Removal of recalcitrant compounds from water using synthetic hydrotalcites

[ES]Los hidrocarburos clorados (HC) y las sustancias poly- y perfluoroalquilas (PFAS) (siglas en inglés) son compuestos recalcitrantes con efectos tóxicos para los humanos y los ecosistemas. Durante las últimas décadas, su uso extensivo en la industria junto con una deficiente legislación respecto a su gestión ha generado la contaminación de aguas subterráneas y suelos. Los compuestos tipo hidrotalcita (HT) han surgido como adsorbentes prometedores debido a su alta capacidad de intercambio aniónico y alta capacidad de modificación. Esta tesis evalúa los mecanismos de absorción y la capacidad de absorción de HC y PFAS en compuestos tipo HT (HT orgánicas e HT inorgánicas) bajo condiciones diversas (ej. variación de pH, química del agua y mezclas de contaminantes complejas). Además, con el objetivo de cerrar la brecha entre las observaciones de laboratorio y las potenciales aplicaciones de las HTs en campo, se han realizado estudios de adsorción con agua contaminada por HC recogida en un emplazamiento industrial en España y se ha estudiado la estabilidad de las HT a largo plazo bajo condiciones naturales en un acuífero en Dinamarca. Las HTs orgánicas e inorgánicas con varios aniones intercalados (dodecilsulfato sódico, ácido dodecano 1- sulfónico, nitrato y carbonato) fueron sintetizados por el método de coprecipitación. Los resultados demuestran que durante el proceso de secado de las HT orgánicas se produce la agregación de las partículas individuales, lo que reduce en número de sitios de adsorción y afecta negativamente a su capacidad de adsorción respecto a los HC. Después de la dispersión de las HT inorgánica en un disolvente orgánico, no se observan cambios en su estructura cristalina pero sí un aumento en la superficie específica (SS) y una reducción en el tamaño de los agregados de las partículas. El mecanismo de adsorción de los compuestos halogenados en las HTs depende fundamentalmente del anión intercalado en su interlámina y de las propiedades fisicoquímicas del adsorbato. En el caso de la adsorción de HC en HT orgánicas hidrófobas, éste ocurre debido a un proceso llamado partición o reparto del soluto entre el adsorbente y la disolución debido a fuerzas hidrofóbicas. La química del agua, el pH de la solución y la presencia de varios HC tiene un efecto limitado en la capacidad de adsorción de los HC en éstas HTs. Por el contrario, la adsorción de las moléculas de PFOS y PFOA se produce en la superficie de la HT inorgánica con carbonato en la interlámina por fuerzas electrostáticas y puentes de hidrógeno. En este caso las HT con mayor capacidad de adsorción serán aquellas con una superficie específica elevada (> 100 m2/g) y un tamaño de agregado de partícula pequeño (<100 mm). A bajas concentraciones de PFAS, este mecanismo de adsorción también es aplicable para las HT con nitrato intercalado, mientras que a altas concentraciones de adsorbato (PFAS), la adsorción puede ocurrir por intercambio aniónico. La presencia de especies no iónicas (tricloroeteno) en la disolución no afecta a la capacidad de adsorción de los PFAS en las HTs inorgánicas. Al contrario, un pH alcalino y la coexistencia de otras especies aniónicas (dodecilsulfato sódico) reduce su capacidad de adsorción. La estabilidad de las HTs orgánicas e inorgánicas después de haber sido expuestas a condiciones de acuífero prolongadas depende del anión interlaminar en la estructura de la HT y la dinámica de agua subterránea (ej. flujo de agua subterránea), mientras que el tamaño del agregado de la HT sólo tiene un efecto menor. Así mismo, la química del agua subterránea influencia la precipitación de especies insolubles (CaCO3, sulfato adsorbido) en la superficie de la HT. En resumen, las HTs orgánicas e inorgánicas pueden ser potencialmente utilizadas como adsorbentes en tratamientos de remediación “ex situ” y así reducir las concentraciones de HC y PFAS en el agua subterránea. Sin embargo, la inestabilidad de los compuestos tipo HT, especialmente en el caso de las HTs orgánicas, puede constituir un factor limitante en su uso futuro como adsorbentes en condiciones de flujo dinámico.[EN]Chlorinated hydrocarbons (CHCs) and poly- and perfluoroalkyl substances (PFAS) are recalcitrant compounds which are toxic to humans and ecosystems. The improper disposal of these compounds after their extensive use in industry has led to the contamination of groundwater and soils. Hydrotalcite (HT)-like compounds have emerged as promising sorbents for CHCs and PFAS due to their high anion exchange capacity and tunable properties. This thesis examines the sorption mechanisms and sorption capacity of CHCs and PFAS into HT-like compounds (organo-HT and inorganic-HT) under a range of conditions (e.g., varying pH and water chemistry and complex contaminant matrix). These compounds were first synthesized and characterized in a laboratory setting, but to bridge the gap between laboratory observations and field applications, sorption studies have been conducted with contaminated groundwater from a site in Spain and the long-term fate of HT-like compounds were studied under natural aquifer conditions in a site in Denmark. Organo-HT and inorganic-HT intercalated with different anions (i.e., sodium dodecyl sulfate, 1-dodecane sulfonate, nitrate and carbonate) were synthesized via the coprecipitation method. Results demonstrate that upon drying, organo-HT particles aggregate which decreases the number of sorption sites, reducing their sorption capacity for CHCs. After dispersion in an organic solvent inorganic-HT show no changes in the crystal structure but an increase in the specific surface area (SSA) and a decrease in the aggregate size. The sorption mechanism of halogenated compounds into HT depends on the nature of the HT (e.g., intercalated anion) and the physico-chemical properties of the sorbate. In the case of the sorption of CHCs into hydrophobic organo-HT, this process occurs via solute partitioning. Varying water chemistry, solution pH, the co-existence of multiple CHCs have little effect on sorption efficiency of organo-HT towards CHCs. Conversely, surface adsorption controls the sorption of PFAS molecules into carbonate intercalated HT, where a high SSA (> 100 m2/g) and small aggregate particle (<100 μm) are desirable attributes. In this case, the sorption process occurs via electrostatic attractions and hydrogen bonding. This sorption mechanism is valid for nitrate intercalated at low PFAS concentrations, while anion exchange and intercalation of PFAS may occurs as concentration of the adsorbate increases. The presence of non-ionic species (trichloroethylene) do not affect the sorption capacity of inorganic-HT towards PFAS, while an alkaline pH conditions and the presence of anionic species (dodecyl sulfate) reduce the sorption capacity of inorganic-HT towards PFAS. The stability of organo-HT and inorganic-HT during long-term exposure to aquifer conditions depend on the intercalated anion and groundwater dynamics, while the HT aggregate size only has a minor effect. The chemistry of groundwater influences the precipitation of insoluble species (CaCO3, and adsorbed sulfate) on the HT surface. Overall, organo-HT and inorganic-HT are potential sorbents for “ex situ” remediation treatment to decrease CHCs and PFAS concentrations in groundwater. Nevertheless, the instability of HT compounds especially in the case of organo-HT is a significant limiting factor for their future application as sorbents under dynamic flow conditions

Confinement on the optical response in h-BNCs: towards highly efficient SERS-active 2D substrates

Several experimental and theoretical studies have shown that 2D hybrid structures formed by boron, nitrogen and carbon atoms (h-BNCs) possess a highly tunable linear and non-linear optical responses. Recent advances towards the controlled synthesis of these unique structures have motivated an important number of experimental and theoretical work. In this work, the confinement on the optical response induced by boron-nitride (BN) strings in h-BNC 2D structures is investigated using time-dependent density functional theory (TDDFT) and electron density response properties. The number of surrounding BN strings (NBN) necessary to “isolate” the optical modes of a carbon nanoisland (nanographene) from the remaining substrate has been characterized in two different nanoisland models: benzene and pyrene. It was found that for NBN ≥ 3 the excitation wavelengths of the optically active modes remain constant and the changes in the transition densities, the ground to excited state density differences and their associated electron deformation orbitals are negligible and strongly confined within the carbon nanoisland. Using a water molecule as model system, Raman enhancement factors of 10^6 for the water vibrational modes are obtained when these electromagnetic “hot spots” are activated by an external electromagnetic field. The high tunability of the optical absorption bands of nanographenes through changes in size and morphology makes h-BNCs be perfect materials to construct platforms for surface enhancement Raman spectroscopy (SERS) for a wide range of laser sources.Xunta de Galicia | Ref. GRC2019/2

A novel content-based image retrieval system based on Bayesian logistic regression

In this work, a novel content-based image retrieval (CBIR) method is presented. It has been implemented and run on “Qatris IManager” [14], a system belonging to SICUBO S.L. (spin-off from University of Extremadura, Spain). The system offers some innovative visual content search tools for image retrieval from databases. It searches, manages and classifies images using four kinds of features: colour, texture, shape and user description. In a typical CBIR system, query results are a set of images sorted by feature similarities with respect to the query. However, images with high feature similarities to the query may be very different from the query in terms of semantics. This discrepancy between low-level features and high-level concepts is known as the semantic gap. The search method presented here, is a novel supervised image retrieval method, based in Bayesian Logistic Regression, which uses the information from the characteristics extracted from the images and from the user’s opinion who sets up the search. The procedure of search and learning is based on a statistical method of aggregation of preferences given by Arias-Nicolás et al. [1] and is useful in problems with both a large number of characteristics and few images. The method could be specially helpful for those professionals who have to make a decision based in images, such as doctors to determine the diagnosis of patients, meteorologists, traffic police to detect license plate, etc

A new method to analyze and understand molecular linear and nonlinear optical responses via field-induced functions: a straightforward alternative to sum-over-states (SOS) analysis

The sum-over-states (SOS) method allows the computation of polarizabilities and hyperpolarizabilities additively from the contributions of different electronic excited states in a given molecule or cluster. Subsequent analysis of the main excited configurations contributing to the relevant excited states allows characterizing the orbitals involved in the linear and nonlinear optical response. Unfortunately, the chemically relevant information that can be obtained by SOS is hindered by a series of methodological and computational drawbacks. Among these drawbacks, we can highlight the high computational cost, problems arising from nonconvergent series and errors caused by the inaccurate description of excitation energies and/or higher excited state matrix elements. For this reason, coupled-perturbed schemes are currently widely used to determine the NLO potential of molecules and materials. However, such a choice limits the amount of intuitive chemical information that, on the other hand, can be retrieved by a successful SOS computation. In this work, we present and discuss a novel computational strategy that offers the means to extract the useful chemical insights from a coupled-perturbed calculation at almost negligible extra computational cost providing a transparent picture about orbital contributions to the properties of interest. The proposed method is based on the generation and further analysis of field-induced orbitals, FIOs, from the analytic or numerical derivatives of the dipole moment. Orbital symmetry rules are derived using group theory and the method is tested for a series of small and medium size systems.Xunta de Galicia | Ref. GRC2015/01

Sistema de información para el diligenciamiento del instrumento de identificación provisional como participante vinculado en el hospital de Engativá.

S/

Mejora del OEE en sección de mecanizado aplicando técnicas Lean Six Sigma

Nacido en Japón por parte del grupo Toyota a finales del siglo XX, hoy en día el Lean Manufacturing se aplica en su totalidad o bien en sus variantes en todo tipo de empresas. El Trabajo de Fin de Grado que se presenta a continuación muestra la aplicación de sus técnicas de mejora continua en una sección de mecanizado de barras de acero en una empresa siderometalúrgica. Para llevar a cabo el desarrollo del proyecto se utiliza la metodología Lean Six Sigma, resultante de la unión entre el Lean, que se enfoca en la minimización de desechos y optimización de la producción; y el Six Sigma, centrado en la reducción de variabilidad de los procesos y optimización de cada parte de este. Se desarrolla siguiendo las etapas DMAIC: Define, Measure, Analyze, Improve y Control; cada una enfocándose en una sección del proyecto. El estudio tiene como principal objetivo la reducción al 50% de los desechos generados por el alto número de piezas defectuosas resultante de un proceso de taladrado, y de manera análoga la instrucción en materia de la mejora continua.Nascut al Japó per part del grup Toyota a finals del segle XX, avui dia el Lean Manufacturing s’aplica totalment o bé en les seves variants a tot tipus d’empreses El Treball de Fi de Grau que es presenta a continuació mostra l’aplicació de les seves tècniques de millora contínua a una secció de mecanitzat de barres d’acer d’una empresa siderúrgica. Per a dur a terme el desenvolupament del projecte s’utilitza la metodologia Lean Six Sima, resultat de la unió entre el Lean, que s’enfoca en la minimització de deixalles i optimització de la producció; i el Six Sigma, centrat en la reducció de variabilitat dels processos i optimització de cada part d’aquests. Es desenvolupa seguint les etapes DMAIC: Define, Measure, Analyze, Improve i Control; cadascuna enfocant-se en una secció del projecte. L’estudi té com a principal objectiu la reducció al 50% de les deixalles generades per l’alt nombre de peces defectuoses resultants d’un procés de trepat, i de manera anàloga la instrucció en matèria de la millora contínua.Born in Japan by Toyota’s company at the end of the XX century, these days Lean Manufacturing technique is applied entirely or in any variants at every kind of enterprise. The work presented below shows the application of its continuous improvement techniques in a machining area of Steel rods at a steelmaker Company. Lean Six Sigma methodology is used to carry out the development of this project, resultant of the union between Lean, focused on the minimization of scrap and optimization of production; and Six Sigma, which is focused on the reduction of variability in process and optimization of every step of it. It is developed following DMAIC steps which are Define, Measure, Analyze, Improve and control; each of which focuses on a part of the project. The study has as its principal objective the reduction at half of the generated scrap due to the high number of faulty rods resultant of a drilling process, and additionally the instruction at the continuous improvement subject.Objectius de Desenvolupament Sostenible::4 - Educació de Qualita

Música y compromiso social. Iniciativas de RSC para la inclusión social en organizaciones del ámbito de las artes escénicas: el caso de la OSCyL

Con el presente trabajo se aborda la necesidad de que las organizaciones tengan un compromiso decidido con la sociedad, una cuestión que suele traducirse en diversas medidas de responsabilidad social corporativa (RSC). En concreto, el estudio se centra en varias de las más destacadas orquestas españolas, incidiendo especialmente en el caso de la Orquesta Sinfónica de Castilla y León (OSCyL) y su proyecto In Crescendo. Con un enfoque cualitativo, y haciendo uso fundamentalmente de las entrevistas en profundidad, se estudian los beneficios de dicho proyecto, una iniciativa orientada a favorecer la inclusión social de niños en edad escolar que reporta numerosos beneficios al alumnado, familiares y profesoradoThe main goal of this project is to study the need for organizations to have a firm commitment to society, an issue that is often translated into various measures of Corporate Social Responsibility (CSR). Specifically, the study focuses on several of the most prominent Spanish orchestras, focusing especially on the case of the Castilla y León Symphony Orchestra (OSCyL) and its project In Crescendo. With a qualitative approach, and through in-depth interviews, the benefits of this project are studied, an initiative aimed at favoring the social inclusion of school-age children which has shown to provide numerous benefits to students, families and teachers.Departamento de Sociología y Trabajo SocialGrado en Administración y Dirección de Empresa

El Impacto de la pandemia de la Covid-19 en los conjuntos instrumentales: el caso de la Banda Sinfónica de Arroyo

En este trabajo se abordan las consecuencias que la pandemia provocada por la covid-19 ha producido en el ámbito de las bandas de música. En primer lugar, se realiza una aproximación a la labor ejercida por las formaciones orquestales y bandísticas tanto antes como durante el desarrollo de la pandemia, lo que permite establecer una comparativa entre el ámbito profesional y el asociativo. En segundo lugar, se estudia el caso de la Banda Sinfónica de Arroyo (BSA), tanto por medio de una síntesis de los aspectos más relevantes que han caracterizado sus casi veinte años de historia, como a través de la puesta en valor de su labor cultural, educativa y social antes de la irrupción de la covid-19. Para finalizar, y una vez analizados los perjuicios provocados por esta abrupta interrupción de las actividades, se proponen también diversas alternativas de actuación, con el objetivo de afrontar de forma satisfactoria los retos que plantea el incierto y dispar panorama al que ya se enfrentan tanto la BSA como otros conjuntos instrumentales.Departamento de Didáctica de la Expresión Musical, Plástica y CorporalGrado en Historia y Ciencias de la Músic

Creación de valor y desarrollo sostenible en las empresas de Castilla y León

El deber de compatibilizar el desarrollo económico con el desarrollo social y ambiental se hace cada vez más evidente, no solo para las administraciones públicas y la sociedad, sino también para las empresas. Además, cada vez es más perceptible la conexión que existe entre una gestión empresarial sostenible y los tres ámbitos RSC (Responsabilidad Social Corporativa): Económico, Social y Ambiental. El presente Trabajo Fin de Grado ha sido desarrollado con la finalidad de conocer de primera mano la situación empresarial de la Comunidad Autónoma de Castilla y León en el ámbito de Responsabilidad Social Corporativa (RSC).Grado en Marketing e Investigación de Mercado