Synthesis, characterization and structure-properties relationship of aerogels and aerogel-based composites

During the last few years, cellular materials research has pointed to aerogels as one of the most promising materials. This is due to the combination of properties, such as their low density, large specific surface area, excellent thermal and acoustic insulation, and high porosity. These properties are the consequence of their interesting structures characterized by pores and particles in the nanometric scale. This thesis focuses on the synthesis and characterization of aerogels and aerogel-based composites. The main objective has been the development of polyurethane-based organic aerogels obtained by sol-gel technology followed by supercritical drying. These materials present interesting optical properties (transparency to visible light), a thermal conductivity below that of the aerogels previously described for this matrix (included in the superinsulating range), achieving values of 12 mW/mK, and superior mechanical properties than the widely investigated silica aerogels. Additionally, the effect of the addition of infrared blockers on its thermal conductivity has been studied. On the other hand, the incorporation of polyurethane foams with reticulated structures during the synthesis of silica aerogels has allowed the notable improvement of their mechanical properties, providing them with great stiffness and flexibility. In addition, these materials have excellent thermal insulation. As a result of this research, the relationship between formulation-process-structure-properties has been understood, so that, through the analysis of different parameters, their influence on the final properties has been identified. Thus, certain synthesis strategies are established allowing to obtain promising aerogels with potential application in the construction, automotive, and aeronautics sectors, among others. This thesis, supervised by Prof. Dr. Miguel Ángel Rodríguez-Pérez and Prof. Dr. Fernando Villafañe González, constitutes the opening of a new research line at CellMat Laboratory, Department of Condensed Matter Physics of the University of Valladolid, allowing the development of numerous lines of future work.Durante los últimos años, la investigación en campo de los materiales celulares ha señalado a los aerogeles como uno de los materiales más prometedores. Esto es debido a la combinación de propiedades entre las cuales se encuentran su baja densidad, gran superficie específica, excelente aislamiento térmico y acústico, y alta porosidad. Estas propiedades son la consecuencia directa de sus interesantes estructuras caracterizadas por tamaños de poro y partículas que se encuentran en la escala nanométrica. Esta tesis se centra en la síntesis y caracterización de aerogeles y materiales compuestos basados en aerogel. El principal objetivo ha sido el desarrollo de aerogeles orgánicos en base poliuretano obtenidos mediante la tecnología sol-gel seguida de secado supercrítico. Estos materiales presentan propiedades ópticas de interés (transparencia a la luz visible), una conductividad térmica por debajo de los aerogeles previamente descritos para esta matriz, que están comprendidos en el rango del superaislamiento consiguiendo valores de tan solo 12 mW/mK, y unas propiedades mecánicas superiores a los aerogeles de sílice ampliamente investigados. Adicionalmente, se ha estudiado el efecto de la adición de partículas bloqueadoras de la radiación infrarroja en su conductividad térmica. Por otro lado, la incorporación de espumas de poliuretano con estructuras reticuladas durante la síntesis de aerogeles de sílice ha permitido la notable mejora de sus propiedades mecánicas, proporcionándoles una gran resistencia a la compresión y flexibilidad. Además, estos materiales presentan un aislamiento térmico excelente. Como resultado de esta investigación, se ha comprendido la relación entre formulación- proceso-estructura propiedades, de forma que, mediante el análisis de diferentes parámetros, se ha identificado su influencia en las propiedades finales. Así, se establecen ciertas estrategias de síntesis que permiten la obtención de aerogeles prometedores con potencial aplicación en el sector de la construcción, automoción, aeronáutica, entre otros. Esta tesis, supervisada por el Prof. Dr. Miguel Ángel Rodríguez-Pérez el Prof. Dr. Fernando Villafañe González, constituye la apertura de una nueva línea de investigación en el Laboratorio CellMat del Departamento de Física de la Materia Condensada de la Universidad de Valladolid, permitiendo el desarrollo de numerosas líneas de trabajo futuro.Escuela de DoctoradoDoctorado en Físic

El otro punto de mira de la construcción 4.0 del que nadie habla

Que estamos inmersos en las nuevas tecnologías es algo obvio que todos sabemos y vivimos, pues ya es posible ver drones que ayudan en los repartos de paquetes, vehículos que se desplazan solos o software que conocen los hábitos de compra del consumidor. Pero la cuarta revolución industrial apenas acaba de comenzar y una gran brecha economía se abre ante la nueva era digital, grandes cambios se aproximan. ¿Estamos listos para lo que se nos viene encima? La industria 4.0 pretende “industrializar” la construcción haciendo de nuestro sector “fábricas inteligentes” para hacer más casas en menos tiempo, abaratando costos y obteniendo un mayor beneficio. Pero, ¿no es antagónico que por un lado hagamos apología por salvar el planeta introduciendo nuevos materiales y nuevos sistemas de construcción “Passivhaus” ayudando así a mejorar el impacto medioambiental ahorrando en recursos naturales y por otro lado pretendamos industrializar la construcción pensando en hacer más casas en menos tiempo, absorbiendo así los recursos naturales? Una de las mayores desventajas que la cuarta revolución industrial trae con las nuevas tecnologías es la sustitución del capital humano, se predice que un robot sustituirá a tres empleos ¿qué empleos quedarán sustituidos por robots?, ¿crees que el arquitecto técnico quedará sustituido por un robot? Se habla de Construcción 4.0 como un nuevo impulso del sector hacia un cambio de paradigma, transformando el sector para convertirlo altamente productivo, eficiente, sostenible, competitivo y rentable. Muchos hablan del “Lean construction” como la nueva biblia de la organización en la construcción. Pero, igual que una herramienta no puede suplir el golpe de vista de un buen cantero, las nuevas herramientas digitales no pueden sustituir el pilar básico de la construcción, saber construir. ¿Realmente sabemos construir?, ¿podemos ser capaces de utilizar todas las herramientas que el nuevo sector de la construcción está poniendo a nuestra disposición sin saber construir? Es importante reflexionar sobre todos los aspectos que pueden hacer mejorar, avanzar o evolucionar nuestra profesión valorando adecuadamente su influencia en la vida real

Estudio epidemiológico y clínico del síndrome de iris fláccido intraoperatorio en pacientes en tratamiento con doxazosina

Tesis doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Medicina, Departamento de Cirugía. Fecha de lectura: 22-09-201

Estudio del diseño del proceso de producción de ácido sulfúrico mediante el modelado

El ácido sulfúrico, de fórmula H2SO4, es uno de los productos químicos más producidos del mundo. Se genera a partir de trióxido de azufre (SO3), que se obtiene a su vez en un horno en el que se quema azufre elemental (S) para obtener dióxido de azufre (SO2). Este dióxido de azufre se introduce en un reactor catalítico de 5 lechos, en cuyo interior se oxida a trióxido de azufre. Las etapas de este reactor se han modelado rigurosamente, mediante la introducción de la cinética de la reacción en un modelo integrado de la planta en ASPEN Plus, que considera la pérdida de carga en los lechos, la cantidad de catalizador y el tamaño de la etapa en sí. Debido a que el proceso de producción más usado es el de doble contacto, se ha tenido también en cuenta el efecto de una absorción intermedia, entre la cuarta y la quinta etapa de reacción. Adicionalmente, como el proceso genera una gran cantidad de energía que se aprovecha parcialmente dentro del mismo proceso, es necesario considerar la integración energética entre corrientes también. El objetivo principal de este trabajo es emplear una herramienta de simulación de procesos, como es ASPEN Plus, para simular el proceso de producción del ácido sulfúrico, un proceso de producción muy importante en la industria, e intentar explicar mediante el estudio detallado del proceso y la simulación de este las condiciones de operación empleadas cuando se lleva a cabo industrialmente. Para conseguir este objetivo se llevarán a cabo las siguientes tareas: - Explicar el proceso de producción que se va a considerar en el modelado - Obtener el diagrama de equilibrio conversión-temperatura de la reacción para o las condiciones de entrada del reactor o las condiciones tras la absorción intermedia - Desarrollar un modelo mediante ASPEN Plus que incluya: o El tamaño del reactor multilecho o La cinética de la reacción o La forma y tamaño de las partículas de catalizador o El efecto de los absorbedores Para finalizar, se determina la relación entre la cantidad de catalizador y la conversión para diferentes modelos cinéticos de la oxidación del SO2, y se compara la cantidad necesaria de catalizador para obtener la conversión deseada en la primera etapa, calculada teóricamente, con la cantidad real usada en plantas industriales.Sulfuric acid, whose formula is H2SO4, is one of the most produced chemicals in the world. It is generated from sulfur trioxide (SO3), that is obtained in a furnace in which elemental sulfur (S) is burned to obtain sulfur dioxide (SO2). This sulfur dioxide is fed into a 5-bed catalytic reactor, where it is oxidized to sulfur trioxide. The stages of this reactor have been rigorously modeled by incorporating detailed reaction kinetics in an integrated model of the plant in ASPEN Plus, which considers the pressure drop in the beds, the amount of catalyst and the size of each stage. Because the most common production process is the double contact process, the effect of an intermediate absorption, between the fourth and fifth reactor stage, has also been taken into account. In addition, as the process generates a large amount of energy which is partially used within the process itself, it is necessary to consider the energy integration between streams as well. The main objective of this work is to use a process simulation tool, such as ASPEN Plus, to simulate the sulfuric acid production process, a very important production process in the industry, and to try to explain, by means of a detailed study of the process and its simulation, the operating conditions used when it is carried out industrially. To achieve this goal, the following tasks will be conducted: - To explain the production process to be considered in the modeling. - To obtain the conversion-temperature equilibrium diagram of the reaction for: o the reactor inlet conditions o the conditions after intermediate absorption - To develop a model using ASPEN Plus that includes: o The size of the multi-tube reactor o Reaction kinetics o Catalyst particle shape and size o The effect of the absorbers Finally, the relationship between the amount of catalyst and conversion for different kinetic models of SO2 oxidation is determined, and the calculated amount of catalyst needed to obtain the desired conversion in the first stage is compared with the actual amount used in industrial plants.Universidad de Sevilla. Grado en Ingeniería Químic

Las tecnologías de la información en la agricultura: asignatura pendiente

Las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC), de las que hace uso la agricultura de precisión, son cada vez más necesarias en la agricultura, y sin embargo su uso es, por ahora, limitado. Es necesario un esfuerzo conjunto del sector, la investigación y las escuelas de ingeniería agronómica, para proporcionar una formación y desarrollo acordes con las necesidades profesionales. Las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) se han convertido en la base de un nuevo tipo de sociedad: la sociedad de la información y del conocimiento

Implementación de un programa de mediación escolar: Análisis de las dificultades percibidas y propuestas de mejora

This research analyzes the implementation of a Mediation Program in a high school in Madrid, taking into consideration the group participants’ perception of the difficulties. During the academic year (2011-2012) meetings and training activities, as well as several focus groups were developed. Once the process was over some difficulties at different levels were observed (lack of involvement, internal and external coordination difficulties, among others aspects). On the other hand, the participants also expressed their satisfaction with the Mediation Program (as it facilitated a better coexistence in their school or the development of personal skills). Furthermore, some participants’ suggestions to improve the Mediation Program are presented. Finally, the necessity of contextualizing these projects within a long term perspective is pointed out. It seems a key factor to be able to prioritize short term objectives, and to consider at least a period of two years for a successful implementation of the program and to carry on with the process in spite of difficulties.La investigación realizada analiza la puesta en marcha de un Equipo de Mediación en un centro de Secundaria de la Comunidad de Madrid, en concreto, la percepción de las dificultades encontradas por los participantes en dicho equipo. Durante un curso académico (2011-2012) se asistió a reuniones internas, actividades de formación y se realizaron grupos de discusión. Se han observado dificultades en diversos niveles (falta de implicación, dificultades de coordinación interna y con otros órganos, etc.), así como alta satisfacción con otros aspectos (posibilidades de mejora de la convivencia o habilidades personales adquiridas). Como conclusiones se presentan las propias sugerencias de mejora del grupo para el próximo curso, y, de cara a la implantación en otros centros, la importancia de la contextualización y la adopción de una perspectiva a largo plazo. Parece determinante que las personas que en él se impliquen sean capaces de priorizar objetivos a corto plazo y tener en mente un periodo mínimo de implementación de dos años, para poder avanzar en el proceso y no desanimarse ante las dificultades

NIMESULIDE: DISSOLUTION PROFILE, VALIDATION OF ANALYTICAL METHODS FOR CAPSULES, AND ASSESSMENT OF PRODUCT QUALITY

Objective: The main objective of this paper was to evaluate the quality of similar (S, n=3) and generic (G, n=3) tablets and compounding capsules (C, n=6) containing nimesulide (100 mg).Methods: The parameters investigated (weight, nimesulide content, uniformity of dosage units, disintegration, friability and hardness (tablets) and dissolution profile) were evaluated against the Brazilian Pharmacopeia and a reference compound (for tablets). Nimesulide content, determined by a UV/visible spectrophotometric method, and dissolution test were validated for compounding capsules.Results: All formulations had a mean weight coefficient of variation lower than 5%. Three compounding formulations contained less than 95 mg nimesulide, with C1 (88.5 mg) also showing a lack of dosage unit uniformity. Disintegration times were lower than 5 min for all samples and friability less than 0.5% for all tablet formulations. The hardness of the reference product (25.5N) was lower compared to the other tablet samples (30-80.3N). All tablet formulations reached 75% release after 5 min of the dissolution test, but none of the compounding formulations reached the minimum 75% release after 45 min, probably due to inadequate excipient composition and amount. On average, excipient accounted for 46.3% of the capsule weight (against 74% in tablets), and some of the products did not contain water-soluble substances to promote dissolution.Conclusion: The results of this study indicate a lack of quality in compounding nimesulide products, which could jeopardize patients' health and treatment.Â

Towards Inclusion in Spanish Higher Education: Understanding the Relationship between Identification and Discrimination

It is more and more evident that there is diversity among university students, but this diversity encompasses a wide variety of personal characteristics that, on occasion, may be subject to rejection or discrimination. The feeling of inequality is the result of one stand‐alone characteristic or an intersection of many. To widen our knowledge of this diversity and to be able to design actions with an inclusive approach, we have set out to explore the relationship between students’ feelings of discrimination, their group identification and their intersections. Participants for the study are selected from protected groups which fall into the following criteria: ethnic minority, illness, migrant minority, disability, linguistic minority, sexual orientation, income, political ideology, gender, age and religion. We will refer to this relationship as the ‘discrimination rate.’ To fulfil our objective, we have given a questionnaire to a sample of 2,553 students from eight Spanish universities. The results indicate that the characteristics with which they most identify are religion, age, sex and political ideology. However, the highest rate of discrimination is linked to linguistic minority, ideology and migration. Regarding intersectionality, it is worth noting that 16.6% of students feel discriminated against for more than one characteristic, with the most frequent relationships being the following: (1) ethnic or migrant minorities (2) sexual orientation, sex, being under 30, leftist ideology, low income, linguistic minority and (3) Christian Catholic, right‐wing and upper‐class ideology

Highly activated screen-printed carbon electrodes by electrochemical treatment with hydrogen peroxide

An easy effective method for the activation of commercial screen-printed carbon electrodes (SPCEs) using H2O2 is presented to enhance sensing performances of carbon ink. Electrochemical activation consists of 25 repetitive voltammetric cycles at 10 mV s−1 using 10 mM H2O2 in phosphate buffer (pH 7). This treatment allowed us to reach a sensitivity of 0.24 ± 0.01 μA μM−1 cm−2 for the electroanalysis of H2O2, which is 140-fold higher than that of untreated SPCEs and 6-fold more than screen-printed platinum electrodes (SPPtEs). Electrode surface properties were characterized by SEM, EIS and XPS. The results revealed atomic level changes at the electrode surface, with the introduction of new carbon‑oxygen groups being responsible for improved electro-transfer properties and sensitivity. Our method was compared with other previously described ones. The methodology is promising for the activation of commercial carbon inks-based electrodes for sensor applications.This work was funded by the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (MINECO, http://www.mineco.gob.es/portal/site/mineco/idi), Projects No. BFU2016-75609-P (cofunded with FEDER funds, EU) and CTQ2016-76231-C2-2-R. BGM is a post-doctoral research fellow of the Youth Employment Initiative (JCCM, Spain, cofounded with ESF funds, EU)

Electrochemical performance of activated screen printed carbon electrodes for hydrogen peroxide and phenol derivatives sensing

Screen-printed carbon electrodes (SPCEs) are widely used for the electroanalysis of a plethora of organic and inorganic compounds. These devices offer unique properties to address electroanalytical chemistry challenges and can successfully compete in numerous aspects with conventional carbon-based electrodes. However, heterogeneous kinetics on SPCEs surfaces is comparatively sluggish, which is why the electrochemical activation of inks is sometimes required to improve electron transfer rates and to enhance sensing performance. In this work, SPCEs were subjected to different electrochemical activation methods and the response to H2O2 electroanalysis was used as a testing probe. Changes in topology, surface chemistry and electrochemical behavior to H2O2 oxidation were performed by SEM, XPS, cyclic voltammetry, chronoamperometry and electrochemical impedance spectroscopy. The combination of electrochemical activation methods using H2SO4 and H2O2 proved particularly effective. A reduction in charge transfer resistance, together with functionalization with some carbon‑oxygen groups on carbon ink surfaces, were likely responsible for such electrochemical improvement. The use of a two-step protocol with 0.5 M H2SO4 and 10 mM H2O2 under potential cycling conditions was the most effective activation procedure investigated herein, and gave rise to 518-fold higher sensitivity than that obtained for the untreated SPCEs upon H2O2 electrooxidation. The electrochemical behavior of acetaminophen, hydroquinone and dopamine is also shown, as a proof of concept upon the optimum activated SPCEs.This work was funded by the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (MINECO, http://www.mineco.gob.es/portal/site/mineco/idi), Projects No. BFU2016-75609-P (AEI/FEDER, UE) and CTQ2016-76231-C2-2-R, and by the Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha (Spain), Project No. SBPLY/17/180501/000276/2 (cofunded with FEDER funds, EU). BGM is a post-doctoral research fellow of the Youth Employment Initiative (JCCM, Spain, cofunded with ESF funds, EU)