Desarrollo de interfaces de electrodos para la detección electroquímica de Bisfenol A: Estudio teórico

JAZMIN DELGADO AVILEZ (2023)

El bisfenol A (BPA), es un contaminante de origen industrial presente en efluentes y

aguas naturales, que representa un alto riesgo para el entorno ambiental y para la salud humana debido a su inherente toxicidad y su limitada capacidad de degradación. En este contexto, los sensores electroquímicos, generalmente basados en electrodos de carbono, son herramientas fundamentales con el propósito de detectar y cuantificar esta molécula. Sin embargo, estos dispositivos enfrentan desafíos sustanciales derivados de la inactivación electroquímica, un fenómeno atribuido a la formación de una capa aislante o polimerización durante el proceso de detección. La descripción de los mecanismos de reacción BPA/superficie del electrodo puede ser útil para identificar los sitios activos y contribuir a la elucidación del proceso de polimerización.

En esta investigación, se implementó un estudio teórico mediante Teoría de Funcionales de la Densidad (DFT) con el propósito de analizar con profundidad las interacciones entre el BPA en sus diversos estados de oxidación: oxidada (O), reducida (R) y monoprotonada (r*) y materiales de carbono. A tal efecto, se empleó el grafeno funcionalizado (plano basal, borde tipo silla y zigzag) como modelo representativo de la superficie del electrodo. Finalmente se evalúan las posibilidades de la dimerización del BPA o polimerización sobre varios grupos funcionales. El objetivo principal radica en la detección de grupos funcionales específicos que puedan inducir procesos secundarios, los cuales actúan como obstáculos para la eficaz detección electroquímica del BPA. La información resultante se instituye como un recurso valioso con miras al diseño y la optimización de sensores electroquímicos con un desempeño más robusto y sofisticado.

A continuación, se detalla la sinopsis general de este trabajo describiendo cada capítulo y las etapas involucradas en el estudio del modelo teórico de DFT para el sistema de reacción BPA/superficie del electrodo.

Capítulo 1. Estado del arte tanto de los usos industriales como las implicaciones

ambientales asociadas al Bisfenol A. Una de las problemáticas que se destacan es la necesidad de una detección precisa de esta molécula mediante sensores electroquímicos cuya limitación es la inactivación que presentan. También se describe la justificación del trabajo, así como el uso del modelo computacional, además de los objetivos y la hipótesis del mismo.

Capítulo 2. Descripción de los fundamentos teóricos basados en primeros principios, de la Teoría de Funcionales de la Densidad (DFT), con un enfoque especial en las aproximaciones para desarrollar modelos representativos que optimicen el tiempo de cálculo. Además, se detallan las características de la estructura y la superficie de los materiales de carbono considerados en el proceso de modelado.

Capítulo 3. Detalle del proceso de construcción del modelo de superficie para el estudio de las interacciones BPA/superficie del electrodo, donde se empleó el modelo del plano basal,así como los bordes tipo silla y zigzag del grafeno, con funcionalizaciones que incluyen COOH, OH, éter, epóxido, cetona y terminaciones de hidrógeno.

Bisphenol A (BPA) is a contaminant of industrial origin present in effluents and natural waters. It represents a high environmental and human health risk due to its inherent toxicity and limited degradation capacity. In this context, electrochemical sensors, generally based on carbon electrodes, are fundamental to detecting and quantifying this molecule. However, these devices face substantial challenges from electrochemical inactivation, a phenomenon attributed to forming an insulating layer or polymerization during the sensing process. The description of the BPA/electrode surface reaction mechanisms can be helpful to identify the active sites and contribute to the elucidation of the polymerization process.

In this research, a theoretical study was implemented using Density Functional Theory (DFT) to analyze in depth the interactions between BPA in its various oxidation states: oxidized (O), reduced (R), and monoprotonated (r*) and carbon materials. For this purpose, functionalized graphene (basal plane, saddle edge, and zigzag) was used as a representative model of the electrode surface. Finally, the possibilities of BPA dimerization or polymerization on various functional groups are evaluated. The main objective is detecting specific functional groups that can induce secondary processes, which act as obstacles to the effective electrochemical detection of BPA. The resulting information is a valuable resource for designing and optimizing electrochemical sensors with more robust and sophisticated performance.

The general synopsis of this work is detailed below, describing each chapter and the

stages involved in the study of the theoretical DFT model for the BPA/electrode surface reaction system.

Chapter 1. State of the art of industrial uses and the environmental implications associated with Bisphenol A. One of the problems that stands out is the need for precise detection of this molecule using electrochemical sensors, whose limitation is the inactivation they present. The justification of the work is also described, as well as the use of the computational model, in addition to its objectives and hypothesis.

Chapter 2. Description of the theoretical foundations based on first principles of Density Functional Theory (DFT), focusing on approaches to develop representative models that optimize calculation time. Additionally, the structure and surface characteristics of the carbon materials considered in the modeling process are detailed.

Chapter 3. Detail of the construction process of the surface model for the study of BPA/electrode surface interactions, where the basal plane model was used, as well as the chair- type and zigzag edges of graphene, with functionalizations that include COOH, OH, ether, epoxide, ketone, and hydrogen endings.

Master thesis

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS Oxidación de fenoles, Teoría de funcionales de la densidad (DFT), electrodos de carbono, desactivación electroquímica, Bisfenol A (BPA). Phenol oxidation, Density Functional Theory (DFT), carbon electrodes, electrochemical deactivation, Bisphenol A (BPA).

Relación agua-energía para apoyar la producción de alimentos en la zona de influencia del Tren Maya, tramo Palenque-Carrillo Puerto

José Javier Ramírez Luna Eduardo Venegas Reyes ULISES DEHESA CARRASCO (2019)

RD1907.1

En el presente informe se reporta la construcción de un área experimental para la producción de fresa, arándano y aguacate, basados en agua proveniente de un sistema de desalinización alimentado con energía solar. Dicho informe comprende la implementación de un área demostrativa para cultivo de aguacate; el establecimiento de un área demostrativa para cultivo de arándano y fresa; y la puesta en marcha del sistema de desalinización implementado en proyectos productivos.

Working paper

Riego Desalación Cultivos alimenticios CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Impactos socio territoriales de la transición del alimento a su función de mercancía fundamental en el estado de Morelos

RODRIGO FLORES RESENDIZ (2023)

La alimentación fue fundamental para el desarrollo de la humanidad por permitir la

satisfacción concreta de alimentarse para reponer vida, es decir, forma parte de las

necesidades básicas para la reproducción de la vida. En principio, la alimentación fue

basada en la recolección de algunas plantas y especies animales, lo que permitió un largo

proceso una acumulación de conocimiento sobre el manejo de la alimentación, originando

un proceso de domesticación basada en las condiciones locales de cada territorio, dando

como resultado múltiples sistemas agroecológicos, los cuales forman parte de la

territorialización del conocimiento sobre el manejo de la alimentación. Por ello, el

alimento es considerado como un producto fundamental.

En esta lógica, la producción de alimentos fue desarrollándose de manera que la

tecnificación de la agricultura permitía la generación de excedentes alimentarios, los

cuales en primera instancia sirvieron como una reserva alimentaria para asegurar su

alimentación. Sin embargo, la producción agrícola en el advenimiento de la revolución

industrial modificó los sistemas agrícolas tradicionales para el aprovechamiento de los

productos agrícolas de monocultivo, el cual origino una transformación económica que

impulsó la agricultura capitalista.

En este sentido, la agricultura dejo de producir alimentos para satisfacer la

necesidad concreta de alimentarse para producir productos agrícolas necesarios para el

mercado mundial, generando un proceso de transformación a una mercancía

fundamental. Es decir, algunas de las determinaciones generales del alimento fueron

absolutizadas, dejando por un lado la satisfacción de una necesidad para la reproducción

de la vida por la acumulación de riqueza; por tanto, el producto de esta transformación se

clasifica como alimento mercancía.

Master thesis

CIENCIAS SOCIALES DEMOGRAFÍA

Gestión colectiva del agua de uso doméstico y sus representaciones sociales. Medellín-Colombia (2000-2020)

LEIDY JOHANNA VALLEJO ARIAS (2023)

El manejo del agua ha sido de interés por parte de los grupos humanos desde el inicio de los tiempos, ya que sin ésta no sería posible la supervivencia humana. Con el paso de los años, el ser humano se ha encargado de crear sistemas tanto de infraestructura como de gestión del agua, los que le han permitido acceder a ella de manera rudimentaria en algunos casos y en otros de manera tecnificada (Quintana, 2016), prevaleciendo una gran variedad de posibilidades y combinaciones de situaciones y recursos. De ahí que Rolland y Vega (2015) puntualicen que “Los actos políticos, económicos y jurídicos relacionados con la gestión del agua responden a contextos geográficos, hídricos y demográficos, así como a la dinámica social, tanto en los ámbitos local, regional, nacional como internacional” (p. 156). Es por esto por lo que la gestión del agua debe ser entendida de manera específica y contextualizada, debido a que el territorio y las personas que lo habitan son quienes mediante sus relaciones posibilitan dicha gestión.

Master thesis

CIENCIAS SOCIALES DEMOGRAFÍA

Corales vivos: diseño editorial como medio de divulgación científica en San Miguel, Cozumel

VÍCTOR IVÁN MORENO RODRÍGUEZ (2023)

La Isla de Cozumel ha sido un lugar de cambios. De ser una isla ritual y de relajación –culto a la

diosa Ixchel– a ser un atractivo turístico. Sin embargo, Cozumel no sólo es objeto de diversión y

relajación, también de una abundante vida científica que ha logrado desarrollarse y coexistir con

la comunidad, formando parte tanto de sus pobladores como de sus visitantes, atrayendo a mucha

gente, no solo por su belleza, sino por su biodiversidad y su quehacer científico.

Hasta mediados de los años cincuenta (1950), la Isla de Cozumel pudiera considerarse poco

explorada y explotada; si bien hay indicios de culturas como la maya que la habían poblado tiempo

atrás (900 D.C.), así como de la intervención española, incluso antes de la llegada de Cortés a

América (1518), solo unos cuántos nativos, descendientes de mestizos escapando de la guerra de

castas la habitaban y explotaban sus recursos con base en la pesca y comercialización del cedro

(Sánchez, 2020).

Se cree que sus playas comenzaron a popularizarse a raíz de las declaraciones del buzo y

oceanógrafo francés Jacques-Yves Cousteau, quien consideraba a Cozumel como uno de los

mejores lugares para ejercer el buceo, ya que sus aguas turquesas otorgaban las condiciones ideales

para la exploración marina, tanto profesional como recreativa. Particularmente, una de las cosas

que más destacaba de Cozumel eran los arrecifes de coral.

Desde principios de los años ochenta, los arrecifes de coral en todo el mundo se encuentran

en una carrera contra reloj por su supervivencia. En particular, la barrera de corales

mesoamericana, de la cual forma parte Cozumel, sufrió episodios importantes del denominado

blanqueamiento o bleaching en 1983, 1998 y 2005, ya que sufrió una pérdida de alrededor del

cincuenta por ciento de corales vivos (Wilkinson, 2008).

A grandes rasgos, esta afección provoca que el pólipo del coral, que es el tejido vivo de la

colonia, se estrese y se vuelva transparente, dejando ver la estructura blanca calcificada (de ahí el nombre). Sin embargo, si las condiciones óptimas se restablecen relativamente rápido, los pólipos,

que conforman la parte superficial y viva del coral, pueden sobrevivir.

Por otro lado, una afección más reciente es la Enfermedad de Pérdida de Tejido de Coral

Duro (Stony Coral Tissue Loss Disease o SCTLD por sus siglas en inglés), documentada

inicialmente en las costas de Florida en 2014 y que se confirmó en las costas de México en 2018.

Dicha enfermedad es similar al blanqueamiento y se puede confundir. No obstante, el SCTLD es

mortal para determinadas especies, algunas de gran importancia ecológica por ser constructoras de

arrecifes, como los corales cerebro (Pseudodiploria strigosa), el coral cuerno de alce (Acropora

Palmata) entre otros, pudiendo matar una colonia entera en cuestión de semanas. Desde 2018 a la

actualidad, esta enfermedad se ha logrado extender por toda la región sur de México, la cual forma

parte del Sistema Arrecifal Mesoamericano (SAM), que se extiende desde la Península de Yucatán

hasta Honduras.

Other

Academic Sepecialization

CIENCIAS SOCIALES DEMOGRAFÍA

La apropiación simbólico-cultural de la tierra ejidal por los campesinos-ejidatarios de Acapantzingo frente a la urbanización.

CÉSAR ABRAHAM SUÁREZ DOMÍNGUEZ (2023)

Los pueblos campesinos de México ocupan poco más del 51 % del territorio nacional; esta tierra se le denomina tierra de propiedad social y esta dividida en ejidos y comunidades; esta tierra representa 990,000 km2, que significan poco más del 51% del territorio nacional. De este total sólo 226,240 km2 pertenecen a pueblos y comunidades indígenas o afromexicanos, y reciben una especial protección; los restantes 763,760 km2 de tierra social que pertenecen a pueblos campesinos no tienen esa especial protección. La especial protección deriva del reconocimiento por el Estado Mexicano de que esas poblaciones (indígenas y afromexicanos) poseen una especial relación con sus tierras, una que se enmarca en el ámbito cultural y espiritual.

Lo anterior cobra relevancia porque a la tierra de esos pueblos campesinos que no

pertenecen a estos dos grupos, la norma jurídica sólo la protege para dos fines: para la producción y para asentamientos humanos. Este hecho ha impulsado la visión mercantilista de la tierra ejidal y ha propiciado su transformación en espacio urbano. Con esta acción, se ha invisibilizado la cultura e identidad campesina de estos pueblos y la posibilidad de que también éstos guarden una especial relación con sus tierras, por el contrario, han propiciado su despojo y el menosprecio de su forma de pensar y entender el mundo. El caso que se presenta es de un ejido, como muchos en el país que han sido alcanzados por la mancha urbana, y donde el Estado ha propiciado la comercialización de sus tierras sin importar el significado que tienen para estas poblaciones campesinas.

Bajo la perspectiva teórica elegida para este trabajo, el objetivo es identificar el tipo de apropiación que hacen los campesinos-ejidatarios de Acapantzingo de su tierra ejidal; en este sentido, a través de las acciones culturales que llevan a cabo y que guardan relación con el mismo, permitirá inferir de que forma conciben y valoran su tierra social, y con ello entender si coinciden con lo que estipula la norma jurídica sobre la tierra ejidal, o difiere, presentando una ideología que es necesaria tomar en cuenta para visibilizar el pensamiento de este pueblo campesino.

La metodología planteada es de corte cualitativo, pues interesa directamente dar voz a los propios campesinos, trabajando de cerca a través de la etnografía, permitiendo conocer y entender de primera mano las acciones culturales que guardan relación con su tierra ejidal, por ello las charlas informales, entrevistas, entrada al campo, la toma de notas, el análisis documental, la toma de fotografías y el desarrollo de mapas permiten generar los datos que analizados a través de la propuesta teórica, arrojan los resultados de la presente investigación.

Master thesis

CIENCIAS SOCIALES DEMOGRAFÍA

Emprendimiento innovador: el caso de los empresarios de software en Yucatán

ANEL FLORES NOVELO ANA LAURA BOJORQUEZ CARRILLO (2018)

La mayor parte de los estudios de innovación y emprendimiento se han desarrollado en países desarrollados, por lo que es relevante el estudio de las características del emprendimiento innovador contextualizados en países latinoamericanos. Es así que este trabajo aporta conocimientos tendientes a entender mejor el fenómeno emprendimiento mediante el análisis de la actividad emprendedora innovadora desarrollada en el sureste de México. Específicamente se estudia a los empresarios desarrolladores de software ubicados en el estado de Yucatán. Este trabajo aporta conocimiento sobre los factores que propician el desarrollo de innovaciones en empresas tecnológicas ubicadas en contextos de economía tradicional y el impacto de estas innovaciones en el desempeño empresarial. Se analiza los factores que propician el desarrollo de estas innovaciones como son los antecedentes familiares, la formación profesional. Asimismo se destaca la importancia de los emprendimientos proactivos y el papel de este tipo de motivación para lograr que negocios innovadores de corte tecnológico como el software generen buenos resultados en un ecosistema emprendedor poco favorable, como el de Yucatán. Finalmente aporta evidencia empírica de la relación entre el desarrollo de innovaciones y el desempeño empresarial.

Article

CIENCIAS SOCIALES Emprendimiento Innovación Software Desempeño

Socialización intergeneracional en un ejido de Campeche: un continuum sociohistórico entre la migración internacional y el campo

ZULEYKA MAHITZE OLVERA YABUR (2023)

“Este trabajo presenta un estudio sobre la socialización intergeneracional como un proceso continuo que impacta en la manera en que los contenidos socioculturales se transmiten, discontinúan u olvidan en una sociedad. Las personas reaccionan ante los cambios socioculturales, económicos y políticos y toman decisiones que derivan en reconfiguraciones en su modo de vida. En este estudio longitudinal, la observación de tres cohortes dio paso a una interpretación sobre qué se modifica y por qué, dando un panorama de interrelación entre los grupos de edad que completó las percepciones y perspectivas de su realidad. Sus diversas interacciones se analizaron, principalmente, desde el proceso comunicativo, por lo que la lengua tuvo un rol central en el análisis. Específicamente, está investigación muestra un recorrido sociohistórico a través de tres generaciones en Moquel –un ejido ubicado en el estado de Campeche-. Da cuenta desde el asentamiento, en 1963, de personas guanajuatenses y, posteriormente, en 1972, de familias michoacanas, que recibieron tierras por parte del gobierno federal, hasta la pandemia de Covid.-19 que fue el contexto en el que se realizó el trabajo in situ. El recorrido sociohistórico permitió abordar el estudio con base en los contenidos socioculturales que se continúan, modifican u olvidan según las adecuaciones de la sociedad, en este caso moqueleña, que delinea la transmisión de conocimientos y prácticas socioculturales a través de los procesos de socialización. Así, en este trabajo los organicé en tres ejes temáticos. El primero es la migración interna e internacional que realizan los moloqueños a Estados Unidos y que se configura, a su vez, como una tradición migratoria. Segundo, la ruralidad que engloba los espacios de socialización como la milpa, la escuela, el hogar y la iglesia donde el registro de las interacciones de las personas define ideologías, valores, creencias y costumbres que, vinculados a sus prácticas socioculturales”.

Doctoral thesis

Migración e inmigración - México - Campeche. Socialización - México - Campeche. Cambio social - México - Moquel (Campeche). Familias - Aspectos económicos - México - Moquel (Campeche). Relaciones entre generaciones - México - Moquel (Campeche). Tesis - Doctorado en Antropología, CDMX. CIENCIAS SOCIALES DEMOGRAFÍA DEMOGRAFÍA GEOGRÁFICA MOVILIDAD Y MIGRACIONES INTERIORES MOVILIDAD Y MIGRACIONES INTERIORES

La autenticidad etnográfica en el trabajo de Mariángela Rodríguez Nicholls

Andrés Antonio Fábregas Puig (2023)

"Al leer los textos de Mariángela Rodríguez Nicholls, uno tiene ante sí la descripción etnográfica auténtica del orbe cultural creado por los inmigrantes mexicanos en Estados Unidos. Su trabajo es sólido, estructurado, sistemático y de un interés arraigado en el tema, anclado en las veredas profundas por las que transita la variedad cultural mexicana".

Article

CIENCIAS SOCIALES DEMOGRAFÍA DEMOGRAFÍA GEOGRÁFICA MOVILIDAD Y MIGRACIONES INTERNACIONALES MOVILIDAD Y MIGRACIONES INTERNACIONALES

Advancing the science and practice of ecological nutrient management for smallholder farmers

Sieglinde Snapp (2022)

Article

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA AGROECOLOGY DEGRADATION NUTRIENT CYCLES NUTRIENT USE EFFICIENCY SOIL ORGANIC MATTER SMALLHOLDERS