http://hdl.handle.net/20.500.14076/56 2026-07-21T02:07:51Z http://hdl.handle.net/20.500.14076/29290 Título : Cuantificación del complejo de cianuro WAD de zinc, k2 [Zn(CN)4 ], empleando un electrodo de carbón vítreo modificado superficialmente con 2-hidroxi-1,4-naftoquinona Autor : Moreno Sanchez, Gian Nicola Resumen : La contaminación generada por los efluentes de la industria minera y galvánica presenta muchos problemas a la salud humana y al medio ambiente, incluso en bajas concentraciones; por lo que en este trabajo de investigación se desarrolló un sensor electroquímico basado en carbón vítreo (GC) y 2-hidroxi-1,4-naftoquinona (HNQ) para la detección y cuantificación de cianuro WAD de zinc (K2[Zn(CN)4]) en muestras acuosas sintéticas y reales. El sensor se preparó realizando la modificación superficial de GC con HNQ mediante el proceso de adsorción espontánea. El GC, HNQ, sensor GC/HNQ y el complejo K2[Zn(CN)4] fueron caracterizados mediante espectroscopía infrarroja (FTIR), espectroscopía ultravioleta-visible (UV-Vis), difracción de rayos X (DRX) y técnicas electroquímicas como cronoamperometría, impedancia electroquímica (IES), voltamperometría cíclica (VC) y voltamperometría de pulso diferencial con redisolución anódica (DPASV). Durante la preparación del sensor GC/HNQ se determinó, que para un tiempo de 3 h se obtuvo la máxima carga de quinona sobre la superficie de GC. Al realizar el estudio del comportamiento redox del ion complejo [Zn(CN)4]2- a diferentes valores de pH (5, 6, 7, 8) en buffer de fosfato (PBS) , el zinc presente en el ion complejo presentó corrientes de picos de oxidación (-1,0 V) y reducción (-1,3 V) a pH = 5. El sensor elaborado GC/HNQ se evaluó en presencia de ion complejo [Zn(CN)4]2- mediante técnicas de VC y DPASV. Mediante el método de calibración externa (curva analítica) se obtuvo una curva con rango lineal de 7,07 – 25,50 ppm (r2 = 0,9984). Asimismo, el sensor GC/HNQ presentó un límite de detección (LOD = 1,30 ± 0,30 µmol L-1), un límite de cuantificación (LOQ = 4,0 ± 0,9 µmol L-1) y una excelente selectividad a los iones interferentes Cd2+, Ni2+, Pb2+, Co2+, Fe2+ y Cu2+. Finalmente, se realizan pruebas de estabilidad, repetibilidad y correlación del método DPASV frente a absorción atómica (AA).; Pollution generated by effluents from the mining and electroplating industry poses many problems to human health and the environment, even at low concentrations; therefore, in this research work, an electrochemical sensor based on glassy carbon (GC) and 2-hydroxy-1,4-naphthoquinone (HNQ) was developed for the detection and quantification of WAD zinc cyanide (K2[Zn(CN)4]) in synthetic and real aqueous samples. The sensor was prepared by performing the surface modification of GC with HNQ through the spontaneous adsorption process. The GC, HNQ, GC/HNQ sensor and the K2[Zn(CN)4] complex were characterized by infrared spectroscopy (FTIR), ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis), X-ray diffraction (XRD) and electrochemical techniques such as chronoamperometry, electrochemical impedance (IES), cyclic voltammetry (CV) and differential pulse anodic stripping voltammetry (DPASV). During the preparation of the GC/HNQ sensor, it was determined that the maximum quinone loading on the GC surface was obtained for a time of 3 h. When studying the redox behavior of the complex ion [Zn(CN)4]2- at different pH values (5, 6, 7, 8) in phosphate buffer (PBS), the complex ion showed oxidation (-1.0 V) and reduction (-1.3 V) peak currents at pH = 5. The prepared GC/HNQ sensor was evaluated in the presence of [Zn(CN)4]2- complex ion by VC and DPASV techniques. A calibration curve with a linear range of 7.07 – 25.50 ppm (r2 = 0.9984) was obtained by using the standard addition method. Furthermore, the GC/HNQ sensor presented a detection limit (LOD = 1.30 ± 0.30 µmol L-1), a quantification limit (LOQ = 4.0 ± 0.9 µmol L-1) and an excellent selectivity to the interfering ions Cd2+, Ni2+, Pb2+, Co2+, Fe2+ and Cu2+. Finally, stability, repeatability and correlation tests of the DPASV method against atomic absorption (AA) are performed. 2025-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/20.500.14076/29289 Título : Desarrollo y validación de un método analítico para la determinación de dioxinas y furanos en harina de pescado por cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas triple cuadrupolo (GC-MS/MS) Autor : Gomez Janampa, Hanns Rusbell Resumen : Debido a la alta toxicidad de las dioxinas y furanos, el análisis de estos compuestos en alimentos como la harina de pescado es indispensable para la exportación o la venta en el mercado nacional. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), el límite permisible de dioxinas y furanos en alimentos es de 1,25 ng kg-1. De la diversidad de dioxinas y furanos se estudiaron 17 con riesgos toxicológicos altos según el Reglamento (UE) N° 277/2012 los cuales se describen en el anexo N°2. Los laboratorios de servicios locales no cuentan con un método propio para realizar este tipo de análisis, por lo que deben tercerizar el trabajo con laboratorios extranjeros. Esto genera demoras en el tiempo de respuesta, así como el costo que demanda este proceso. Para abordar esta problemática, se implementó y validó un método de análisis que utiliza un cromatógrafo de gases acoplado a un espectrómetro de masas triple cuadrupolo (GC-MS/MS). Los parámetros de validación desarrollados fueron: precisión, veracidad, límite de cuantificación, límite de detección, linealidad, sensibilidad, selectividad, robustez, rango lineal. Las diferentes curvas de linealidad tienen un coeficiente de determinación (R2) mayor a 95%.; Due to the high toxicity of dioxins and furans, the analysis of these compounds in foodstuffs such as fishmeal is indispensable for export or sale on the domestic market. According to the World Health Organization (WHO), the permissible limit for dioxins and furans in food is 1.25 ng kg-1. Of the diversity of dioxins and furans, 17 were studied with high toxicological risks according to Regulation (EU) No. 277/2012 which are described in Annex N°2. Local service laboratories do not have their own method for this type of analysis, to perform this type of analysis, so they must outsource the work to foreign laboratories. This generates delays in response time as well as the cost of this process. To address this problem, a method of analysis using a gas chromatograph coupled to a triple quadrupole mass spectrometer (GC-MS/MS) was implemented and validated. The validation parameters developed were: precision, trueness, limit of quantification, limit of detection, linearity, sensitivity, selectivity, robustness, linear range. The linearity curves have a coefficient of determination (R2) greater than 95%. 2025-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/20.500.14076/29288 Título : Un enfoque basado en técnicas Deep Learning para el reconocimiento de matrículas en tiempo real Autor : Aguirre Janampa, Cristian Fernando Resumen : La Inteligencia Artificial (IA) ha sido ampliamente estudiada en áreas como la medicina, economía e ingeniería. Una de sus aplicaciones más relevantes es el Reconocimiento Automático de Matrículas (Automatic License Plate Recognition, ALPR), utilizado en la seguridad pública y el control vehicular. Este sistema propuesto automatiza la verificación de matrículas, permitiendo identificar automóviles no registrados o robados, lo cual mejora la eficiencia en la gestión del tránsito en tiempo real. En Perú, su implementación sería útil para reforzar la seguridad vial y apoyar a las autoridades en la vigilancia vehicular. El presente trabajo tiene como objetivo desarrollar un sistema basado en Deep Learning para el reconocimiento de matrículas peruanas en tiempo real. Se emplearán los modelos YOLO para la detección de matrículas y Lenet-5 para el reconocimiento de números y letras. La integración de ambos modelos busca optimizar la precisión y eficiencia en distintos escenarios, tanto con vehículos inmóviles como en movimiento. Los resultados obtenidos, basados en pruebas realizadas en la puerta N° 5 de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI), han mostrado una precisión del 62.82 %utilizando el modelo Yolov4-tiny combinado con Lenet-5. El sistema propuesto sirve como base para futuras investigaciones y tiene un gran potencial para ser implementado en estaciones de peaje, estacionamientos y para la identificación de vehículos robados en Perú, proporcionando un mecanismo automatizado y eficaz para mejorar la seguridad vial y el control vehicular.; Artificial Intelligence (AI) has been widely studied in areas such as medicine, economics, and engineering. One of its most relevant applications is Automatic License Plate Recognition (ALPR), used in public safety and vehicle control. This system automates the verification of license plates, allowing the identification of unregistered or stolen vehicles, which improves the efficiency of real-time traffic management. In Peru, its implementation would be useful to enhance road safety and support authorities in vehicle surveillance. The aim of this work is to develop a Deep Learning-based system for the real-time recognition of Peruvian license plates. YOLO models will be used for license plate detection and Lenet-5 for the recognition of numbers and letters. The integration of both models aims to optimize accuracy and efficiency in various scenarios, including stationary and moving vehicles. Preliminary results, based on tests conducted at Gate No. 5 of the National University of Engineering (UNI), showed an accuracy of 62.82 % using the Yolov4-tiny model combined with Lenet-5. The proposed system serves as a foundation for future research and has great potential to be implemented in toll stations, parking lots, and for the identification of stolen vehicles in Peru, providing an automated and effective mechanism to enhance road safety and vehicle control. 2025-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/20.500.14076/29078 Título : Desarrollo de electrodos para supercapacitores a partir de fibras de carbono derivadas de almohadillas de algodón modificadas con óxidos de cobalto (Co3O4) derivados de ZIF-67 Autor : Ñahuis Ortiz, Angel Bryan Resumen : El uso de fibras de carbono (CF) derivadas de almohadillas de algodón (AA) es una excelente alternativa para su aplicación en electrodos para supercapacitores (SCs), debido a su bajo costo, buena conductividad eléctrica, sustentabilidad y bajo impacto ambiental. Sin embargo, es necesario mejorar sus propiedades electroquímicas para optimizar su desempeño. En la presente investigación, las CF fueron modificadas con óxido de grafeno reducido (rGO) y óxido de cobalto (Co3O4), obteniéndose el Co3O4/CF/rGO. El proceso de síntesis se realizó en dos etapas: la primera, enfocada en la optimización de los parámetros de calcinación del ZIF-67, previamente sintetizado, para la obtención de Co3O4, determinándose que las mejores condiciones son a 350 °C por 1 h. Bajo estas condiciones, se confirmó la presencia de enlaces Co-O, así como picos de difracción característicos del Co3O4. Además, se evidenció un aumento del 43 % del contenido de O luego de la calcinación. La segunda etapa consistió en la preparación del Co3O4/CF/rGO mediante el pirólisis de las AA modificadas con óxido de grafeno y ZIF-67 a 800 °C por 3 h en N2, seguida de una calcinación a 350 °C por 1 h para la oxidación del ZIF-67 a Co3O4. La incorporación del Co3O4 en CF/rGO (150 m2 g-1) incrementó el área superficial específica en un 93 % (290 m2 g-1 para Co3O4/CF/rGO). Además, en conjunto con el tratamiento térmico y la actividad catalítica del Co3O4, se evidenció una disminución en el valor del índice ID/G, lo que se relaciona con una mayor formación de modos vibracionales del tipo sp2 y la aparición de microestructuras asociadas. Adicionalmente, la presencia de Co₃O₄ en la estructura de las CF/rGO mejoró significativamente su comportamiento electroquímico, incrementando la capacitancia específica en un 150 %. Como resultado, se alcanzó un valor de 319 F g⁻¹ a 1 A g⁻¹ en 3 mol L⁻¹ de KOH. De este total, el 70 % de la carga eléctrica se atribuye a efectos capacitivos, mientras que el 30 % restante está relacionado con efectos faradaicos, que incluyen procesos difusionales y de pseudocapacitancia no difusionales. La pseudocapacitancia, junto con el excelente comportamiento electroquímico del Co3O4/CF/rGO lo convierten en un material con gran potencial para aplicaciones en electrodos de SCs. Además, ofrece una metodología de síntesis innovadora para la incorporación de diversos óxidos en matrices carbonosas derivadas de residuos orgánicos.; Cotton pad derived carbon fibers (CF) are an excellent alternative as supercapacitor (SC) electrodes for their low cost, electrical conductivity, sustainability, and eco-friendliness. However, it is necessary to improve their electrochemical properties as an SC electrode material. Therefore, carbon fibers were modified with reduced graphene oxide (rGO) and cobalt oxide (Co₃O₄) to obtain the Co₃O₄/CF/rGO composite. This process was carried out in two stages: the first stage focused on the optimization of the calcination parameters of ZIF-67. It was determined that calcination at 350 °C and for 1 hour yielded Co-O bonds and crystalline Co₃O₄ phase, based on Raman spectra and X-ray diffraction peaks, respectively. The formation of Co₃O₄ with high oxygen content and the degradation of 2-methylimidazole is determined from the 43% increased O content during calcination. The second stage consisted of preparing Co₃O₄/CF/rGO through the pyrolysis of AA modified with graphene oxide and ZIF-67 at 800 °C for 3 hours in N2, followed by calcination at 350 °C for 1 hour to oxidize ZIF-67 into Co₃O₄. The resulting composite exhibited a surface area of 290 m2 g-1, much higher than CF and CF/rGO. Also, thermal treatment and the catalytic activity of Co3O4 resulted in a reduction of the ID/G ratio, indicating greater formation of sp2 vibrational modes and the emergence of associated microstructures. Additionally, the incorporation of Co3O4 into Co₃O₄/CF/rGO increases the specific capacitance by 150%, with the composite exhibiting 319 F g-1 at 1 A g-1 in 3 mol L-1 KOH, with 70 % of the electric charge related to capacitive effects, while the remaining 30 % is related to faradaic effects arising from diffusional and pseudocapacitive (non-diffusional) processes. The pseudocapacitive component and the excellent electrochemical performance of Co₃O₄/CF/rGO make it a material with great potential for application in supercapacitor electrodes and a promising synthesis methodology for incorporating various oxides into carbon matrices derived from organic waste. 2025-01-01T00:00:00Z