Magnetic carbon xerogels for the catalytic wet peroxide oxidation of sulfamethoxazole in environmentally relevant water matrices

Novel magnetic carbon xerogels consisting of interconnected carbon microspheres with iron and/or cobalt microparticles embedded in their structure were developed by a simple route. As inferred from the characterization data, materials with distinctive properties may be directly obtained upon inclusion of iron and/or cobalt precursors during the sol-gel polymerization of resorcinol and formaldehyde, followed by thermal annealing. The unique properties of these magnetic carbon xerogels were explored in the catalytic wet peroxide oxidation (CWPO) of an antimicrobial agent typically found throughout the urban water cycle – sulfamethoxazole (SMX). A clear synergistic effect arises from the inclusion of cobalt and iron in carbon xerogels (CX/CoFe),the resulting magnetic material revealing a better performance in the CWPO of SMX at the ppb level(500 microg L−1) when compared to that of monometallic carbon xerogels containing only iron or cobalt.This effect was ascribed to the increased accessibility of highly active iron species promoted by the simultaneous incorporation of cobalt.The performance of the CWPO process in the presence of CX/CoFe was also evaluated in environmentally relevant water matrices, namely in drinking water and secondary treated wastewater, considered in addition to ultrapure water. It was found that the performance decreases when applied to more complex water and wastewater samples. Nevertheless, the ability of the CWPO technology for the elimination of SMX in secondary treated wastewater was unequivocally shown, with 96.8% of its initial content being removed after 6 h of reaction in the presence of CX/CoFe, at atmospheric pressure, room temperature(T = 25◦C), pH = 3, [H2O2]0= 500 mg L−1and catalyst load = 80 mg L−1. A similar performance (97.8% SMX removal) is obtained in 30 min when the reaction temperature is slightly increased up to 60◦C in an ultra-pure water matrix. Synthetic water containing humic acid, bicarbonate, sulphate or chloride, was also tested. The results suggest the scavenging effect of the different anions considered, as well as the negative impact of dissolved organic matter typically found in secondary treated wastewater, as simulated by the presence of humic acid.An in-situ magnetic separation procedure was applied for catalyst recovery and re-use during reusability cycles performed to mimic real-scale applications. CWPO runs performed with increased SMX concentration (10 mg L−1), under a water treatment process intensification approach, allowed to evalu-ate the mineralization levels obtained, the antimicrobial activity of the treated water, and to propose adegradation mechanism for the CWPO of SMX.

A lower bound for the energy of symmetric matrices and graphs

The energy of a symmetric matrix is the sum of the absolute values of its eigenvalues. We introduce a lower bound for the energy of a symmetric partitioned matrix into blocks. This bound is related to the spectrum of its quotient matrix. Furthermore, we study necessary conditions for the equality. Applications to the energy of the generalized composition of a family of arbitrary graphs are obtained. A lower bound for the energy of a graph with a bridge is given. Some computational experiments are presented in order to show that, in some cases, the obtained lower bound is incomparable with the well known lower bound $2\sqrt{m}$, where $m$ is the number of edges of the graph.

The interaction factor as a challenge for foreign language learning in the technology based education: a pedagogical reflection

The author carries out a pedagogical reflection on how the technology driven distance learning repeatedly neglects the scientific achievements of Second Language Acquisition and Language Pedagogy. Seeing communicative competence as a major goal of a language classroom, she presents the main challenges that the communicative approach poses to distance learning. To this end, a general distance learning theory by Moore is adapted to the needs of language education, through a distinction between three aspects of learner interaction – with the teacher, with other learners and with content. In this three-dimensional paradigm the learner is seen as the main actor of the process, the teacher as a facilitator, the text as a main source of communicative data and the learner autonomy as the fundament of the process.

Modificación de las propiedades de matrices cementantes mediante la adición de nanopartículas de sílice

En la presente investigación, se evaluó el efecto de adicionar nanopartículas de sílice a dos matrices cementes buscando establecer su influencia en las propiedades finales de dichos materiales. Para llevar a cabo esta evaluación, se adicionaron las nanopartículas en dosificaciones desde 0.30% - 5.0% en peso, con la finalidad de determinar la dosificación a la cual se obtienen los mejores resultados. Una de las conclusiones obtenidas de la presente investigación señala que al utilizar este tipo de materiales, el mayor reto a superar, es la correcta dispersión de las nanopartículas en las matrices cementantes, ya que de no asegurar dicha dispersión y debido a la alta energía superficial que poseen las nanopartículas, se presenta una tendencia natural a aglomerarse conformando así materiales de tamaños muy superiores a los que presentan en su estado original, perdiendo así la ventaja de su uso. Para prevenir este efecto y como resultado de la primera etapa de esta investigación, se propuso un método de mezclado en el cual se utilizó como dispersante un aditivo superplastificante (en adelante llamado SP) de base policarboxilato de calcio en dosificaciones de 0.5% en peso que se adicionó a ambas matrices cementantes. Los resultados obtenidos sugieren que algunas propiedades tales como la resistencia mecánica a la compresión, la resistencia a la flexión y sobre todo, la resistencia al ataque químico por sulfatos, se ven mejoradas mediante la adición de nanopartículas de sílice. Dicha mejoría se observó tanto en la matriz de cemento Portland como en la matriz de cemento sulfoaluminoso. Los resultados finales de la investigación mostraron que la resistencia mecánica a la compresión para un cemento Portland ordinario se mejoró hasta en un 40% a edad de 24 h cuando se adicionaron las nanopartículas en porcentaje de 0.50% en peso, sin embargo, los resultados al resto de las edades no presentaron mejoría. Para la matriz de cemento sulfoaluminoso (en adelante CSA), los mejores resultados se obtuvieron también con la dosificación de 0.50% en peso con relación al cemento, sin embargo, la mejoría no fue de la misma magnitud a la obtenida con la matriz de cemento Portland. Por otro lado, la resistencia al ataque químico por sulfatos presentó una mejoría de hasta un 80% para la matriz de cemento sulfoaluminoso cuando se adicionaron las nanopartículas de sílice. Este resultado sugiere que la matriz con nanopartículas presenta una mayor densificación propiciando por ende, un menor grado de porosidad.

Matrices y sistemas de ecuaciones lineales

En este libro, en su primera parte, es estudia e identifica la estructura de una ecuación lineal, y su gráfica en dos y tres variables. En la segunda parte del contenido se expone la teoría del álgebra matricial, que posteriormente será utilizada en la tercera parte para resolver sistemas de ecuaciones lineales; en este sentido, el lector podrá darse cuenta de las bondades de los métodos que se desarrollarán y las aplicaciones que se pueden plantear y resolver con los métodos gaussianos desarrollados en el álgebra lineal. Igualmente, se presentará el uso del MATLAB para la solución de sistemas de ecuaciones lineales y operaciones con matrices, empleando el computador.

Grupos de lie de matrices reales o complejos

Como la historia lo viene diciendo, en general los resultados importantes y trascendentales en Matemática son los capaces de vincular dos estructuras, en su esencia, totalmente distintas. En el año 1973, el matemático Noruego Marius Sophus Lie (1849-1925) estudiando propiedades de soluciones de sistemas de ecuaciones diferenciales, dio origen a las ideas que conformaron la hoy denominada Teoría de Lie, la cual plantea la relación entre geometría, álgebra y la topología, este matemático creó en gran parte la teoría de la simetría continua, y la aplicó al estudio de la geometría y las ecuaciones diferenciales. Con aportes posteriores de los matemáticos Weyl, Cartan, Chevalley, Killing, Harish Chandra y otros estructuran la teoría de Lie, se presentan en este trabajo de investigación las nociones básicas que subyacen en dicha teoría. En los primeros trabajos de Sophus Lie, la idea subyacente era construir una teoría de grupos continuos, que complementara la ya existente teoría de grupos.

Matrices y sistemas de ecuaciones lineales

En este libro, en su primera parte, es estudia e identifica la estructura de una ecuación lineal, y su gráfica en dos y tres variables. En la segunda parte del contenido se expone la teoría del álgebra matricial, que posteriormente será utilizada en la tercera parte para resolver sistemas de ecuaciones lineales; en este sentido, el lector podrá darse cuenta de las bondades de los métodos que se desarrollarán y las aplicaciones que se pueden plantear y resolver con los métodos gaussianos desarrollados en el álgebra lineal. Igualmente, se presentará el uso del MATLAB para la solución de sistemas de ecuaciones lineales y operaciones con matrices, empleando el computador. En la segunda parte del contenido se expone la teoría del álgebra matricial, que posteriormente será utilizada en la tercera parte para resolver sistemas de ecuaciones lineales; en este sentido, el lector podrá darse cuenta de las bondades de los métodos que se desarrollarán y las aplicaciones que se pueden plantear y resolver con los métodos gaussianos desarrollados en el álgebra lineal. Igualmente, se presentará el uso del MATLAB para la solución de sistemas de ecuaciones lineales y operaciones con matrices, empleando el computador.

Las ilhas de Porto : un análisis socio-morfo-tipológico

La “ilha” es un tipo de vivienda clandestina para las clases trabajadoras que surge en la segunda mitad del S.XIX, fruto de la necesidad habitacional de una gran cantidad de población que abandonaba el rural en busca de empleo, en la emergente industria de Oporto. Estas viviendas de bajo coste, fueron declaradas insalubres y elementos a eliminar a partir del s. XX, existiendo numerosos planes para demolerlas. Puede ser la hora de cambiar la forma de pensar, definiendo una política de revitalización de los espacios urbanos, paralela a la búsqueda de nuevas formas de ver las “ilhas” y la ciudad de Oporto. El trabajo comienza con la idea de preguntar si la noción de “ilha” tiene algún significado en la ciudad. Saber qué hacen las “ilhas” - si es que lo hacen - que pueda ser útil a la ciudad de Oporto y cómo lo hacen. En respuesta a la problemática identificada se establecen dos objetivos. El primero se centra en Clasificar matrices morfo-tipológicas de las “ilhas” en la parroquia del Bonfim, para así conocer las diferentes formas y tipologías de las “ilhas”, seleccionando tres casos de estudio. Con los datos extraídos poder abordar el segundo objetivo que propone Definir principios para la valorización del carácter distintivo de las “ilhas” en el contexto urbano portuense. La investigación se estructura en siete capítulos, la fundamentación teórica como reflexión del urbanismo reciente, sobre las diferentes vertientes del urbanismo moderno y como éstas han afectado a las “ilhas” y a la ciudad de Oporto. Destaca la morfología urbana como ciencia que estudia la ciudad y el estado del arte que ha ayudado a poner de relieve las investigaciones realizadas sobre el tema en la actualidad. El siguiente capítulo explica la especificidad del urbanismo portugués y como a partir de éste surgen las “ilhas”, una nueva tipología de Oporto. Posteriormente con base en el análisis documental se escoge la parroquia del Bonfim para delimitar el ámbito, analizando tres casos de estudio con los datos necesarios para la obtención de respuestas y desenvolvimiento de las conclusiones finales. La metodología utilizada está dividida en dos fases: una primera fase corresponde con un marco muestral de las “Ilhas” del Bonfim (estudio mayormente cuantitativo) donde se clasifican todas las comunidades “ilha” que componen la parroquia. Y una segunda fase, estudio cualitativo, donde se analizan de manera individual tres casos de estudio, que se seleccionaran según criterios definidos, para después realizar un análisis comparativo. En conclusión, las “ilhas” se integran en una estructura social que las caracteriza, marcada por la arquitectura y apropiación del espacio que simbolizan estos núcleos habitacionales. Son ejemplo de la utilización del espacio público como espacio de convivencia, frente a multitud de unidades habitacionales con espacios públicos descuidados, sin uso, abandonados, espacios donde las personas no se identifican con el lugar convertidas en sobrantes entre los edificios o territorios vacios. Las “ilhas” muestran unos principios básicos para el diseño y la relevancia de un buen sistema de espacios públicos que permitan vivir mejor.

Euclidean Distance Between Haar Orthogonal and Gaussian Matrices

In this work, we study a version of the general question of how well a Haar-distributed orthogonal matrix can be approximated by a random Gaussian matrix. Here, we consider a Gaussian random matrix (Formula presented.) of order n and apply to it the Gram–Schmidt orthonormalization procedure by columns to obtain a Haar-distributed orthogonal matrix (Formula presented.). If (Formula presented.) denotes the vector formed by the first m-coordinates of the ith row of (Formula presented.) and (Formula presented.), our main result shows that the Euclidean norm of (Formula presented.) converges exponentially fast to (Formula presented.), up to negligible terms. To show the extent of this result, we use it to study the convergence of the supremum norm (Formula presented.) and we find a coupling that improves by a factor (Formula presented.) the recently proved best known upper bound on (Formula presented.). Our main result also has applications in Quantum Information Theory.

Loop openness: a video reflection on the open work of art

The objective of this article is to reflect on the video art work in its loop production to perceive the possibility of it being received as an open work. In order to contextualize this reflection the text is anchored in the concept of image-crystal from Gilles Deleuze. For the purpose of empirically explore theoretical concepts such as video art, open work and image-crystal it was produced a practical project of video art that intends to reflect on the notion of time in a context of a loop exhibition. Therefore this project aims to motivate the reflection on the loop as a mechanism to contour the ephemeral character of video art and, at the same time, it seeks to emphasize questions about the element of multiplicity and plurality in art. It is a scientific and artistic project in which the practical component supports the dialectic between theory and practice, action and reflection. In this sense, based on the video entitled "The Walk" this article demonstrates how the theoretical concepts were used to support the artistic creation. Finally the conclusions sustain that the work of video art, when presented in loop, is a creative and expository strategy which encourages multiple interpretations that vary according to the narrative, the context in which it takes place and the attitude and the background of the spectator.

IMPROVED SAMPLE INTRODUCTION SYSTEMS FOR INDUCTIVELY COUPLED PLASMA OPTICAL EMISSION SPECTROMETRY AND THEIR APPLICATION TO THE ANALYSIS OF SIMPLE AND COMPLEX MATRICES

The objective of this thesis is to explore new and improved methods for greater sample introduction efficiency and enhanced analytical performance with inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). Three projects are discussed in which the capabilities and applications of ICP-OES are expanded: 1. In the first project, a conventional ultrasonic nebuliser was modified to replace the heater/condenser with an infrared heated pre-evaporation tube. In continuation from previous works with pre-evaporation, the current work investigated the effects of heating with infrared block and rope heaters on two different ICP-OES instruments. Comparisons were made between several methods and setups in which temperatures were varied. By monitoring changes to sensitivity, detection limit, precision, and robustness, and analyzing two certified reference materials, a method with improved sample introduction efficiency and comparable analytical performance to a previous method was established. 2. The second project involved improvements to a previous work in which a multimode sample introduction system (MSIS) was modified by inserting a pre-evaporation tube between the MSIS and torch. The new work focused on applying an infrared heated ceramic rope for pre-evaporation. This research was conducted in all three MSIS modes (nebulisation mode, hydride generation mode, and dual mode) and on two different ICP-OES instruments, and comparisons were made between conventional setups in terms of sensitivity, detection limit, precision, and robustness. By tracking both hydride-forming and non-hydride forming elements, the effects of heating in combination with hydride generation were probed. Finally, optimal methods were validated by analysis of two certified reference materials. 3. A final project was completed in collaboration with ZincNyx Energy Solutions. This project sought to develop a method for the overall analysis of a 12 M KOH zincate fuel, which is used in green energy backup systems. By employing various techniques including flow injection analysis and standard additions, a final procedure was formulated for the verification of K concentration, as well as the measurement of additives (Al, Fe, Mg, In, Si), corrosion products (such C from CO₃²¯), and Zn particles both in and filtered from solution. Furthermore, the effects of exposing the potassium zincate electrolyte fuel to air were assessed.

Systems 1 and 2 thinking processes and cognitive reflection testing in medical students

Background: Diagnostic decision-making is made through a combination of Systems 1 (intuition or pattern-recognition) and Systems 2 (analytic) thinking. The purpose of this study was to use the Cognitive Reflection Test (CRT) to evaluate and compare the level of Systems 1 and 2 thinking among medical students in pre-clinical and clinical programs. Methods: The CRT is a three-question test designed to measure the ability of respondents to activate metacognitive processes and switch to System 2 (analytic) thinking where System 1 (intuitive) thinking would lead them astray. Each CRT question has a correct analytical (System 2) answer and an incorrect intuitive (System 1) answer. A group of medical students in Years 2 & 3 (pre-clinical) and Years 4 (in clinical practice) of a 5-year medical degree were studied. Results: Ten percent (13/128) of students had the intuitive answers to the three questions (suggesting they generally relied on System 1 thinking) while almost half (44%) answered all three correctly (indicating full analytical, System 2 thinking). Only 3-13% had incorrect answers (i.e. that were neither the analytical nor the intuitive responses). Non-native English speaking students (n = 11) had a lower mean number of correct answers compared to native English speakers (n = 117: 1.0 s 2.12 respectfully: p < 0.01). As students progressed through questions 1 to 3, the percentage of correct System 2 answers increased and the percentage of intuitive answers decreased in both the pre-clinical and clinical students. Conclusions: Up to half of the medical students demonstrated full or partial reliance on System 1 (intuitive) thinking in response to these analytical questions. While their CRT performance has no claims to make as to their future expertise as clinicians, the test may be used in helping students to understand the importance of awareness and regulation of their thinking processes in clinical practice.

Reflection Framework

Suggested framework for reflection

Reflection Framework - feedback

Expanding the framework for reflection

Reflection examples

Expanding the framework for reflection