de interés por varios días, lo cual ofrece claras ventajas sobre la dosificación directa de fármacos (ej. pastillas e inyecciones). Existe un interés creciente por desarrollar hidrogeles a base de productos de origen natural debido a su bajo costo y a la ineficiencia de algunos métodos de suministro de fármacos que resultan en costos elevados y en toxicidad celular innecesaria. En el presente trabajo se desarrollan diferentes formulaciones de hidrogel a base de polisacáridos de origen natural (mucílago de Opuntia ficus-indica, hipromelosa y quitosano) como un sistema de liberación de un extracto crudo de un cultivo celular de Buddleja cordata (el cual ha demostrado poseer actividades biológicas). Con el extracto y el mucílago obtenidos mediante el empleo de soluciones hidroalcohólicas, quitosano e hipromelosa, se realizaron cuatro hidrogeles (con 2% de monómeros) por el método de precipitación y evaporación en placa; posteriormente se evaluó el porcentaje de hinchamiento y acorde al modelo de difusión propuesto por Korsmeyer Peppas, se determinó en cada hidrogel el mecanismo de liberación del extracto de B. cordata. Se observó que la conjugación de mucílago de O. ficus-indica con hipromelosa en la formación de hidrogel, otorga adherencia a superficies y alta retención de solvente, en cambio los hidrogeles con quitosano presentaron mayor elasticidad y una menor retención de solvente; la liberación del extracto de B. cordata en los hidrogeles a base de quitosano estuvo dominada por la permeación del solvente a la matriz, dando lugar a una liberación prolongada, mientras que en el hidrogel con mucílago se observó una liberación del extracto dominada por la degradación del propio hidrogel en el medio solvente. Tales características en los hidrogeles obtenidos podrían ser aprovechadas, para ello es necesario dar continuidad al presente trabajo con la evaluación fisicoquímica y biológica correspondiente.proyecto aprobado por COMECYT con el folio 1618-2017
Extracción de celulosa a partir de Opuntia ficus para la evaluación sobre la retención de flúor (F-)
No full textTesis para obtención del grado de Maestría en ciencias de materialesEl nopal pertenece a la familia de las cactáceas es una planta que se encuentra distribuida a lo largo del territorio nacional, se adapta fácilmente a climas desérticos y templados con gran facilidad de reproducción tanto sexual como asexual, se han encontrado vestigios de su uso como comida desde la época prehispánica y en la actualidad prevalece el consumo de nopal, así mismo sirve como alimento para ganado y se han diversificados sus usos y aplicaciones como aglutinantes, adherentes, antioxidantes y diferentes extraíbles de su mucilago [1]. Los cladodios y/o raquetas están constituidas por una cutícula cerosa, almidón, mucilago, y fibra. La fibra del nopal se ordena en forma de red que cubre el interior al almidón y el mucilago. La fibra está constituida por una estructura fibrilar que a su vez se fragmentan en microfibrillas, las cuales se constituyen de lignina celulosa y hemicelulosa.
La tendencia actual es la adquisición de materiales que sean sustentables y renovables, por ello se ha puesto mucho énfasis en la celulosa cristalina debido a la gran cantidad de área superficial, así como a la cantidad de grupos hidroxilos que se pueden funcionalizar, sus propiedades mecánicas y diferentes aplicaciones en la tecnología. Un paso fundamental para la extracción de la celulosa es la separación de las fibrillas en sus constituyentes, para ello se ha desarrollado una gran variedad de métodos y al mismo tiempo se ha probado una gran cantidad de reactivos para conseguir una separación exitosa. Entre los reactivos comúnmente usados están: el hidróxido de sodio e hidróxido de potasio para la separación de lignina y hemicelulosa, también compuestos como peróxido de hidrógeno, ácido acético, ácido nítrico, hipoclorito de sodio, clorito de sodio como oxidantes. La fragmentación de la celulosa amorfa y cristalina se lleva acabo con hidrólisis ácida [2, 3].
Las aplicaciones de la celulosa son muy variadas, desde mejorar las propiedades mecánicas como materiales compositos, películas delgadas para aplicaciones ópticas, removedor de contaminantes en aguas residuales [4, 5]. Nuestro interés se centra en la absorción de contaminantes presentes en las aguas. Es sabido que posee una gran capacidad para la remoción de cationes por los tres grupos hidroxilos que presenta en cada una de sus
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moléculas del monómero. Y que se puede funcionalizar para absorber iones. Pero ¿Cómo saber si de manera natural puede remover contaminantes iónicos, como lo es el flúor?
El flúor es problema en muchos países como Estados Unidos, China, India e incluso en México el problema con el ion flúor se localiza en la zona centro-norte del país teniendo referencia en municipios de Juventino Rosas, Salamanca, San Luís de la Paz en el estado de Guanajuato debido a la presencia que supera el límite permisible de flúor en aguas subterráneas (1.5 mg/L), las cuales son consumidas por la población local generando fluorosis en dientes y huesos [6]. Este problema se origina debido a que la hidroxiapatita se encuentra en las estructuras óseas, la cual puede ser sustituida al absorber el ion flúor por el grupo hidroxilo debido a su semejanza en longitud de sus radios atómicos (0.133 nm flúor, 0.137 nm del grupo hidroxilo) .CONACy
Estudio de la estabilidad y liberación del aceite de ajonjolí encapsulado mediante gelación iónica con alginato de sodio y mucílago de nopal como agentes encapsulantes
Get PDFEn los últimos años, la industria alimentaria ha observado que el consumidor tiende a preferir productos benéficos para su salud, es decir, alimentos que contengan nutrientes y que promuevan una mejor calidad de vida; esto ha generado un incremento en la demanda de hidrocoloides de origen natural debido a que su aporte calórico es bajo, suelen ser sostenibles y además, se ha encontrado que poseen propiedades fisicoquímicas y funcionales que los vuelven agentes encapsulantes potenciales, uno de los hidrocoloides recientemente empleado en la tecnología de encapsulación es el mucílago de nopal.
Es bien sabido que los aceites vegetales brindan múltiples beneficios a la salud humana, en el caso del AA, su alto contenido de ácido linoléico (Omega-6), provoca que sea una sustancia de interés para la industria alimentaria; sin embargo, es un compuesto susceptible al deterioro por factores ambientales tales como la luz, el oxígeno, la humedad y el calor, por lo que es necesario brindarle protección previo a su procesamiento para garantizar que llegue de manera adecuada al organismo y evitar que genere sabores desagradables y compuestos que puedan ser dañinos para la salud.
La gelación iónica es una técnica de encapsulamiento que permite conservar las propiedades funcionales del compuesto activo, prolongar su vida de anaquel y lograr una liberación de manera controlada en productos procesados. Para llevar a cabo este proceso, el biopolímero más empleado es el AS, dado que se ha observado su capacidad de generar películas poliméricas protectoras en el transporte de aceites esenciales y además tiene las ventajas de ser económico y no tóxico.
En este trabajo de investigación se propuso obtener hidrogeles que contengan AA mediante la técnica de gelación iónica empleando como matriz mezclas de AS y MN para posteriormente caracterizar estas partículas y determinar su funcionalidad como agente encapsulante con la finalidad de brindar una nueva opción a la industria alimentaria para la generación de productos que contengan el compuesto de interés.Este trabajo de investigación se centró en la evaluación y análisis de hidrogeles formados mediante la técnica de gelación iónica que contenían aceite de ajonjolí (AA) empleando como matriz el alginato de sodio (AS) y mezclas de AS con mucílago de nopal (MN), con la finalidad de brindar a la industria alimentaria una nueva opción de materiales para la obtención de sistemas de encapsulación y liberación controlada.
El AA obtenido mediante prensado en frío fue encapsulado mediante gelación iónica usando matrices de AS y MN en relaciones peso de 1:0, 1:1 y 1:1.5. La producción de perlas de hidrogel consistió en agregar las dispersiones homogéneas de los sistemas aceite-agente encapsulante mediante goteo utilizando una jeringa hacia una solución de cloruro de calcio 2.5% (p/v) en agitación continua para promover el proceso de gelación. Los hidrogeles obtenidos se secaron por convección forzada y se almacenaron en frascos ámbar para su posterior caracterización.
Las perlas de los hidrogeles formados con AS presentaron morfologías de tipo esférico con diámetro promedio de 2.19 mm, mientras que los hidrogeles de AS-MN presentaron formas semiesféricas con diámetro promedio entre 2.06 y 2.10 mm, de acuerdo con el contenido de MN.
La eficiencia de encapsulación de AA en los hidrogeles se vió influenciada por la adición de MN en los sistemas de AS, obteniendo valores de 80.64% para AS-MN (1:1.5), seguido de 75.44% para AS-MN (1:1) y 63.48% para AS.
Se evaluó la estabilidad oxidativa del AA libre y en las perlas de los hidrogeles durante 6 semanas bajo tres temperaturas de almacenamiento (25, 35 y 45°C). Los resultados mostraron valores de entre 20 - 21.3 meq HP/kg aceite para las perlas de AS, 9.56 - 17.1 meq HP/kg aceite para las perlas AS-MN (1:1) y 6.6 – 15.1 meq HP/kg aceite para las perlas AS-MN (1:1.5). De acuerdo con éstos valores, el efecto protector contra la oxidación de AA se incrementó conforme se aumentó la concentración de MN en la mezcla AS-MN.
La evaluación de los perfiles de liberación del AA mostró que los procesos de transferencia de masa del centro de la perla de hidrogel hacia el medio de liberación fueron dominados por los procesos difusivos, siendo más lento en los sistemas AS-MN. Estos cambios en la liberación de AA encapsulado, pueden asociarse a cambios estructurales y de conformación de las perlas de los hidrogeles, donde la adición de MN permitió controlar la liberación de AA.
Para establecer una posible relación entre las diferentes estructuras conformadas por los tres sistemas de hidrogeles y la estabilidad del aceite encapsulado, se procedió a realizar un estudio termodinámico de sorción de vapor de agua en los hidrogeles. Las isotermas de adsorción de los tres diferentes tipos de hidrogeles obtenidas experimentalmente a temperaturas de 25, 35 y 45 °C se ajustaron adecuadamente al modelo cinético de GAB mostrando una curva característica tipo II sigmoidal. El radio de poro de las perlas de hidrogel se encontró en el intervalo de 0.81 a 7.59 nm, el cual corresponde a tamaños de poro del orden de microporos y mesoporos de acuerdo a la IUPAC.
A partir del análisis termodinámico se determinó que el punto de máxima estabilidad, es decir, las condiciones de humedad donde los hidrogeles no presentan cambios físicos evidentes, fue de 3.31 a 5.59 kg H2O/100 kg s.s. (aw de 0.23 a 0.59). La teoría de compensación entalpía-entropía mostró la presencia de dos zonas indicativas de mecanismos de adsorción entrópicos y entálpicos que, a su vez, reiteran la existencia de micro y mesoporos en la estructura de los tres tipos de perlas evaluados.
De acuerdo con los resultados de eficiencia de encapsulación, estabilidad oxidativa y perfiles de liberación obtenidos en este proyecto, se puede considerar que la mezcla de AS-MN tiene potencial como material de pared para la aplicación en la industria alimentaria en la protección de aceites grasos polinsaturados como es el caso del aceite de ajonjolí.A la Universidad Autónoma del Estado de México por brindar los recursos necesarios mediante el proyecto con clave 6661/2022SF, “Diseño y análisis de la estructura física de microcápsulas de aceite de linaza mediante secado por aspersión empleando mezclas de proteína de chícharo y polisacáridos como agentes encapsulantes”
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
SINTESIS DE BIO-MOFs CON DIFERENTES CATIONES Y EL ESTUDIO DE SU EFECTO EN LA ADSORCIÓN DE GASES
Get PDFTesis derivada del trabajo experimental del alumno durante sus estudios de DoctoradoUno de los parámetros más importantes para la producción de BioMOFs es el tamaño del cristal, cuando se utiliza en la adsorción o separación de gases, que puede ser monitorizado mediante el control de las propiedades físico-químicas. Por este motivo, en este trabajo se sintetizaron cristales de BioMOF micrométricos y milimétricos mediante dos métodos, N01 o N02, respectivamente. Se caracterizaron mediante microscopía óptica y electrónica de barrido, espectroscopía infrarroja (FTIR), análisis BET, análisis termogravimétrico (TGA), calorimetría diferencial de barrido (DSC) y difracción de rayos X. Los resultados muestran que el tamaño del cristal de BioMOF-N01 es cuatro veces mayor que el de BioMOF-N02 mediante microscopía óptica y microscopía electrónica de barrido (SEM). Los tamaños de los cristales dependen de la base metálica, así como del reordenamiento de los reactivos. Además, no se observaron cambios estructurales por espectroscopia infrarroja FT, por lo que se obtuvo la misma fase para cada tipo de BioMOFs, pero no se fragmentaron por tensiones mecánicas. El análisis de su superficie mediante BET muestra un aumento de la misma.Conacy
Extracción de celulosa a partir de Opuntia ficus para la evaluación sobre la retención de flúor (F-)
Get PDFTesis para obtención del grado de Maestría en ciencias de materialesEl nopal pertenece a la familia de las cactáceas es una planta que se encuentra distribuida a lo largo del territorio nacional, se adapta fácilmente a climas desérticos y templados con gran facilidad de reproducción tanto sexual como asexual, se han encontrado vestigios de su uso como comida desde la época prehispánica y en la actualidad prevalece el consumo de nopal, así mismo sirve como alimento para ganado y se han diversificados sus usos y aplicaciones como aglutinantes, adherentes, antioxidantes y diferentes extraíbles de su mucilago [1]. Los cladodios y/o raquetas están constituidas por una cutícula cerosa, almidón, mucilago, y fibra. La fibra del nopal se ordena en forma de red que cubre el interior al almidón y el mucilago. La fibra está constituida por una estructura fibrilar que a su vez se fragmentan en microfibrillas, las cuales se constituyen de lignina celulosa y hemicelulosa. La tendencia actual es la adquisición de materiales que sean sustentables y renovables, por ello se ha puesto mucho énfasis en la celulosa cristalina debido a la gran cantidad de área superficial, así como a la cantidad de grupos hidroxilos que se pueden funcionalizar, sus propiedades mecánicas y diferentes aplicaciones en la tecnología. Un paso fundamental para la extracción de la celulosa es la separación de las fibrillas en sus constituyentes, para ello se ha desarrollado una gran variedad de métodos y al mismo tiempo se ha probado una gran cantidad de reactivos para conseguir una separación exitosa. Entre los reactivos comúnmente usados están: el hidróxido de sodio e hidróxido de potasio para la separación de lignina y hemicelulosa, también compuestos como peróxido de hidrógeno, ácido acético, ácido nítrico, hipoclorito de sodio, clorito de sodio como oxidantes. La fragmentación de la celulosa amorfa y cristalina se lleva acabo con hidrólisis ácida [2, 3]. Las aplicaciones de la celulosa son muy variadas, desde mejorar las propiedades mecánicas como materiales compositos, películas delgadas para aplicaciones ópticas, removedor de contaminantes en aguas residuales [4, 5]. Nuestro interés se centra en la absorción de contaminantes presentes en las aguas. Es sabido que posee una gran capacidad para la remoción de cationes por los tres grupos hidroxilos que presenta en cada una de sus 8 moléculas del monómero. Y que se puede funcionalizar para absorber iones. Pero ¿Cómo saber si de manera natural puede remover contaminantes iónicos, como lo es el flúor? El flúor es problema en muchos países como Estados Unidos, China, India e incluso en México el problema con el ion flúor se localiza en la zona centro-norte del país teniendo referencia en municipios de Juventino Rosas, Salamanca, San Luís de la Paz en el estado de Guanajuato debido a la presencia que supera el límite permisible de flúor en aguas subterráneas (1.5 mg/L), las cuales son consumidas por la población local generando fluorosis en dientes y huesos [6]. Este problema se origina debido a que la hidroxiapatita se encuentra en las estructuras óseas, la cual puede ser sustituida al absorber el ion flúor por el grupo hidroxilo debido a su semejanza en longitud de sus radios atómicos (0.133 nm flúor, 0.137 nm del grupo hidroxilo) .CONACy
Variations on the Author
Get PDF“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
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