Repositorio Institucional UJAT

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Desarrollo de fotocatalizadores basados en BiVO4 para la degradación de fármacos
(2025-09-01) Sánchez Fleites, Víctor Alfonso; 0000-0002-4061-0650; asesorTesis; asesorTesis
La fotocatálisis heterogénea ha demostrado su eficacia en la eliminación de contaminantes orgánicos tóxicos mediante óxidos semiconductores. La síntesis asistida por microondas es un método muy atractivo para la fabricación de fotocatalizadores, ya que la irradiación de microondas interactúa directamente con las moléculas del disolvente gracias a sus propiedades dieléctricas, lo que permite lograr un calentamiento uniforme y rápido. En este trabajo, se fabricaron materiales de ZnO, BiVO4 y BiVO4/ZnO con diferentes proporciones (20BVZO; 20 % de contenido de BiVO4, 50BVZO; 50 % de contenido de BiVO4 y 80BVZO; 80 % de contenido de BiVO4) mediante síntesis asistida por microondas, sin calcinación posterior a alta temperatura. Se confirmó mediante difracción de rayos X y espectroscopía Raman que las estructuras cristalinas obtenidas fueron wurtzita hexagonal para ZnO y scheelita monoclínica para BiVO4. La técnica de espectroscopía ultravioleta-visible fue realizada para determinar la banda prohibida de los materiales. Las propiedades texturales de los materiales fueron investigadas mediante fisisorción de nitrógeno. El área superficial específica fue estimada en 8.53 m2/g, 0.72 m2/g, 7.99 m2/g, 5.91 m2/g y 3.59 m2/g para las muestras de ZnO, BiVO4, 20BVZO, 50BVZO y 80BVZO, respectivamente. Se realizó el análisis morfológico para determinar el tamaño de grano y la distribución de partículas. La actividad fotocatalítica de las muestras fue probada frente a azul de metileno (AM), tetraciclina (TC) y ciprofloxacino (CIP). La muestra 20BVZO reveló un rendimiento fotocatalítico mejorado (64.43 %), en comparación con las muestras de ZnO, BiVO4, 50BVZO y 80BVZO, para la degradación fotocatalítica de TC.
Diagnóstico socioambiental en manglar para medir variación de carbono orgánico, ejido Úrsulo Galván, Jalpa de Méndez
(2025-09-26) Vázquez Vázquez, Leydi Lorena; 04966; Morales Bautista, Carlos Mario; director; director
La presente investigación realizó un diagnóstico de impacto ambiental, de actividades antropogénicas en el ecosistema de manglar del ejido Úrsulo Galván, Jalpa de Méndez, Tabasco. Mediante un enfoque multidisciplinario, se realizaron análisis geoquímicos y se aplicaron herramientas con enfoque socioambiental. Se determinó la dinámica del arrastre de contaminantes, recolectando 27 muestras de suelo y 13 de sedimentos, que fueron analizados mediante pruebas de pH, conductividad eléctrica, textura, capacidad de intercambio catiónico, metales pesados, sodio intercambiable, mineralogía, hidrocarburos totales del petróleo (HTP), fracciones SARA y carbono orgánico total (COT) (DOF, 2000; DOF, 2002). Se detectaron metales como plomo, vanadio, bario, cobalto y níquel, este último cercano sobrepasando los límites normales permitidos (DOF, 2005). También se identificó la presencia de fracciones de hidrocarburos como resinas, asfáltenos y aromáticos, principalmente en sedimentos cercanos a ductos y embarcaderos. La mineralogía reveló cuarzo, anortita, hematita y alunógeno, minerales asociados a la adsorción de contaminantes. Además, se observó que actividades como ganadería y piscicultura afectan la capacidad del manglar para capturar carbono, debido a la homogenización de horizontes, deforestación e inadecuada gestión de residuos. En esta última, se incineran al aire libre, actividad que expone a animales y cultivos familiares y paralelamente pone en riesgo la salud de la población. El diagnóstico socioambiental mostró que la comunidad participa activamente en acciones de conservación, impulsadas por proyectos de bonos de carbono, lo cual ha derivado en reconocimiento nacional por su manejo forestal. Se concluye que es prioritario fortalecer estrategias de conservación y mitigación, con base en la participación comunitaria, la educación ambiental y los Objetivos de Desarrollo Sostenible.
Desarrollo de inhibidores elaborados con extractos de plantas y aditivos sinérgicos para el control de la corrosión del acero en medios ácidos y alcalinos
(2025-04-01) Torres Hernández, Jazmín del Rosario; 0000-0002-6567-4263; 0000-0001-7042-7382; asesorTesis; asesorTesis; Corvo Pérez, Francisco Eduardo
En éste trabajo se investigó el comportamiento de dos extractos naturales como inhibidores de corrosión: a partir del extracto de la cáscara de Musa paradisiaca (ECMP) y el extracto de la hoja de Tradescantia spathacea (EHTS), es importante mencionar que este último no se encontraron investigaciones reportadas en la literatura científica, siendo esta investigación el aporte. La obtención de los extractos se realizó por el método Soxhlet en solución de etanol/agua. Los extractos fueron caracterizados por Cromatografia de Gases y por UV Vis. Para la caracterización electroquímica se utilizó acero al carbón (SAE 1010) en medio ácido y medio alcalino, utilizando técnicas de impedancia electroquímica, polarización potenciodinámica y el método gravimétrico de pérdida de peso. Con la técnica de impedancia electroquímica se encontraron eficiencias del 95 % (EHTS) y 93 % (ECMP) en medio ácido, para polarización potenciodinámica se reportaron eficiencias del 91 % (ECMP, EHTS) en medio ácido. Con la técnica gravimétrica de pérdida de peso, se obtuvieron eficiencias del 83 % (ECMP) y del 91 % (EHTS) en medio alcalino. Se utilizó KI como aditivo sinérgico con el extracto de EHTS, se observó un incremento del 2 % en la eficiencia. Los dos inhibidores (EHTS y ECMP) en medio ácido se adsorben, de acuerdo una isoterma de Langmuir. De acuerdo a la norma NRF 005-PEMEX-2000, el criterio de aceptación para las pruebas electroquímicas y gravimétricas es del 90 % de eficiencia, siendo que para los inhibidores del EHTS y ECMP de éste trabajo cumplen con el criterio, para su aplicación industria.
Diseño, construcción y control de un reactor CPC Fotocatalítico automatizado empleando ZnO/CuO para la degradación de contaminantes orgánicos
(2025-01-01) Rodríguez Valencia, José Mauricio; 0000-0002-4061-0650; asesorTesis
la contaminación en los medios acuosos se incrementa diariamente, los principales contaminantes son los que se clasifican como orgánicos y de entre ellos lo que predominan son los colorantes, estos afectan de forma directa o indirecta a la salud, por lo tanto, se realizan investigaciones para mejorar la calidad del agua. Una alternativa para solucionar la contaminación del agua, son los procesos avanzados de oxidación, como la fotocatálisis, la cual consiste en el uso de un material semiconductor que es irradiado con una fuente de energía para que en la superficie del material se formen radicales hidroxilos y súperóxidos, estos reaccionan con el contaminante y los reduce a CO2 y H20. En este trabajo se obtuvo una interfaz entre el ZnO y CuO, para aprovechar la luz visible del sol y así reducir un contaminante modelo. El CPC es un dispositivo que incrementa la efectividad ZnO/CuO en el proceso de fotocatálisis, por lo tanto, se diseñó y construyó un CPC, con un sistema de control al seguidor solar para aprovechar mejor los rayos del sol durante el día, todo esto por medio de instrumentación de electrónica analógica. Esto brinda la ventaja de elementos fáciles de encontrar en el mercado, económicos y fáciles de reemplazar, en caso de daño, para que el equipo funcione y realice la degradación de los contaminantes orgánicos.
Nanopartículas Base CeO2 con Propiedades Antibacterianas y de Protección UV Inmovilizadas en Sustratos Orgánicos
(2025-09-01) Pérez Jiménez, Limny Esther; 0000-0003-3045-5308; asesorTesis
Las nanopartículas (NPs) base CeO2 han demostrado poseer actividad antibacteriana y de protección UV. Esto las hace adecuadas para implementarse como agente antimicrobiano y bloqueador UV. Una de sus desventajas es que se presentan generalmente en forma de polvos, lo que dificulta aplicarlas para evitar el crecimiento de bacterias en alimentos o como fotoprotector. Por lo tanto, en este trabajo de investigación se propuso inmovilizarlas en sustratos de quitosano y algodón, para obtener dos materiales funcionales con aplicaciones antimicrobianas y de foto protección, que conservaran sus propiedades en el tiempo y liberaran al medio ambiente la menor cantidad posible de NPs. Para ello, primero se analizó la cantidad adecuada de impurezas (Ag, Cu) en el CeO2 necesarias para obtener NPs antibacterianas. El proceso de síntesis se realizó por el método de precipitación a partir de nitrato de cerio hexahidratado, con 1 %, 3 % y 5 % de sales precursoras de nitratos de plata (Ag) y cobre (Cu). Los resultados de caracterización por difracción de rayos X mostraron que a mayor cantidad de impurezas las NPs fueron más pequeñas (~6.5 nm), pero hubo más aglomeración. Además, se observó por técnicas de microscopía que la Ag se depositó como una segunda fase, formando NPs de ~30 nm; por su parte, el Cu se disolvió en la red cristalina del CeO2. La evaluación antibacteriana evidenció que 5 % de Ag fue la cantidad óptima para inhibir el crecimiento de P. aeruginosa y S. aureus (99 % de reducción). Asimismo, el Cu presentó menor actividad (entre 48 % y 57 % de reducción bacteriana). Con base en estos resultados, se utilizaron las NPs con 5 % de impurezas para inmovilizarlas en quitosano. Para preparar los sustratos se utilizó el método de molde, variando la técnica de dispersar las NPs. La primera técnica se denominó MU, en la cual las NPs se mezclaron con una solución de quitosano. La segunda técnica fue el método MH, en el que primero se dispersaron las NPs en el molde y después se agregó la solución de quitosano. En ambos métodos, se realizó un proceso de secado para obtener los sustratos en forma de película. Posteriormente, se analizaron sus propiedades mecánicas y se determinó que el método MU formó películas más resistentes a la tracción (entre 21 MPa y 48 MPa) que el MH (entre 7 MPa y 15 MPa). Por técnicas de microscopía se observó que las NPs se distribuyeron de manera homogénea en las películas MU; mientras que en las MH se encapsularon y depositaron en zonas aisladas, lo que les dio más rugosidad (~3 nm) y espesor variable (entre 10 µm y 30 µm). En el espectro FTIR se observaron corrimientos en la posición de las bandas de los grupos -OH y -NH, lo que sugirió la interacción química entre estas especies y las NPs. Esta interacción propició que se liberaran menor cantidad de elementos metálicos de las NPs inmovilizadas en quitosano que de los polvos. La evaluación antibacteriana mostró que la actividad de las NPs con impureza de Ag se mantuvo (> 99 %). Por su parte, las de impureza de Cu aumentaron su capacidad de inhibición al inmovilizarse en los sustratos (> 90 %). Finalmente, se inmovilizaron in situ NPs de CeO2 en telas de algodón, por el método de agotamiento. Se utilizaron diferentes cantidades de la sal precursora de cerio (1-5 %), para estudiar su efecto sobre la capacidad de protección UV (UPF). Los resultados de los difractogramas de rayos X revelaron que el método de agotamiento fue adecuado para sintetizar in situ NPs cristalinas de CeO2 de tamaño ~3-6 nm. Por microscopía electrónica de barrido se observó que las NPs tendieron a aglomerarse conforme aumentó la cantidad de nitrato de cerio agregado en el proceso de inmovilización. En los espectros de XPS se observaron cambios en las energías de enlace del C1s y el O1s. Por lo tanto, se infirió que existió una interacción química entre los grupos OH de la celulosa y las NPs. Además, los valores de UPF calculados mostraron que las telas ofrecen excelente protección UV (UPF = 50+), incluso con 1 % de sal precursora de cerio. Además, se evaluó la tendencia de las NPs a desprenderse con los ciclos de lavado y se encontró que después de 50 ciclos las telas conservaron más del 50 % de las NPs, y la protección UV siguió siendo excelente. A partir de estos resultados, se concluyó que inmovilizar NPs base CeO2 en sustratos de quitosano y algodón permite aplicarlas de manera práctica para aprovechar su capacidad antibacteriana y fotoprotectora. Conservando sus propiedades en el tiempo y reduciendo la cantidad de elementos liberados al medio ambiente