Navegar
Envíos recientes
Publicación Acceso abierto Estudio de la dinámica cuántica y clásica de los complejos brhbr, ihi y brhi en la región del estado de transición(Universidad del Valle, 2025) Pescador Arboleda, Mateo; López Sotelo, José GuillermoEl estudio de la dinámica del estado de transición de una reacción química permite hacer predicciones de los estados cuánticos de los productos a partir del estado inicial del sistema. Su estudio no solo posibilita anticipar el resultado de una reacción, sino también diseñar estrategias de control para obtener productos con características específicas. En esta tesis se presentan los resultados de una investigación teórica sobre la dinámica de fragmentación, tanto cuántica como clásica, de los complejos BrHBr, IHI y BrHI, localizados en la región del estado de transición. Estos sistemas se han obtenido experimentalmente mediante fotoionización de sus precursores iónicos estables. La dinámica cuántica se simuló mediante el método Split-Operator, mientras que la dinámica clásica se modeló utilizando el método de trayectorias clásicas. En este último enfoque se evaluó además la influencia de la forma de la distribución de condiciones iniciales, comparando entre una distribución cuasi-clásica y la distribución de Wigner. Estudios previos han mostrado tendencias cualitativamente similares entre las dinámicas cuántica y clásica del complejo IHI, sin embargo, las diferencias cuantitativas entre ambos enfoques siguen siendo notables. En este trabajo realizamos un análisis más detallado de los mecanismos involucrados en la dinámica de estos complejos, empleando un esquema de dimensionalidad reducida y bajo costo computacional. Además, nuestro método incorpora la rotación del átomo de hidrógeno alrededor de los átomos de halógeno, lo que proporciona una descripción más realista del sistema.Publicación Acceso abierto Obtención de hidrogeles de quitosano a partir del Micelio de Aspergillus Nícer para la liberación controlada de fármacos(Universidad del Valle, 2012) Muñoz Ruiz, Gustavo Adolfo; Zuluaga Corrales, Héctor FabioLos biopolímeros son en la actualidad un tema de gran importancia debido a las múltiples aplicaciones que pueden alcanzar, especialmente las de tipo biomédico. Específicamente la quitina y su principal derivado el quitosano, presentan como ventaja adicional una considerable abundancia en la naturaleza, lo cual los ha hecho mucho más atractivos a nivel investigativo. En este trabajo se realizó la extracción de quitosano a partir del hongo Aspergillus Níger, una fuente alternativa de quitina y quitosano que se encuentra ampliamente disponible en la región, como subproducto industrial de la producción de ácido cítrico. Mediante la optimización del proceso de extracción de quitosano se logró alcanzar rendimientos cercanos al 7%, valor superior a los ya reportados en la literatura, con un proceso químico más sencillo, haciéndolo más atractivo para el sector industrial. Una vez obtenido el quitosano se realizó una completa caracterización espectroscópica y se determinaron sus principales propiedades como el grado de desacetilación y el peso molecular, que son fundamentales para definir las aplicaciones en las que se puede utilizar el material extraído. El quitosano obtenido presentó un grado de desacetilación del 77.3% mediante potenciometría y 74.5% mediante análisis elemental; el peso molecular viscoso fue de 1.49x105 g/mol clasificándose como un quitosano de bajo peso molecular. Posteriormente las cadenas de quitosano obtenido se entrecruzaron con dialdehídos (glutaraldehído y glioxal) y con ácidos dicarboxílicos (ácido succínico y ácido glutárico), para obtener estructuras tridimensionales conocidas como hidrogeles. Estos materiales son de gran interés ya que son estudiados en la dosificación controlada de principios activos, para mantener constante su concentración durante un tiempo prolongado. Los hidrogeles de quitosano se caracterizaron mediante espectroscopía infrarroja y presentaron una estabilidad térmica por encima de los 250 °C. Mediante micrografías electrónicas de barrido se pudo observar que estos materiales presentan poros irregulares, polidispersos e interconectados. Los estudios cinéticos de hinchamiento mostraron que los hidrogeles sintetizados siguen una cinética de hinchamiento de segundo orden. Se observó además que el hinchamiento varía dependiendo del pH; cuando el pH del medio fue ácido, se alcanzó un mayor porcentaje de hinchamiento con respecto al estudio en medio neutro o alcalino. Por otra parte se realizó la liberación de Betahistina desde los hidrogeles hinchados, la cual evidenció un mecanismo de difusión Fickiano, es decir, controlado únicamente por fenómenos de difusión. Los hidrogeles de quitosano fueron sometidos a degradación hidrolítica bajo condiciones fisiológicas simuladas (pH 7.4 y 37 °C), el estudio mostró una pérdida de peso alrededor del 37% en un periodo de 31 días. Finalmente, se realizó un estudio piloto de biocompatibilidad in vivo para los hidrogeles obtenidos, utilizando conejos de raza New Zealand como modelo animal.Publicación Acceso abierto Degradación de resorcinol mediante el proceso foto-fenton. Evolución de especies reactivas de oxígeno y su dependencia con el ph inicial(Universidad del Valle, 2016) Morales Villegas, Diego Fernando; Benítez Vásquez, Luis NorbertoEl proceso foto-Fenton ha sido intensamente estudiado a las condiciones óptimas de degradación (pH ≈ 3, altas concentraciones de Fe y H2O2), condiciones severas y poco prácticas para la aplicación en tratamientos de descontaminación tanto de efluentes naturales como residuales. Actualmente se están estudiando alternativas para solucionar esta limitante, entre las cuales se encuentra la disminución del catalizador a concentraciones por debajo de 1 ppm y pH del medio cercano al neutro. Bajo estas nuevas condiciones se ha evidenciado que el proceso foto-Fenton podría ser útil para la degradación de materia orgánica en aguas naturales usadas para obtener agua potable, sin embargo, presenta una velocidad menor de mineralización y el mecanismo del proceso muestra etapas que aún no se comprenden. Por la anterior razón, en el presente trabajo, se estudió la presencia y la evolución de diferentes especies reactivas de oxígeno (•OH, O2•- y 1O2) y su participación en el mecanismo de acción del proceso foto-Fenton durante la degradación de resorcinol (subproducto presente en la degradación de materia orgánica natural) a pH neutro. Así mismo, se estudiaron los efectos de diferentes iones inorgánicos (CO32-, NO3-, PO43-) comúnmente presentes en aguas de fuentes naturales.Publicación Acceso abierto Efecto en la proporción de Cu, Fe y Co en aleaciones alta entropía de NiMnCuCoFe para la generación electroquímica de hidrógeno(Universidad del Valle, 2025) Juan Manuel Sterling Montealegre; Palma Goyes, Ricardo EnriqueLos desafíos contemporáneos en materia energética se orientan hacia la descarbonización a escala global. En este escenario, el hidrógeno se ha consolidado como un vector energético estratégico debido a su carácter libre de emisiones contaminantes y acoplarse a diversas fuentes de energía renovables. La generación de hidrógeno mediante rutas electroquímicas se reconoce como una de las alternativas más sostenibles, caracterizada por una menor huella de carbono comparado con procesos termoquímicos convencionales, pero su escalabilidad se ve limitada debido a su alto costo y poca disponibilidad asociado al uso de metales nobles como el Pt, Ir y Ru. Los cátodos basados en aleaciones de alta entropía (HEA) han surgido como alternativas viables debido al uso de metales de transición como componentes principales. Entre los diferentes métodos de síntesis para estos electrocatalizadores, la electrodeposición mediante corriente pulsada se muestra como un procedimiento prometedor debido a su simplicidad y bajo costo. En este estudió se realizaron electrodeposiciones de NiMnCuCoFe por corriente pulsada utilizando un diseño Box Behnken para optimizar la proporción de Cu, Co y Fe en la solución de electrodeposición entre 0.01, 0.02, y 0.03 mol L-1. Las electrodeposiciones de alta entropía demostraron ser más eficientes frente a la reacción de evolución de hidrógeno HER que sus homólogas de media y baja entropía. El diseño de experimentos Box Behnken usado demostró la sinergia entre Cu y Fe y entre Fe y Co para su electrodeposición conjunta. La adición de Cu aumentó la conductividad eléctrica del material pero no necesariamente la reactividad frente a la reacción de interés. Mientras que la presencia de Co aumentó la cantidad de sitios activos para la HER, aumentando su actividad catalítica. La densidad de corriente aplicada durante la síntesis se identificó como un parámetro determinante, evidenciándose que el empleo de corrientes de -100 mA favorece un mayor control sobre la homogeneidad de la deposición, y a la vez potencia las propiedades catalíticas del material obtenido. Los análisis de DRX evidenciaron la formación efectiva de aleaciones de alta entropía, aunque con presencia de ciertas segregaciones. Se identificaron fases cristalinas mixtas de tipo FCC y BCC, con tamaños de cristalito promedio de 35 nm para los electrodos E5, E11 y E15, y 75.27 nm para el electrodo E8, lo que sugiere la coexistencia de dominios metálicos y la posible formación de óxidos superficiales, principalmente asociados a especies de Fe y Mn en el electrodo. Todos los electrodos mostraron Rct bajas (E5=13.85 Ω, E8=12.15 Ω, E11=4.64 Ω, E15=12.88 Ω), lo que demuestra que un recubrimiento HEA disminuye la resistencia frente a la HER. Análisis DEMS mostraron que los electrodos sintetizados a -200 mA presentan mayor corriente iónica (4.6x10-12 A para E11 y 1.2x10-11 A para E15), sobre los electrodos sintetizados a -100 mA (E5 = 6.5x10-12A, E8 = 9.0x10-12A). Las pruebas GC demostraron el aumento en la producción de hidrógeno para los electrodos sintetizados a -100 mA. El método de síntesis propuesto demostró ser efectivo para la generación de aleaciones de alta entropía con buenas propiedades catalíticas frente a la generación electroquímica de hidrógeno. Esto abre nuevas oportunidades para la escalabilidad de materiales de bajo costo para la obtención de hidrógeno con emisiones bajas o nulas de carbono.Publicación Acceso abierto Utilización de quitosano procedente del micelio de Aspergillus Niger y su aplicación en regeneración de tejidos(Universidad del Valle, 2014) Balanta Silva, Danny Javier; Zuluaga Corrales, Héctor FabioEn este trabajo se exploró el aprovechamiento del micelio de Aspergillus niger, un subproducto de la producción de ácido cítrico en una industria local, como materia prima y fuente alternativa para la obtención de quitosano, el cual se extrajo con un rendimiento de reacción de 5.02% en base seca. Al polímero se le realizó una completa caracterización estructural y fisicoquímica, destacándose principalmente el peso molecular (determinado por viscosimetría capilar), siendo de 1.52 x 105 g/mol, y el grado de deacetilación, que se encontró por dos métodos diferentes: análisis elemental (75.30%) y potenciometría (70.81%) respectivamente. Mediante un diseño experimental, se estudiaron las variables que influenciaron en la elaboración de las películas de quitosano por el método de evaporación de disolventes, siendo estas: concentración del polímero, concentración de los plastificantes (glicerol y ácido oleico) y tipo de ácido a emplear. Las películas fueron preparadas en diferentes proporciones en peso entre el polímero y la mezcla plastificante (entre 50:50 hasta 90:10), así mismo estas fueron caracterizadas fisicoquímicamente y mecánicamente, evidenciándose flexibilidad, transparencia y propiedades mecánicas aceptables. Finalmente, las películas de quitosano fueron implantadas en cinco modelos animales de la especie Rattus norvegicus, con el fin de analizar si eran o no biocompatibles y reabsorbibles. Luego de 21 días del estudio in vivo en la mayoría de los biomodelos no se encontró restos de material polimérico, ni se evidenció inflamación o rechazo, aunque hubo algunos casos de encapsulamiento del mismo en algunos biomodelos. Esto fue comprobado mediante estudios histológicos realizados sobre el tejido conectivo donde se dio lugar la implantación. Así mismo, se pudo comprobar la degradabilidad del quitosano bajo condiciones fisiológicas simuladas.Publicación Acceso abierto Determinación de coeficientes de difusión en sustancias puras mediante resonancia magnética nuclear(Universidad del Valle, 2022) Guastar Valencia, Lorraine; Wist, Julien; Pantoja, Christian FelipeLa siguiente propuesta de investigación, plantea el uso de una metodología general que evalúa los diferentes factores que influyen en la medición y en los resultados de coeficientes de difusión obtenidos mediante resonancia magnética nuclear. Se realiza una evaluación de diferentes metodologías para la calibración de gradientes de campo magnético, también, se estudian los efectos ocasionados por la radiación amortiguada y se realiza la atenuación de estos mismos mediante un conjunto de estrategias experimentales, adicionalmente, se propone la implementación de la secuencia de pulsos 13C-RMN para evidenciar nula contribución de dicho efecto. Finalmente se realiza un análisis del efecto de convección y se busca una compensación efectiva usando diferentes herramientas y realizando comparación de estas con la secuencia de pulsos ya establecida DBPPLED. Para comprobar la efectividad se presenta el análisis y comparación de cada uno de los factores tratados en las diferentes secuencias de pulsos comparando los resultados con los datos reportados en la literatura obteniendo resultados completamente satisfactorios.Publicación Acceso abierto Síntesis y estudios electrónicos de nuevos colorantes orgánicos basados en Bodipy y Triarilaminas para su aplicación en celdas solares sensibilizadas por colorantes(Universidad del Valle, 2023) Gomez Riveros, Carlos Alberto; Ortíz González, AlejandroEn el presente trabajo de investigación se obtuvieron y estudiaron nueve colorantes orgánicos nuevos (BDP1- BDP9) basados en el núcleo de BODIPY y derivados de trifenilaminas del tipo D-π-A con estructura en forma de “T” en donde las unidades donadoras están ubicadas en las posiciones β del núcleo de BODIPY y el aceptor en la posición meso del mismo. Los nuevos colorantes se obtuvieron mediante una metodología de síntesis convergente con rendimientos globales de reacción de moderados a buenos, la caracterización estructural se realizó mediante espectrometría de masas de impacto electrónico y MALDI-TOF y espectroscopia de RMN 1H y 13C. Se realizaron estudios de las propiedades optoelectrónicas mediante espectroscopia de absorción-emisión en UV-Vis, todos los colorantes presentaron una absorción pancromática con una λmax centrada alrededor de 550 nm, se evidenció un fuerte efecto del sustituyente sobre λmax tal que los grupos donadores O-alquilados indujeron un mayor desplazamiento batocrómico. Adicionalmente, los espectros emisión mostraron una fuerte desactivación de la fluorescencia por la desactivación del estado excitado mediante fenómenos no radiativos. Las propiedades redox se determinaron mediante voltamperometría cíclica y de onda cuadrada y se determinó la capacidad de modulación de los potenciales REDOX de los colorantes de BODIPY mediante funcionalización con unidades donadoras de triarilaminas, el efecto del sustituyente fue tal que los grupos electronodadores O-alquilados disminuyó la energía del primer potencial de oxidación, se calcularon los orbitales frontera HOMO -LUMO de manera experimental a partir del valor de Eox1 y Ered1 y se determinó que hay una buena correspondencia entre los niveles orbitales frontera de los colorantes con el electrolito de soporte I2/I3 - y el semiconductor TiO2. Finalmente, se realizaron cálculos computacionales a nivel de DFT utilizando el funcional híbrido B3LYP con el conjunto de bases 6-31G para determinar la geometría y energía del estado fundamental y de los estados excitados, se evidenció una buena comunicación entre las unidades donadoras y aceptoras en las transiciones HOMO→LUMO y HOMO →LUMO+1 lo cual confirma un comportamiento Push-PullPublicación Acceso abierto Determinación de compuestos orgánicos y metales pesados en la cuenca alta del rio Cauca e implicaciones preliminares de riesgo(Universidad del Valle, 2018) Martínez Lara, Jina Marcela; Paez Melo, Martha IsabelEl Río Cauca es una de las fuentes naturales de agua más importante de Colombia; diferentes actividades industriales, domésticas, agrícolas y de minería llevadas a cabo a lo largo de la zona afectan su calidad perjudicando tanto a poblaciones humanas como a ecosistemas. El objetivo principal de este estudio consistió en evaluar el grado de contaminación de la cuenca alta del río Cauca determinando las concentraciones de metales pesados, plaguicidas, Bisfenol A (BPA) y compuestos farmacéuticos (CF) en sedimentos, agua y biota. Para lo cual, se tomaron muestras de sedimento a lo largo del río en su paso por el Valle del Cauca durante los años 2014 – 2016; catorce plaguicidas y cuatro metales pesados fueron analizados. La mayoría de los plaguicidas encontrados corresponden a plaguicidas organoclorados (α- y γ-HCH, 4,4 ́-DDE, 4,4 ́-DDD, Heptacloro y Metoxicloro), y en menor proporción plaguicidas organofosforados como el Clorpirifos, un plaguicida de uso extendido en los cultivos agrícolas del Valle del Cauca. Por su parte, se detectó BPA, Ibuprofeno (IBU), Acetaminofén (ACT), Pb, Cd, Cr fueron detectados en todos los puntos de monitoreo, el Hg se encontró principalmente en Suarez (Cauca) en donde se tienen registros de actividad minera ilegal. En los sedimentos se detectó la presencia de Bisfenol A, Ibuprofeno y Acetaminofén. Las concentraciones de contaminantes determinadas en esta matriz en algunos puntos de monitoreo revelan una probabilidad significativa de efectos adversos en organismos bentónicos que subsisten en el ecosistema. En la matriz agua, se evaluó el uso del poli(etileno-co-vinilacetato) (EVA) soportado sobre filtros de fibra de vidrio (GF) y láminas de aluminio (Al) como muestreadores pasivos de plaguicidas, posterior a su evaluación a nivel de laboratorio, se utilizó como sistema de muestreo en aguas del río Cauca y sus tributarios encontrándose alrededor de 16 plaguicidas, 10 plaguicidas organoclorados y 4 organofosforados en concentraciones entre 0.3- 1.6 ng/L. Finalmente, la determinación de contaminantes orgánicos en biota se realizó en el tejido muscular de la especie Hypostomus plecostomus en la cual se detectó cinco plaguicidas organoclorados (α-HCH, β- HCH, 4,4 ́-DDE, 4,4 ́-DDD, p ́,p ́-DDT), Clorpirifos, BPA, 17-α-Etinilestradiol y ACT en un rango de concentración entre 2.5 y 20 μg/kg (en peso húmedo), la importancia de este análisis, además de demostrar la bioacumulación de los contaminantes en los organismos acuáticos, radica en que esta especie es consumida por población residente en las laderas del río, por tanto, se puede considerar como vehículo de exposición humana a contaminantes presentes en las aguas del río.Publicación Acceso abierto Evaluación del efecto bactericida del proceso foto-fenton homogéneo en aguas empleando bajas concentraciones de hierro y pH cercano al neutro(Universidad del Valle, 2016) Potosí Rodríguez, Sandra Faisuler; Benitez, Luis NorbertoEl agua potable en poblaciones rurales y pequeñas comunidades de Colombia es considerada de baja calidad, debido a que en muchas ocasiones no se cuenta con un tratamiento que permita eliminar los microorganismos patógenos presentes en ella. Los procesos avanzados de oxidación PAOs, entre los que se encuentra la reacción foto-Fenton son una alternativa para el tratamiento de aguas contaminadas con sustancias orgánicas, así como para la desinfección. En este proyecto de investigación se evaluó el efecto bactericida del proceso foto-Fenton homogéneo en aguas utilizando bajas concentraciones de hierro y pH cercano al natural, además el efecto que producen en la desinfección la presencia de materia orgánica e iones inorgánicos (carbonatos, fosfatos y nitratos), todo esto con el fin de estimar la posible aplicación de la reacción foto-Fenton en la potabilización de agua en comunidades rurales del Valle del Cauca. Para el desarrollo de este proyecto, se emplearon las bacterias Escherichia coli, Salmonella typhimurium y Shigella sonnei, los ensayos fotocatalíticos a escala de laboratorio se llevaron a cabo con agua Milli-Q, agua Milli-Q dopada con ácidos húmicos y con iones inorgánicos en un reactor Suntest con lámpara de Xenón que simula la radiación solar (300 nm < λ < 800 nm); y los ensayos a escala piloto se realizaron con agua destilada, agua destilada dopada con ácidos húmicos y en aguas tomadas de una fuente natural (río Claro y Pance) en Colectores Parabólicos Compuestos (CPC) con luz solar. Los resultados muestran que el proceso foto-Fenton homogéneo ayuda considerablemente a la disminución de la concentración inicial de las bacterias individualmente y al estar mezcladas, en donde la Salmonella typhimurium presentó la mayor resistencia a la reacción fotocatalítica. El proceso de inactivación de las bacterias se ve desfavorecido cuando el agua contiene ácidos húmicos e iones inorgánicos (PO4 -3 0,5 ppm,CO3 -2 200 ppm y NO3 - 5,0 ppm ) y viceversa, la capacidad del proceso foto-Fenton para degradar materia orgánica se afecta por la presencia de las bacterias. A pesar de no lograr una desinfección completa, el proceso foto-Fenton llevado a cabo bajo las condiciones estudiadas muestra una disminución de alrededor de cuatro órdenes de magnitud de la concentración inicial de la mezcla de bacterias, resultados que son muy promisorios y permiten pensar en una posible aplicación de este proceso como un complemento al proceso de potabilización de aguas de comunidades rurales o pequeñas comunidades.Publicación Acceso abierto Evaluación de reactores fotocatalíticos para la obtención de agua tratada mediante la tecnología sodis mejorada con el proceso foto-fenton(Universidad del Valle, 2016) Herrera López, Karen Lizeth; Benítez, Luis NorbertoLa falta de infraestructura y condiciones adecuadas para el saneamiento de agua, especialmente en zonas rurales y marginales de Colombia ha conllevado a un aumento progresivo en el desarrollo de enfermedades diarreicas, debido a la contaminación microbiana de las fuentes de abastecimiento. La técnica de desinfección solar (SODIS) es una solución simple, de bajo costo y ambientalmente sostenible para el tratamiento de agua para consumo humano a nivel doméstico, en lugares en los que la población consume agua cruda y microbiológicamente contaminada, sin embargo, esta técnica requiere tiempos prolongados de exposición a la radiación solar para alcanzar la desinfección total, lo cual no es posible en algunas regiones donde la intensidad de la radiación no es constante. Por su parte, el tratamiento foto-Fenton se ha convertido en una de las herramientas fotocatalíticas más promisoria para la degradación de la materia orgánica natural (MON) y el cumplimiento de las regulaciones y normas emitidas por los organismos de sanidad. Por lo tanto, la utilización de ambas tecnologías podría convertirse en una alternativa interesante, que permite en principio disminuir los tiempos de exposición de las aguas a tratar, logrando la desinfección microbiológica y degradación de materia orgánica simultáneamente. El presente trabajo evaluó y comparó distintos reactores fotocatalíticos con diferentes materiales (vidrio y tereftalato de polietileno (PET)) y configuraciones (botellas y sistema mini-CPC) utilizando la técnica SODIS complementada con el proceso foto-Fenton para la degradación de resorcinol y la desinfección de Escherichia coli ̧ a escala de laboratorio en agua desionizada; empleando concentraciones bajas de hierro y peróxido a un pH inicial cercano a la neutralidad. Los resultados obtenidos indican que la utilización de esta tecnología podría convertirse en una metodología complementaria a las tecnologías de potabilización del agua ya que permite la remoción de contaminantes con altos porcentajes de degradación, así mismo se determinó que las botellas de borosilicato son los reactores que presentan mejor inactivación y degradación simultanea de E. coli y resorcinol, respectivamente.Publicación Acceso abierto Implementación de un sistema fotocatalítico-biológico para el tratamiento de aguas residuales agroindustriales contaminadas con mancozeb y lambda-cihalotrina a escala piloto(Universidad del Valle, 2015) Campo Ceballos, Nelson Adrian; Benitez, Luis NorbertoLa incapacidad de los sistemas convencionales para tratamiento de aguas residuales agroindustriales altamente cargadas con sustancias toxicas y no biodegradables, representa un grave problema de contaminación de los recursos hídricos debido a su persistencia y bioacumulación. Esta problemática ambiental ha creado la necesidad de desarrollar e implementar tecnologías eficientes de tratamiento de aguas y con un impacto ecológico mínimo. En este trabajo de investigación se evaluó la eficiencia de un sistema combinado fotocatalítico-biológico a escala piloto para el tratamiento de aguas residuales contaminadas con los pesticidas etilentiourea (ETU) y λ-cihalotrina (λ-CHT) provenientes de cultivos de tomate. En primera instancia se determinaron las condiciones óptimas de fotocatálisis por medio de la aplicación de un diseño central compuesto (DCC), para tratar soluciones de ETU, λ-CHT y de su mezcla preparadas a partir de pesticidas comerciales. Se realizó el monitoreo de su concentración y mineralización por cromatografía liquida de alta resolución (HPLC) y carbono orgánico total (COT) respectivamente. Observándose la degradación total de ETU tanto individualmente como en la mezcla de pesticidas (ETU + λ-CHT), mientras para λ-cihalotrina la degradación alcanzo un valor mayor al 50 % al ser fototratada individualmente y más de un 39 % en la mezcla. Al igual que la degradación, la mineralización se incrementó con el fototratamiento entre 35 y 55 % para la mezcla, más de un 65 % para λ-cihalotrina y menos de un 38 % para ETU. Según los análisis de biodegradabilidad, el carácter biodegradable de las soluciones de pesticidas aumento con el fototratamiento siendo la relación DBO5/DQO>0.4 y la degradación total mayor al 70 % en el test de Zahn-Wellens. La biotratabilidad de estos efluentes fue evaluada con dos sistemas biológicos (filtro percolador y columnas de suelo), caracterizados por ser biofiltros de carga baja y presentar una eficiencia de remoción de COT entre 53 y 75 %. La eficiencia global del sistema fotocatalítico combinado con los biológicos para la remoción de COT vario entre 55 y 90% del cual entre 20 y 50 % corresponde al tratamiento biológico, tanto en soluciones sintéticas como en un efluente agroindustrial real.Publicación Acceso abierto Extracción, caracterización y actividad de los metabolitos secundarios mayoritarios en hojas de Bixa Orellana(Universidad del Valle, 2015) Vélez Bedoya, Jéniffer; Colmenares de Vélez, Ana Julia; Isaza Martínez, José HipólitoEn el extracto metanólico de las hojas de Bixa orellana se detectó la presencia de taninos, flavonoides, alcaloides y terpenos mediante análisis fitoquímico preliminar. A partir de los extractos de hexano de hojas de Bixa orellana, se aisló el sesquiterpeno ¿-Guaieno, el cual se reporta por primera vez para la especie en estudio, cuya elucidación estructural se realizó mediante RMN unidimensional (RMN1H y RMN13C) y bidimensional (HMBC y HSQC) y CG-EM.Publicación Acceso abierto Uso de polímeros conductores como sensores electroquímicos basados en el concepto de impresión molecular(Universidad del Valle, 2015) Arizabaleta Ibarbo, César Alberto; Torres Hernandez, WalterEn el presente trabajo se sintetizó y optimizó las condiciones electrosintéticas de sensores químicos individuales que consistían en electrodos de oro modificados electroquímicamente con una película de polipirrol en la cual se generaban unas cavidades moleculares (polímeros molecularmente impresos MIPs) capaces de reconocer de forma selectiva las moléculas L-tirosina y L-triptofano. Los sensores individuales demostraron un buen rango lineal, así como concentraciones límites bajas 0.19 y 0.15 uM para L-Tyr y L-trp respectivamente.Publicación Acceso abierto Eterificación de glicerol con Terc-butanol utilizando catalizadores ácidos tipo Zeolita y Zirconias [recurso electrónico](Universidad del Valle, 2019-10-15) Osejo Knudson, Miguel Alberto; Urresta Aragón, JuliánEl interés en el desarrollo de procesos catalíticos que buscan transformar el glicerol en diversidad de productos de mayor valor ha crecido durante los últimos años. En este trabajo de investigación se propone una serie de catalizadores ácidos tipo zeolitas y zirconias para la transformación de glicerol con terc-butanol con el objetivo de obtener éteres de glicerol como alternativa a los aditivos oxigenados disponibles en el mercado. En primer lugar, se obtuvieron los catalizadores de óxido de zirconio por el método de impregnación y se modificaron con ácido sulfúrico para obtener su forma sulfatada. Seguidamente, estos catalizadores se impregnaron con elementos de tierras raras como La y Ce para obtener el óxido correspondiente. La actividad catalítica de los catalizadores preparados se comparó con el catalizador comercial A-15 el cual ha sido ampliamente utilizado en la literatura. La reacción de eterificación de glicerol con terc-butanol se exploró inicialmente con A-15 para establecer un punto de comparación, posteriormente, se evaluaron los catalizadores preparados utilizando porcentaje de conversión y selectividad como parámetros de desempeño. Se determinó que, entre los catalizadores propuestos, fueron los de acidez de Brønsted los que presentaron mejor actividad catalítica siendo la zeolita H-Y (CBV 740) y el ZrO2 sulfatado los más destacados, con una conversión entre el 25 y 30 % y selectividad hacia los productos de interés DTGEs de aproximadamente 20 %.Publicación Acceso abierto Polímeros nanoestructurados sensibles a estímulos para el desarrollo de sistemas inteligentes de fertilización con micronutrientes [recurso electrónico](Universidad del Valle, 2019-10-09) Córdoba Manrique, Alexander; Palencia Luna, Manuel; Melendrez Castro, ManuelLa aplicación de fertilizantes de forma generalizada e indiscriminada origina el deterioro de los suelos. Por esta razón, reducir este uso excesivo es una necesidad inmediata, una buena estrategia, tanto para el agricultor como para el medio ambiente, es la adición de fertilizantes al suelo de una manera controlada e ¿inteligente¿, disminuyendo de esta forma los costos e incrementando la productividad y el valor comercial de las cosechas. Así, en el marco de la agricultura de precisión, se requiere el desarrollo de sistemas que realicen la adición de nutrientes al suelo en el momento y en la cantidad en que la planta los necesite. En este sentido, los polímeros sensibles a estímulos (PSE) son materiales muy versátiles donde sus propiedades pueden ser controladas y adaptadas a diferentes requisitos de uso. Por otra parte, las nanopartículas inorgánicas son materiales a escala nanométrica que pueden proporcionar nuevas propiedades a los materiales poliméricos. Por lo tanto, el objetivo de esta investigación fue desarrollar polímeros nanoestructurados con capacidad de retención de micronutrientes (B, Cu, Fe, Mn, Zn y Mo) con potencial aplicación en el desarrollo de sistemas inteligentes de fertilización aplicables en la agricultura de precisión. La estrategia seguida fue el control de la interacción específica del material polimérico con los micronutrientes y aprovechar el intercambio iónico ocasionado por diferentes estímulos como el pH y la fuerza iónica.Publicación Acceso abierto Desarrollo de un método bioanalítico para el estudio in vitro del proceso de adhesión bacteriana [recurso electrónico](Universidad del Valle, 2019-09-25) Berrio Niño, María Elizabeth; Palencia Luna, ManuelUna biopelícula es un sistema complejo, de origen biótico, formado por comunidades bacterianas sobre superficies de diferente naturaleza. En particular, cuando de biopelículas se trata, su formación estará determinada principalmente por tres factores: tipo de bacteria, ambiente químico y naturaleza de la superficie en contacto. La primera hace énfasis a la diferenciación celular entre Gram-positivas y Gram-negativas, ya que las características de la superficie bacteriana determinan el tipo y la fuerza de interacción con otras superficies. En el ambiente químico se incluyen todos los factores propios del entorno tanto a nivel bacteriano como a nivel superficial, entre los que se destacan, pero no se limitan al pH y la fuerza iónica. El entorno es un factor que afecta los fenómenos de adhesión y cohesión mediante la influencia que estos generan sobre propiedades superficiales (densidad de carga y campo eléctrico superficial, mojabilidad, entre otros). Finalmente, la naturaleza de la superficie de contacto (funcionalidad química, balance lipofílico-hidrofílico de la superficie, rugosidad, etc.) determina la afinidad que un tipo particular de bacteria pueda tener para la formación de una interfase. La comprensión y medida de la facilidad y extensión del proceso de formación de biopelículas es de gran importancia ya que estas se asocian con diversos procesos en diferentes ámbitos que van desde mecanismos de adaptabilidad, patogenicidad y virulencia, eficiencia de producción en procesos de membranas y el deterioro de productos en etapas de preconsumo (almacenamiento y transporte). Por lo anterior, se planteó el desarrollo de un método bioanalítico para la descripción de biopelículas en términos de sus energías de formación a partir de la complementariedad de técnicas analíticas instrumentales y de análisis superficial. Para llevar a cabo el desarrollo del método propuesto en esta investigación se construyeron superficies de prueba con diferente densidad de carga positiva y negativa a partir de la generación de redes poliméricas interpenetrantes (RPI) utilizando dos polielectrolitos (poli(vinilbenciltrietil amonio) y poli(estirensulfonato de sodio) para la generación de cargas superficiales, y con ellas determinar la energía interfacial total de biopelículas en función de las propiedades superficiales de referencia (densidad de carga superficial e hidrofílicidad). Los resultados evidencian que los mecanismos de adhesión bacteriana sobre superficies cargadas se presentan de acuerdo al tipo de bacteria (propiedades estructurales y 10 superficiales) y las características de la superficie en contacto (densidad de carga superficial). Mediante el modelo de bacterias Gram-negativa (E. coli) se evidenció una tendencia a formar biocapas sobre superficies cargadas positivamente a partir de interacciones de tipo electrostático, mientras que el modelo de bacterias Gram positivo (S. aureus) presenta afinidad sobre un espectro más amplio de superficies sugiriendo que las biopelículas se desarrollan a partir de interacciones especificas entre la célula y el sustrato.Publicación Acceso abierto Difusión cooperativa en el estudio de mezclas por resonancia magnética nuclear(Universidad del Valle, 2018) Pantoja Rivillas, Crhistian Felipe; Wist, JulienEl estudio de mezclas multicomponente es un tema atractivo en la actualidad dado su amplio espectro de aplicaciones y los múltiples enfoques destinados a su caracterización. Desde la óptica de la resonancia magnéticanuclear (RMN) multitud de esfuerzos se suman a la búsqueda de nuevos métodos capaces de acceder a la información contenida en estas. Destacamos entre estos aquellos experimentos que hacen uso del fenómeno de autodifusión (¿movimiento de moléculas individuales en una mezcla en ausencia de gradientes de gradientes de concentración) de los componentes como propiedad física clave en la discriminación entre las diferentes especies presentes en una mezcla. Sin embargo aunque la autodifusión es un tema importante en RMN pocos estudios en el área han concentrado su atención en el desarrollo de experimentos capaces de introducir y analizar fenómenos de transporte mediados por la existencia de gradientes de concentración netos. Este tipo de difusión apodada cooperativa o interdifusión es la motivación fundamental del presente trabajo.Publicación Acceso abierto Intramolecular Dynamics of the Rovibrational Energy in a Carbonyl Sulfide Molecule(Universidad del Valle, 2017) Zapata Romero, Gilberto Alexander; Arce Clavijo, Julio César; Arango Mambuscay, Carlos AlbertoWe discuss the efect of low rotational excitations on intramolecular vibrational energy redistribution (IVR) in an isolated carbonyl sulfide (OCS) molecule in its electronic ground state. Computational experiments were performed to analyze the intramolecular rotational-vibrational energy redistribution (IRVR) and the intramolecular vibrational rotational energy transfer (IVRET). We use the MCTDH software to solve the Schrödinger equation for wave packets corresponding to initial excitations on vibrational local modes. The wave packets are prepared having the same initial vibrational excitations but differing in the total angular momentum. We found that IVR is affected by K-mixing due to Corio lis coupling and that centrifugal coupling does not have a relevant role on IVR. Moreover, rotational effects on IVR depends on the vibrational bending mode. If the bending mode is not excited, K-mixing is negligible. If it is excited, then K-mixing occurs in a signif icant degree and as a result the wave packet evolves onto a pseudodecoherent (steady) state. However, the net redistribution does not change, i.e., on average IVR behaves in the same way. Furthermore, loss of vibrational coherence happened even when IVRET is insignifcant, implying that analyzing the total vibrational energy is not fully conclusive to predict changes of IVR due to rotational excitations.Publicación Acceso abierto Determinación de la contaminación por metales pesados (plomo, cromo, cadmio y mercurio) en aguas del río Cauca, en la zona urbana de la ciudad de Cali y evaluación de la mutagenicidad utilizando el test de Ames.(Universidad del Valle, 2017-04-21) Sánchez Chávez, Ramiro; Larmat González, Fernando EnriqueEn esta investigación se evaluó la contaminación por metales pesados (mercurio, cromo, plomo y cadmio), en aguas superficiales del río Cauca a su paso por la ciudad de Santiago de Cali, durante el período 2008, 2009 y 2013, y la mutagenicidad, por medio del bien establecido Test de Ames. Los metales se determinaron por absorción atómica y la mutagenicidad se evaluó con cepas TA98 y TA100 de la bacteria Salmonella Typhimurium, donde también se utilizó el extracto enzimático (S9) para simular el posible efecto mutagénico en mamíferos. La recolección de las muestras de las aguas superficiales del río Cauca se realizó en cinco puntos de muestreo en el perímetro urbano de la ciudad de Santiago de Cali, que van desde el Puente El Hormiguero hasta la desembocadura del río Cali. Las muestras de agua recolectadas fueron procesadas y concentradas con la resina Amberlite XAD-16 con el fin de especiar los metales pesados objeto de estudio y su posterior cuantificación por la técnica de espectrofotometría de absorción atómica con horno de grafito para el caso de los metales cromo, plomo y cadmio, y por generación de vapor frío para el mercurio. Parte de las muestras fueron procesadas hasta completa sequedad, y luego reconstituidas con DMSO para ser utilizadas en el test de Ames. Los resultados de las pruebas de mutagenicidad durante el espacio de tiempo evaluado demostraron que hay un efecto mutagénico moderado en tres de los cinco puntos estudiados. Se evidenció una tendencia sostenida en los puntos de muestreo del canal colector sur, la bocatoma de la planta de tratamiento de agua potable de Puerto Mallarino y la desembocadura del río Cali, con las dos cepas, con y sin el extracto enzimático S9. El punto que mostró mayor concentración de metales y de mayor IM, fue el Canal Colector Sur con un valor de 7.1, con la cepa TA98 con S9. Los resultados de la presente investigación indican una alta concentración de los metales pesados en las muestras analizadas en este segmento y en el período de tiempo evaluado no sobrepasan los límites permitidos por la EPA en aguas de consumo humano, se encontró una leve correlación con los índices de mutagenicidad observados, tanto en las temporadas secas especialmente en la temporadas lluviosas, después de la desembocadura del canal colector sur. Este trabajo de investigación hace parte del proyecto interdisciplinario aprobado y financiado por Colciencias, titulado ¿Evaluación de la actividad mutagenicidad de las aguas del río Cauca en el área urbana de la ciudad de Cali-Colombia, por medio del test de Ames¿.Publicación Acceso abierto Recubrimientos poliméricos para electroforesis capilar sintetizados vía polimerización radicalaria de transferencia atómica(Universidad del Valle, 2015-08-31) Navarro Peña, Fabian Herley; Sandoval Higuita, Junior E.El presente trabajo de investigación hace parte de un proyecto mayor que busca contribuir a la solución del problema analítico asociado con la alta; adsorción de solutos básicos como proteínas sobre las paredes internas de los tubos de sílica utilizados actualmente en CE, así como la insatisfactoria estabilidad hidrolitica de los recubrimientos orgánicos anclados sobre dicha superficies. En este trabajo se desarrolla una variedad de película poliméricas hidrofílicas con el propósito de minimizar las fuertes interacción* entre proteínas y la superficie de la sílica. Dichas películas se anclan sobre tres tipos de sustratos de sílica: particulada, placas y tubos capilares. Se utiliza; sílica particulada para estudios de IR y NMR, para estudios de superficie se emplearon placas de sílica, y para estudios CE se emplearon tubos capilares. El anclaje de las películas poliméricas se llevó a cabo mediante la metodologia de polimerización radicalaria de transferencia atómica, ATRP (por sus siglas inglés). Esta metodología requiere la inmovilización previa de un inicio sobre la superficie de sílica, lo cual se hace mediante un procedimiento q involucra dos pasos. Primero se fijan moléculas de propanol sobre superficie, y luego se esterifican estas con bromuro de 2-bromc metilpropanoilo. Posteriormente, cuatro monómeros derivados del ácido acrílico (HEMA, HEA, AAE y AAP) se polimerizan sobre el iniciador. Las películas poliméricas preparadas permitieron la separación exitosa varias mezclas de proteínas, alcanzándose eficiencias próximas al millón platos teóricos por metro y excelente reproducibilidad de los tiempos migración. Los recubrimientos que exhibieron las mejores separaciones biomoléculas fueron poliHEMA sin entrecruzamiento y AAP entrecruzado bisacrilamida.