Modelado Matemático Y Simulación De Un Reactor Fotocatalítico Para La Oxidación Selectiva De Alcohol Bencílico

En el Capítulo 1 se analiza la teoría que sustenta a cada uno de los modelos que se incorporaron a los programas realizados, así como otros modelos presentes en las referencias consultadas y reportadas en la bibliografía. Al final del Capítulo 1 se describe el planteamiento del problema y los objetivos de esta Tesis. En el Capítulo 2 se presenta el desarrollo matemático del Modelo de Cuatro Flujos de la Radiación, el desarrollo de la ecuación cinética de reacción y se presenta un método numérico para resolver la ecuación de diseño del reactor fotocatalítico en estado transitorio. Además, se presentan los modelos de emisión de la radiación y el modelo de agitación, que son modelos ya desarrollados en la bibliografía. También se presentan las condiciones frontera y las suposiciones empleadas en cada modelo. Con los modelos obtenidos se analizó el efecto de la carga de catalizador, potencia de la lámpara, las dimensiones del reactor y la velocidad de agitación. Estos resultados son mostrados en el Capítulo 3 en donde se evalúa el efecto que tiene cada factor sobre la conversión. En el Capítulo 4 se establecen las conclusiones pertinentes de acuerdo con los resultados obtenidos de la simulación. Al final, se anexa el Artículo científico que fue enviado para su revisión a la revista científica Fuel.La fotocatálisis es un proceso que se basa en la absorción de la energía radiante visible o ultravioleta por un fotocatalizador, el cual promueve la reacción de fotoxidación. Esta tecnología se emplea para producir aldehídos a partir de sus correspondientes alcoholes, entre otras aplicaciones. Factores como la geometría, la distribución de la luz, tipo de flujo, entre otros, influyen sobre el rendimiento final de la reacción fotocatalítica. Este proyecto de investigación tuvo como objetivo principal el estudio, modelado y simulación de un reactor fotocatalítico por lotes para la oxidación selectiva del alcohol bencílico, mediante los software comerciales Comsol Multiphysics 4.3 ® y Matlab R2013a®. El modelo matemático establecido para simular el comportamiento del reactor fotocatalítico, comprende a su vez los siguientes sub-modelos: a) Emisión de la radiación; b) Absorción y dispersión de la radiación; c) Modelo hidrodinámico; d) Cinética de reacción heterogénea; e) Ecuación de diseño del reactor fotocatalítico en estado no estacionario. Estos modelos están constituidos por sistemas de ecuaciones diferenciales parciales y expresiones algebraicas. Así mismo, se establecieron las condiciones de frontera pertinentes y las consideraciones que permiten la resolución de los sub-modelos. Es importante resaltar que en este trabajo se propuso un modelo de absorción y dispersión de la radiación en coordenadas cilíndricas, denominado ―Modelo de Cuatro Flujos de la radiación‖, el cual consiste en un sistema de ecuaciones diferenciales que permiten predecir la velocidad la velocidad volumétrica local de absorción de fotones, LVRPA, por sus siglas en inglés. Se demostró que este modelo provee datos consistentes con los obtenidos mediante otros métodos como el de Montecarlo y el Modelo de Seis Flujos. Posteriormente se obtuvo una ecuación cinética que permite establecer la dependencia de la velocidad de reacción con la LVRPA. Se determinó que la velocidad de reacción depende de la LVRPA dentro del reactor, la cual varía en el volumen de reacción, ya que existen zonas obscuras en donde la radiación no logra excitar a las partículas de catalizador. Por este motivo fue necesario establecer una ecuación de diseño que considerara las variaciones de velocidad de reacción dentro del reactor. Los programas elaborados para resolver el modelo obtenido se emplearon para predecir la cantidad óptima de catalizador, el efecto que tienen sobre la conversión la potencia de la lámpara, la carga de catalizador, y las dimensiones del reactor

Spin-orbit signatures in the dynamics of singlet-triplet qubits in double quantum dots

We characterize numerically and analytically the signatures of the spin-orbit interaction in a two-electron GaAs double quantum dot in the presence of an external magnetic field. In particular, we obtain the return probability of the singlet state by simulating Landau-Zener voltage detuning sweeps which traverse the singlet-triplet ($S-T_+$) resonance. Our results indicate that non-spin-conserving interdot tunneling processes arising from the spin-orbit interaction have well defined signatures. These allow direct access to the spin-orbit interaction scales and are characterized by a frequency shift and Fourier amplitude modulation of the Rabi flopping dynamics of the singlet-triplet qubits $S-T_0$ and $S-T_+$. By applying the Bloch-Feshbach projection formalism, we demonstrate analytically that the aforementioned effects originate from the interplay between spin-orbit interaction and processes driven by the hyperfine interaction between the electron spins and those of the GaAs nuclei

Adaptive Stadium_ A Microcosm in Understanding the Identity of Brasilia

This thesis addresses the issue of readapting the National Mané Garrincha Stadium in Brasilia with the intent to start a dialog on what identity and culture mean and how its represented in terms of a city using Brasilia. My proposal focuses in on the interrogation of the past theory and practices that influenced the concepts and foundation of the city and blending in modern day cultural ideas and influences. The main idea in choosing to re-adapt the stadium is because of its history of abandonment in which in 2 periods in history where it reached a point were it was abandoned then subsequent attempts to revitalize with new renovations to bring crowed back in 1973 and 2014 with the most recent renovation 900 million dollars got pumped into a complete overhaul of the stadium and been abandoned for the past 6 years and is currently being used as a storage facility and extra parking for city buses, at the moment the stadium represents an idea of corruption and disdain towards the government for wasteful spending in a period of extreme economic crisis, my aim is to push forward and embrace the organizational structure of the city to create a micro community that blends with modern ideals that the city represents and culture of the people will become the epicenter of change, though this to bring new life and unique experiences that can help be the middle ground that’s missing from in the city that has so strongly embraced the modernistic ideals, my project will show how the influence of the structure of the city and its bases in foundational concepts of Ebenezer Howard ( Garden City ) and Arturo Soria y Mata ( Linear City) play a part in the new programing of the stadium to help redistribute new functions such as living areas, commercial, green/agricultural space

Forster energy transfer signatures in optically driven quantum dot molecules

The Forster resonant energy transfer mechanism (FRET) is investigated in optically driven and electrically gated tunnel coupled quantum dot molecules. Two novel FRET induced optical signatures are found in the dressed excitonic spectrum. This is constructed from exciton level occupation as function of pump laser energy and applied bias, resembling a level anticrossing spectroscopy measurement. We observe a redistribution of spectral weight and splitting of the exciton spectral lines. FRET among single excitons induces a splitting in the spatially-direct exciton lines, away from the anticrossing due to charge tunneling in the molecule. However, near the anticrossing, a novel signature appears as a weak satellite line following an indirect exciton line. FRET signatures may also occur among indirect excitons, appearing as split indirect lines. In that case, the signatures appear also in the direct biexciton states, as the indirect satellite mixes in near the tunneling anticrossing region

Algoritmos avanzados para detección del síndrome de apnea-hipopnea obstructiva del sueño

El Síndrome de Apnea-Hipopnea Obstructiva del Sueño (SAHOS) es un trastorno del sueño muy prevalente en la población general y con afectación de múltiples órganos. Se estima que esta patología afecta entre el 3% y 5% de la población adulta en todo el mundo y aumenta con la edad. Si bien el SAHOS es más frecuente en adultos, afecta también a niños con una prevalencia cercana al 3%. Los eventos respiratorios asociados al SAHOS durante el sueño ocurren como consecuencia de una alteración anatómico-funcional de la vía aérea superior que producen su estrechamiento parcial (hipopnea) o su bloqueo total (apnea). Para establecer el grado de severidad del SAHOS, se define el Índice de Apnea-Hipopnea. Éste índice representa el número de eventos de apnea-hipopnea por hora de sueño. El estudio de referencia para el correcto diagnóstico del SAHOS es la Polisomnografía nocturna. Dado que este tipo de estudio requiere no solo de la medición simultánea de una gran cantidad de señales fisiológicas, sino también de una infraestructura especial y de personal calificado, es de muy difícil acceso y muy costosa en términos de tiempo y dinero.En esta tesis se aborda el diseño, desarrollo, implementación y evaluación de tres métodos para el reconocimiento automático de los eventos de apnea-hipopnea a partir del análisis y procesamiento de las señales de saturación de oxígeno en sangre (SaO2). En particular, se presentan dos métodos de selección de características denominados MDAS y MDCS, los cuales se basan en representaciones ralas de señales de SaO2 para el reconocimiento de eventos de apnea-hipopnea. Además, en esta tesis se introduce una nueva medida de discriminabilidad binaria denotada por DCAF, la cual es capaz de detectar átomos discriminativos en un diccionario. Asimismo, esta medida permite cuantificar eficientemente sus correspondientes grados de discriminabilidad, lo cual resulta útil a los efectos de la clasificación. Los métodos MDAS y MDCS hacen uso de la media DCAF para detectar los átomos más discriminativos de un diccionario dado y, a partir de ellos, realizan la selección de características. En particular, el método MDCS utiliza la medida DCAF para seleccionar los átomos más discriminativos y, a partir de ellos, construir un sub-diccionario. En base a los experimentos desarrollados en esta tesis, el desempeño de la nueva medida DCAF fue comparada con el de varias otras medidas de información del estado del arte. Los resultados muestran que DCAF logró un muy buen desempeño. Por otro lado, el nuevo método MDCS fue comparado con otros tres métodos del estado de arte, superando significativamente el desempeño de todos ellos.Esta tesis introduce además una extensión del problema de clasificación binaria a uno multi-clase. En este contexto, se propone una generalización de la medida DCAF (la cual tiene en cuenta solo dos clases en los datos) a más de dos clases. En particular, la nueva medida de discriminabilidad combinada no solo tiene en cuenta la probabilidad condicional de activación de los átomos en un diccionario dada la clase y el valor de su correspondiente coeficiente de activación, sino que también incorpora el efecto que éste tiene sobre el error total de representación. Asimismo, se presenta un nuevo método iterativo llamado DAS-KSVD para el aprendizaje de diccionarios estructurados en el contexto de problemas de clasificación multi-clase, que utiliza ésta medida. El nuevo método permite detectar los átomos más discriminativos para cada una de las clases. Utilizando una base de datos de dígitos manuscritos ampliamente utilizada en la literatura, se realizó un análisis del desempeño del método DAS-KSVD obteniéndose tasas de reconocimiento superiores a las obtenidas por técnicas semejantes del estado del arte. También se utilizó el nuevo método DAS-KSVD en un problema de clasificación multi-clase asociado al SAHOS. Los resultados obtenidos muestran que éste método tiene un muy buen desempeño en la detección de la patología.Fil: Rolon, Roman Emanuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigación en Señales, Sistemas e Inteligencia Computacional. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas. Instituto de Investigación en Señales, Sistemas e Inteligencia Computacional; Argentin

Bidirectional Relationships between Maternal Parenting Behaviors and Conduct Disorder Symptoms in Preschool Children

Conduct disorder (CD) symptoms emerge in preschool children, and some evidence for bidirectional effects between maternal parenting behaviors and these symptoms has been found in school-age children and adolescents. However, the strength and pattern of these effects are unknown during the preschool years. The present study examined the bidirectional relationships between several key maternal parenting behaviors (negative affect, warmth, overreactivity, and laxness) and CD symptoms across the preschool years. Participants were 197 preschool children (M = 44.24 months, SD = 3.37; Girls = 92) exhibiting significant behavior problems and their mothers who participated in a 3-year longitudinal study. Maternal parenting behaviors were assessed annually through self-report and observational measures, while mothers reported CD symptoms via structured interviews. As expected, CD symptoms were found to be stable during the preschool years. Only maternal self-reported overreactivity was concurrently correlated with CD symptoms. With regards to bidirectional relationships, CD symptoms only predicted a decrease in maternal warmth, and there was no evidence of mother-to-child effects in our models. The stability of CD symptoms provide support for the validity of early CD and results raise questions about the direct role of maternal parenting in the development of this disorder during the preschool years

Sex workers perspectives on strategies to reduce sexual exploitation and HIV risk: a qualitative study in Tijuana, Mexico.

Globally, female sex workers are a population at greatly elevated risk of HIV infection, and the reasons for and context of sex industry involvement have key implications for HIV risk and prevention. Evidence suggests that experiences of sexual exploitation (i.e., forced/coerced sex exchange) contribute to health-related harms. However, public health interventions that address HIV vulnerability and sexual exploitation are lacking. Therefore, the objective of this study was to elicit recommendations for interventions to prevent sexual exploitation and reduce HIV risk from current female sex workers with a history of sexual exploitation or youth sex work. From 2010-2011, we conducted in-depth interviews with sex workers (n = 31) in Tijuana, Mexico who reported having previously experienced sexual exploitation or youth sex work. Participants recommended that interventions aim to (1) reduce susceptibility to sexual exploitation by providing social support and peer-based education; (2) mitigate harms by improving access to HIV prevention resources and psychological support, and reducing gender-based violence; and (3) provide opportunities to exit the sex industry via vocational supports and improved access to effective drug treatment. Structural interventions incorporating these strategies are recommended to reduce susceptibility to sexual exploitation and enhance capacities to prevent HIV infection among marginalized women and girls in Mexico and across international settings