Abstract: Water is a vital resource for living beings; however, during the last years, its quality has deteriorated, becoming a global pollution problem. On the other hand, the energy crisis does not allow the population to have a good quality of life, which stops in a certain way, the development. Because of this, options for wastewater treatment and electric power generation are required, being microbial fuel cells (MFCs), a representative technology that has allowed an alliance between the two problems. The MFCs take advantage of the metabolism of the bacteria for the treatment of wastewater while generating energy. In this work, based on recent research, the most important aspects that govern the operation of MFCs, such as classification, components, operating mechanisms, microbial activity, and electrode material. From the analysis of the information collected, it can be concluded that the generation of bioelectricity from wastewater treatment is possible with this unique technology that provides encouraging results.

Resumen: El agua es el recurso vital para los seres vivos, sin embargo, durante los últimos años su calidad se ha deteriorado convirtiéndose en un problema de contaminación a nivel mundial. Por otro lado, la crisis energética no permite que la población tenga una buena calidad de vida, lo que detiene de cierta manera, el desarrollo. Debido a ello, se requiere opciones para el tratamiento de agua residual y generación de energía eléctrica, siendo las celdas de combustible microbianas (MFCs, por sus siglas en inglés) una tecnología emergente que ha permitido una alianza entre las dos problemáticas. Las MFCs, aprovechan el metabolismo de las bacterias para el tratamiento de agua residual generando a su vez energía. En la presente obra se realiza una revisión, en base a investigaciones recientes, de los aspectos más importantes que rigen el funcionamiento de las MFCs, tales como clasificación, componentes, mecanismos de funcionamiento, actividad microbiana y material de electrodos. A partir del análisis de la información recolectada, se puede concluir que la generación de bioelectricidad a partir del tratamiento de aguas residuales es posible con esta tecnología que ha tomado mucha fuerza en los últimos años con resultados alentadores.

Abstract: We propose modifications of the conventional optical Bloch equations for a complex system, when we consider intermolecular coupling effects. We model the isolated molecule as Born-Oppenheimer energy curves consisting of two-electronic states described as harmonic potentials, with minima displaced in nuclear coordinates and energy. We consider two-vibrational states and we include non-adiabatic effects for this two states model. Inclusion of a residual perturbation H ˜, which may arise from a residual electron-electron correlation and/or spin-orbit coupling terms in the Hamiltonian of the system, may couple the above electronic states, causing the separation of the two curves according to the avoided-crossing rule. The extended equations of optical Bloch allow to establish the dynamics of a molecular system of adiabatic states subject to the interaction of a thermal reservoir and interacting with electromagnetic fields. The equations show that by making the intramolecular coupling factor zero, the conventional optical Bloch equations are recovered for a molecular system with harmonic potentials whose minima are found in exactly the same nuclear coordinate subject to the Born-Oppenheimer approximation.

Resumen: Proponemos modificaciones de las ecuaciones de Bloch ópticas convencionales para un sistema molecular, cuando consideramos los efectos de acoplamiento intramolecular. Modelamos la molécula aislada como curvas de energía de Born-Oppenheimer que consisten en dos estados electrónicos cruzados descritos como potenciales armónicos, con los mínimos desplazados en coordenadas nucleares y energía. Consideramos dos estados vibracionales y una perturbación, que puede surgir de una correlación residual electrón-electrón y/o términos de acoplamiento spin-órbita en el Hamiltoniano del sistema, causando la separación de las dos curvas según la regla del cruce evitado. Las ecuaciones extendidas de Bloch ópticas permiten establecer la dinámica de un sistema molecular de estados adiabáticos sujeto a la interacción de un reservorio térmico e interactuando con campos electromagnéticos. En las ecuaciones se observa que haciendo nulo el factor de acoplamiento intramolecular, se recuperan las ecuaciones de Bloch ópticas convencionales para un sistema molecular con potenciales armónicos cuyos mínimos se encuentran exactamente en la misma coordenada nuclear sujeto a la aproximación Born-Oppenheimer.

Abstract: We report the evaluation of glassy carbon (G.C.) electrodes modified with Nafion (Nf) films and bimetallic alloyed Ag-Hg and Ag-Bi deposits. Most of the deposited bimetallic, with an average size of approximately 150 nm, were uniformly dispersed and embedded inside the Nafion net cells. In contrast, a much lesser amount of them remained on top of the embedded ones without any regular orientation, as indicated by scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM) images. Sensitivity tests for the AgBiNf/G.C. modified electrode produced detection limits (DL), based on the variability of a blank solution (3 s criterion), of 0.78 and 0.66 μg L-1 for Cd(II) and Pb(II), respectively, whereas for the AgHgNf/G.C. modified electrode D.L.s were 0.17 and 0.24 μg L-1 for Cd(II) and Pb(II), respectively. Accuracy of the anodic re-dissolution voltammetry methodology was checked by calculation of percentages of recovery of the two analytes, expressed as a relative error. Recovery from 99 % to 92 % was achieved.

Resumen: Presentamos la evaluación de los electrodos de carbono vítreo (GC) modificados con películas de Nafion (Nf) y depósitos bimetálicos de aleaciones Ag-Hg y Ag-Bi. La mayoría de los bimetálicos depositados, con un tamaño promedio de aproximadamente 150 nm, se dispersaron e incrustaron uniformemente dentro de la red del Nafion. En contraste, una cantidad mucho menor permaneció encima de las incrustadas sin ninguna orientación regular, como lo indica imágenes de microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía de fuerza atómica (AFM). Las pruebas de sensibilidad para el electrodo modificado AgBiNf/GC produjeron límites de detección (DL), basados en la variabilidad de una solución en blanco (criterio de 3 s), de 0,78 y 0,66 μg L-1 para Cd (II) y Pb (II), respectivamente; mientras que el DL sobre el electrodo modificado AgHgNf/GC fue 0,17 y 0,24 μg L-1 para Cd (II) y Pb (II), respectivamente. La precisión de la metodología por voltametría de redisolución anódica se verificó mediante el cálculo de porcentajes de recuperación de los dos analitos, expresados como error relativo. Se logró una recuperación del 99% al 92%.

The electrochemical behavior of ethylene on PANI/Pt and Ag/PANI/Pt modified electrodes was investigated in different media. Morphology of the deposits of PANI were observed by SEM analysis, complemented by the EDX techniques to obtain the Ag composition that shows that Ag is deposited in the polymeric matrix which covered the whole platinum surface. The electrodic system comprising Ag/PANI/ Pt electrode exhibited a more important electrocatalytic response for ethylene oxidation in neutral solutions than the PAN/Pt and Pt electrodes at 20 ºC.The results suggest that the oxidation of ethylene on Ag/PANI/Pt electrode is limited by adsorption-controlled reaction while the oxidation at PANI/Pt is mass transport-limited.

El presente trabajo contempla el estudio bajo condiciones hidrotérmicas en medio alcalino de la síntesis de zeolitas, utilizando como materia prima caolín previamente seleccionado entre diversos aluminosilicatos de procedencia venezolana y el cual fue calcinado durante 1,5 horas a la temperatura de 700°C. La optimización de la síntesis se llevó a cabo variando parámetros como concentración de NaOH 2,0 M, temperatura y tiempo de cristalización 90°C durante 3 horas. Con fines comparativos, se llevó a cabo la síntesis de la zeolita A pura, siguiendo el procedimiento de la Asociación Internacional de Zeolitas (AIZ). Todos los productos fueron caracterizados por difracción de rayos X (DRX), microscopía electrónica de barrido (MEB), análisis químico elemental por espectrometría óptica de emisión atómica con plasma inductivamente acoplado (EEA-PIA), y espectroscopia infrarrojo (IR-TF). Por otra parte, las aplicaciones de las películas de zeolita sintetizada en dichas condiciones saturadas con calcio y sodio, por separado, y modificada por los surfactantes catiónico denominado bromuro de cetiltrimetilamonio (CTAB) y no iónico llamado Triton X-100, para la posterior modificación de la superficie electródica de carbón vítreo (CV) en la detección por oxidación de compuestos fenólicos, por voltametría cíclica, presentaron mejoras en la respuesta voltamétrica a pH 9,2 y 9,6 comparadas con la del carbón vítreo sin modificar, atribuido a los efectos del pH y de los surfactantes en la superficie de la zeolita

This work concerns the study of the synthesis of zeolites under hydrothermal conditions in an alkaline medium, using, as raw material, kaolin previously selected from various aluminosilicates from Venezuela and which was heated for 1.5 hours at a temperature of 700°C. The optimization of the synthesis was conducted by varying parameters such as concentration of NaOH 2.0 M, temperature and time of crystallization at 90°C for 3 hours. For purposes of comparison, we carried out the synthesis of pure zeolite A, according to the procedure of the International Association of Zeolites (IZA). All products were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), elemental chemical analysis by emission spectroscopy (ICP-AES) and infrared spectroscopy (FT-IR). On the other hand, the applications of zeolite films synthesized in these conditions saturated with calcium and modified by surfactants named cetyltrimethylamonium bromide (CTAB) and non-ionic named Triton X-100, for the subsequent modification of the glassy carbon electrode surface (GC) in the detection by oxidation of phenolic compounds, by cyclic voltammetry, showed improvements in the voltammetric response to pH 9.2 and 9.6 compared with that of the unaltered glassy carbon, attributed to the effects of the surfactants and pH on the surface of the zeolite

Se obtuvieron películas estables de ácido ferrocenodicarboxílico (FDC)-surfactantes-hidrotalcita (HT) sobre electrodos de carbón vítreo (CV), a partir de dispersiones acuosas de FDC y HT. El FDC retenido en las películas origina un par de ondas voltamétricas alrededor de 360 mV vs ECS, características del proceso redox ferroceno/ferroceniun. La adsorción del FDC sobre la HT esta influenciada por el tipo de surfactante utilizado: el SDBS favorece la solubilidad del FDC en las micelas en solución, cuando se utilizo TX100 se sugiere mayor solubilidad del FDC en las miscelas superficiales, mientras que en presencia de CPB la adsorción del FDC sobre el mineral se produce por atracción electrostática entre la carga negativa del FDC y la carga positiva del la HT, incrementada por la presencia del CPB en su estructura. Mediante análisis voltamétricos se encontró que estos electrodos son capaces de mediar la transferencia electrónica entre la coenzima nicotinamida adenín dinucleótido (NADH) y la superficie de CV, a través de una reacción catalítica entre esta coenzima y el FDC. Proceso a través del cual se diminuye el sobrepotencial de oxidación del NADH.

We report on the electrochemical behavior of chemically modified glassy carbon (GC) electrodes by using surfactant/hydrotalcite (HT) films, incorporating ferrocenedicarboxylic acid (FDC) as redox mediators for NADH. The FDC retained in the films displayed two well-defined voltammetric peaks. They correspond to the redox process ferrocene/ferrocenium. The type of surfactants adsorbed have a pronounced effect on the FDC adsorption on the HT. The modified electrodes are found to give stable and reproducible electrocatalytic response to NADH and axhibit good stability.

Usando la técnica de catálisis de transferencia entre fases, se reporta la cloración anódica del fenilnonano en un sistema de dos líquidos inmiscibles (diclorometano-agua) utilizando iones de tetrabutilamonio como agente de transferencia entre fases del ion cloruro. Se obtuvo como producto principal el pclorononilbenceno, con un rendimiento (47%) mayor al obtenido de las electrólisis en un medio orgánico sencillo (24%). La formación de este producto es dependiente del tipo y concentración del agente de transferencia, pH, temperatura y potencial de oxidación. Los valores óptimos obtenidos fueron: Bu4NHSO4 (0.3 M), pH: 4 - 6, t = 35°C, E = 1.70 V vs Ag/Ag+. De acuerdo a nuestros resultados, a potenciales de oxidación menores que el del aromático, la formación del producto clorado se debe a la reacción química de la especie clorante generada electroquímicamente y el fenilnonano en solución mientras que a potenciales mayores, la reacción ocurre entre la especie clorante y una especie catiónica proveniente de la electrooxidación del fenilnonano. Experimentos realizados en un medio acetonitrilo-agua confirman estas propuestas de reacción; en este caso a bajos potenciales (1.40 V) se forma el p-clorononilbenceno (20%) por reacción de especies clorante-fenilnonano, mientras que a potenciales mayores se obtienen p-clorononilbenceno (27%) y nonilacetanilida (34%) por reacción de la especie clorante y el medio electrolítico con la especie catiónica intermediaria orgánica.

By using phase transference catalysis, anodic chlorination of phenylnonane in a two immiscible liquids (dichloromethane-water) with tetrabutylammonium as the transference agent; pchlorononylbenzene was obtained as the main product with an organic yield of 47%, which means an improvement compared with 24% obtained when using a single solvent. Formation of p-chlorononylbenzene depends upon the nature and concentration of the transference agent, pH, temperature, and oxidation potential. The best conditions were reached using 0.3M Bu4NHSO4, at a pH ranging within 4 and 6, at 35°C and 1.70 V vs Ag/Ag+. Our results suggest that at those potentials below the oxidation peak of the aromatic, the formation of the chlorinated species is due to a chemical reaction between the electrochemically generated chlorinating species and the neutral molecule of phenylnonane. On the other hand, at those potentials above the oxidation peak, the reaction occurs between the chlorinating species and a cationic species generated by oxidation of phenylnonane. To confirm our results, experiments were run in acetonitrile-water, showing that at low potentials (~1.40 V vs Ag/Ag+), 20% of p-chlorononylbenzene is formed by direct reaction between the chlorinating species and the phenylnonane while at higher potentials, 27% of p-chlorononylbenzene and 34% of nonylacetamide is produced by reaction of the chlorinating species and the electrolytic medium with the organic cationic intermediate species.