Open Access. Powered by Scholars. Published by Universities.®

Physics Commons

Open Access. Powered by Scholars. Published by Universities.®

Chemistry

PDF

2020

Institution
Keyword
Publication
Publication Type

Articles 61 - 76 of 76

Full-Text Articles in Physics

Aromatic Ouroboroi: Heterocycles Involving A Sigma-Donor-Acceptor Bond And 4n+2 Pi-Electrons, Kelling J. Donald, William Tiznado, Rodrigo Baez-Grez, Diego Inostroza Jan 2020

Aromatic Ouroboroi: Heterocycles Involving A Sigma-Donor-Acceptor Bond And 4n+2 Pi-Electrons, Kelling J. Donald, William Tiznado, Rodrigo Baez-Grez, Diego Inostroza

Chemistry Faculty Publications

The aromaticity and dynamics of a set of recently proposed neutral 5- and 6-membered heterocycles that are closed by dative (donor–acceptor) or multi-center s bonds, and have resonance forms with a Hu¨ckel number of p-electrons, are examined. The donors and acceptors in the rings include N, O, and F, and B, Be, and Mg, respectively. The planar geometry of the rings, coupled with evidence from different measures of aromaticity, namely the NICSzz, and NICSpzz components of the conventional nucleus independent chemical shifts (NICS), and ring current strengths (RCS), indicate non-trivial degrees of aromaticity in certain cases, including the cyclic C3B2OH6 …


Author Correction: Closing The Nuclear Fuel Cycle With A Simplified Minor Actinide Lanthanide Separation Process (Alsep) And Additive Manufacturing, Artem V. Gelis, Peter Kozak, Andrew T. Breshears, M. Alex Brown, Cari Launiere, Emily L. Campbell, Gabriel B. Hall, Tatiana G. Levitskaia, Vanessa E. Holfeltz, Gregg J. Lumetta Jan 2020

Author Correction: Closing The Nuclear Fuel Cycle With A Simplified Minor Actinide Lanthanide Separation Process (Alsep) And Additive Manufacturing, Artem V. Gelis, Peter Kozak, Andrew T. Breshears, M. Alex Brown, Cari Launiere, Emily L. Campbell, Gabriel B. Hall, Tatiana G. Levitskaia, Vanessa E. Holfeltz, Gregg J. Lumetta

Chemistry and Biochemistry Faculty Research

No abstract provided.


Nanoscale Colocalization Of Fluorogenic Probes Reveals The Role Of Oxygen Vacancies In The Photocatalytic Activity Of Tungsten Oxide Nanowires, Meikun Shen, Tianben Ding, Steven T. Hartman, Fudong Wang, Christina Krucylak, Zheyu Wang, Che Tan, Bo Yin, Rohan Mishra, Matthew D. Lew, Bryce Sadtler Jan 2020

Nanoscale Colocalization Of Fluorogenic Probes Reveals The Role Of Oxygen Vacancies In The Photocatalytic Activity Of Tungsten Oxide Nanowires, Meikun Shen, Tianben Ding, Steven T. Hartman, Fudong Wang, Christina Krucylak, Zheyu Wang, Che Tan, Bo Yin, Rohan Mishra, Matthew D. Lew, Bryce Sadtler

Electrical & Systems Engineering Publications and Presentations

Defect engineering is a strategy that has been widely used to design active semiconductor photocatalysts. However, understanding the role of defects, such as oxygen vacancies, in controlling photocatalytic activity remains a challenge. Here, we report the use of chemically triggered fluorogenic probes to study the spatial distribution of active regions in individual tungsten oxide nanowires using super-resolution fluorescence microscopy. The nanowires show significant heterogeneity along their lengths for the photocatalytic generation of hydroxyl radicals. Through quantitative, coordinate-based colocalization of multiple probe molecules activated by the same nanowires, we demonstrate that the nanoscale regions most active for the photocatalytic generation of …


Development Of A Novel Highly-Sensitive Brucellosis Sensor Based On Surface Plasmon Resonance Spectroscopy, Amal Kasry, Ihab Adly, Asharf Sayour, Hossam Sayour Jan 2020

Development Of A Novel Highly-Sensitive Brucellosis Sensor Based On Surface Plasmon Resonance Spectroscopy, Amal Kasry, Ihab Adly, Asharf Sayour, Hossam Sayour

Nanotechnology Research Centre

Brucellosis is considered a significant health threat, it is an infectious disease caused by the bacteria Brucella, which can spread from animals to humans causing severe diseases. Through this project, we aim to develop a very highly sensitive biosensor to detect Brucella early before spreading. This sensor is based on surface plasmon resonance (SPR) technique, which is used to analyze kinetics of interaction between biomolecules. It can detect down to picomolar concentrations of some proteins.


Spectroscopic Study On Pseudomonas Aeruginosa Biofilm In The Presence Of The Aptamer-Dna Scaffolded Silver Nanoclusters, Bidisha Sengupta, Prakash Adhikari, Esther Mallet, Ronald Havner, Prabhakar Pradhan Jan 2020

Spectroscopic Study On Pseudomonas Aeruginosa Biofilm In The Presence Of The Aptamer-Dna Scaffolded Silver Nanoclusters, Bidisha Sengupta, Prakash Adhikari, Esther Mallet, Ronald Havner, Prabhakar Pradhan

Faculty Publications

We report the effectiveness of silver nanocluster (Ag-NC) against the biofilm of Pseudomonas aeruginosa (PA). Two DNA aptamers specific for PA and part of their sequences were chosen as templates for growing the Ag-NC. While circular dichroism (CD) studies determined the presence of secondary structures, UV/Vis absorption, and fluorescence spectroscopic studies confirmed the formation of the fluorescent Ag-NC on the DNA templates. Furthermore, mesoscopic physics-based partial wave spectroscopy (PWS) was used to analyze the backscattered light signal that can detect the degree of nanoscale mass density/refractive index fluctuations to identify the biofilm formation, comparatively among the different aptamers with respect …


Magnetic Hyperthermia For Cancer Treatment, Çiğdem Elif Demirci Dönmez, Adem Dönmez Jan 2020

Magnetic Hyperthermia For Cancer Treatment, Çiğdem Elif Demirci Dönmez, Adem Dönmez

Science and Mathematical Science

The obtained results in this study clearly indicates the enhancing effect of polymer coating on hyperthermia efficiency. In a very recent study, the efficiency of the niclosamide-loaded hyperbranched polymerfunctionalized magnetic nanoparticles on mediated hyperthermia and niclosamide (an anticancer drug) bimodel therapy were investigated. The results in this study indicated that polymerfunctionalized nanoparticles showed sufficient temperature gain for magnetic hyperthermia.


Novel Integrated Nano-Sensors For Analysis Of Chemical Compounds In Natural Gas Applications, Taylor Robinson Jan 2020

Novel Integrated Nano-Sensors For Analysis Of Chemical Compounds In Natural Gas Applications, Taylor Robinson

Mahurin Honors College Capstone Experience/Thesis Projects

Semiconductor sensors have been important environmental gas detectors since the 1990s, and are commonly used to detect hydrogen, oxygen, alcohol vapor, and even harmful gases such as carbon monoxide. A gas chromatography approach is a well-proven and compact separation technique to identify and quantify multiple compounds in a complex background such as a true natural gas environment. Real time field monitoring implementing classical GC and standard sensors (FID, PID, etc.) have a lot of limitations due to its bulky size, heavy weight, and high maintenance. In this study, we developed a portable instrument through the utilization of novel solid-state sensors …


Some Fermi-Lowdin Orbital Self-Interaction Correction Studies On Atomic Systems, Christopher Alexis Ibarra Jan 2020

Some Fermi-Lowdin Orbital Self-Interaction Correction Studies On Atomic Systems, Christopher Alexis Ibarra

Open Access Theses & Dissertations

Density Function Theory (DFT) is a popular quantum chemistry calculation method with many appeals but also deficiencies. Many modification and additions to the method have been made over the years, such as self-interaction corrections and new density functional approximations. We review here the theoretical background needed for a basic understanding of quantum chemistry calculations. In addition, we present the quantum chemistry calculation method used in this paper called Fermi-Lowdin Self-Interaction Correction (FLOSIC), including the base code it was implemented on, the Naval Research Laboratory Molecular Orbital Library (NRLMOL) Code, and the resulting modified code simply called FLOSIC. Furthermore, we explore …


Recent Developments In The Pyscf Program Package, Qiming Sun, Xing Zhang, Samragni Banerjee, Peng Bao, Marc Barbry, Nick S. Blunt, Nikolay A. Bogdanov, George H. Booth, Jia Chen, Zhi-Hao Cui, Janus J. Eriksen, Yang Gao, Sheng Gun, Jan Hermann, Matthew R. Hermes, Kevin Koh, Peter Koval, Susi Lehtola, Zhendong Li, Junzi Liu, Narbe Mardirossian, James D. Mcclain, Mario Motta, Bastien Mussard, Hung Q. Pham, Artem Pulkin, Wirawan Purwanto, Paul J. Robinson, Enrico Ronca, Elvira R. Sayfutyarova, Maximillian Scheurer, Henry F. Schurkus, James E.T. Smith, Chong Sun, Shi-Ning Sun, Shiv Upadhyay, Lucas K. Wagner, Xiao Wang, Alec White, James Daniel Whitfield, Mark J. Williamson, Sebastian Wouters, Jun Yang, Jason M. Yu, Tianyu Zhu, Timothy C. Berkelbach, Sandeep Sharma, Alexander Yu Sokolov, Garnet Kin-Lic Chan Jan 2020

Recent Developments In The Pyscf Program Package, Qiming Sun, Xing Zhang, Samragni Banerjee, Peng Bao, Marc Barbry, Nick S. Blunt, Nikolay A. Bogdanov, George H. Booth, Jia Chen, Zhi-Hao Cui, Janus J. Eriksen, Yang Gao, Sheng Gun, Jan Hermann, Matthew R. Hermes, Kevin Koh, Peter Koval, Susi Lehtola, Zhendong Li, Junzi Liu, Narbe Mardirossian, James D. Mcclain, Mario Motta, Bastien Mussard, Hung Q. Pham, Artem Pulkin, Wirawan Purwanto, Paul J. Robinson, Enrico Ronca, Elvira R. Sayfutyarova, Maximillian Scheurer, Henry F. Schurkus, James E.T. Smith, Chong Sun, Shi-Ning Sun, Shiv Upadhyay, Lucas K. Wagner, Xiao Wang, Alec White, James Daniel Whitfield, Mark J. Williamson, Sebastian Wouters, Jun Yang, Jason M. Yu, Tianyu Zhu, Timothy C. Berkelbach, Sandeep Sharma, Alexander Yu Sokolov, Garnet Kin-Lic Chan

University Administration Publications

PySCF is a Python-based general-purpose electronic structure platform that supports first-principles simulations of molecules and solids as well as accelerates the development of new methodology and complex computational workflows. This paper explains the design and philosophy behind PySCF that enables it to meet these twin objectives. With several case studies, we show how users can easily implement their own methods using PySCF as a development environment. We then summarize the capabilities of PySCF for molecular and solid-state simulations. Finally, we describe the growing ecosystem of projects that use PySCF across the domains of quantum chemistry, materials science, machine learning, and …


Synthesis Of Graphene Using Plasma Etching And Atmospheric Pressure Annealing: Process And Sensor Development, Andrew Robert Graves Jan 2020

Synthesis Of Graphene Using Plasma Etching And Atmospheric Pressure Annealing: Process And Sensor Development, Andrew Robert Graves

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports

Having been theorized in 1947, it was not until 2004 that graphene was first isolated. In the years since its isolation, graphene has been the subject of intense, world-wide study due to its incredibly diverse array of useful properties. Even though many billions of dollars have been spent on its development, graphene has yet to break out of the laboratory and penetrate mainstream industrial applications markets. This is because graphene faces a ‘grand challenge.’ Simply put, there is currently no method of manufacturing high-quality graphene on the industrial scale. This grand challenge looms particularly large for electronic applications where the …


กระบวนการพัฒนาโปรแกรมตัวส่งระหว่างโมเดลเชิงวัตถุและเชิงสัมพันธ์ด้วยเทคนิคโลวโค้ดบนโอดู, โสภณวิชญ์ พิชิตเธียรธรรม Jan 2020

กระบวนการพัฒนาโปรแกรมตัวส่งระหว่างโมเดลเชิงวัตถุและเชิงสัมพันธ์ด้วยเทคนิคโลวโค้ดบนโอดู, โสภณวิชญ์ พิชิตเธียรธรรม

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้นำเสนอมอดูลเจนเนอเรเตอร์ ซึ่งเป็นเครื่องมือสำหรับการเขียนโปรแกรมตัวส่งระหว่างโมเดลเชิงวัตถุและเชิงสัมพันธ์บนโอดู โอดูเป็นซอฟต์แวร์อีอาร์พีแบบเปิดเผยรหัสต้นฉบับที่รวบรวมมอดูลที่จำเป็นสำหรับการจัดการธุรกิจต่าง ๆ และผู้พัฒนาสามารถพัฒนามอดูลเพื่อขยายขีดความสามารถของโอดูได้ โดยในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาการพัฒนาซอฟต์แวร์บนโอดู มักต้องใช้เวลาในการเรียนรู้เพราะมีความซับซ้อนของเฟรมเวิร์ก จึงมีการนำแนวทางการพัฒนาซอฟต์แวร์แบบโลวโค้ด (การเขียนโค้ดที่น้อยกว่าปกติ) มาใช้ในการพัฒนามอดูลเจนเนอเรเตอร์ขึ้น เพื่อให้เป็นเครื่องมือสำหรับออกแบบและสร้างรหัสต้นฉบับสำหรับมอดูล ทำให้ผู้พัฒนาซอฟต์แวร์บนโอดูไม่ต้องกังวลเรื่องข้อผิดพลาดอันเนื่องมาจากความซับซ้อนของเฟรมเวิร์ก และให้ความสำคัญกับการเขียนโปรแกรมในด้านอื่น ๆ ได้มากขึ้น โดยเครื่องมือนี้ถูกพัฒนาด้วยภาษา ไพธอนให้เป็นเว็บแอปพลิเคชันทำงานบนเว็บเบราว์เซอร์ และได้มีการทดสอบการใช้งานกับทั้งผู้พัฒนามอดูลบนโอดู ผู้ใช้งานโอดูที่มีทักษะการเขียนโปรแกรม ผู้ที่ไม่เคยมีประสบการณ์กับโอดู และอาสาสมัครภายนอกบริษัท ซึ่งได้ผลลัพธ์ว่า ผู้ทดสอบทั้งหมดสามารถพัฒนามอดูลโดยใช้มอดูลเจนเนอเรเตอร์ได้สำเร็จ เครื่องมือนี้จึงสามารถช่วยให้ผู้ที่ไม่มีประสบการณ์ในการพัฒนามอดูลบนโอดูสามารถพัฒนามอดูลขึ้นมาได้โดยใช้เวลาไม่นาน และเมื่อเปรียบเทียบเวลาที่ใช้ในการพัฒนามอดูลของกลุ่มผู้พัฒนามอดูลบนโอดู ระหว่างแบบปกติที่เขียนโค้ดด้วยตนเองกับการใช้ มอดูลเจนเนอเรเตอร์ พบว่าการใช้เครื่องมือนี้สามารถลดเวลาการพัฒนามอดูลโดยเฉลี่ยได้ถึง 20% อีกทั้งมอดูลเจนเนอเรเตอร์ยังนำไปใช้ได้จริงในโครงการการพัฒนาซอฟต์แวร์ของบริษัท


Gravity-Drawing Flexible Silicone Filaments As Fiber Optics And Model Foldamers, Katherine Snell Jan 2020

Gravity-Drawing Flexible Silicone Filaments As Fiber Optics And Model Foldamers, Katherine Snell

CMC Senior Theses

Here, we present a method of gravity-drawing polydimethylsiloxane (PDMS) silicone fibers with application as fiber optics and as model foldamers. Beginning as a viscous liquid, PDMS is cured using heat until its measured viscosity reaches 4000 mPa•s. The semi-cured elastomer is then extruded through a tube furnace to produce thin (diameters on the order of hundred micrometers) filaments with scalable lengths. PDMS is biocompatible, gas-permeable, flexible, and hydrophobic. Additionally, the PDMS surface hydrophobicity can be modified via UV exposure, O2 plasma, and corona discharge. We demonstrate the patternibility (i.e patterns of hydrophobicity) of PDMS fibers, adding complexity to potential foldamer …


A Theoretical And Experimental Study Of Charge Transport In Organic Thermoelectric Materials And Charge Transfer States In Organic Photovoltaics, Ashkan Abtahi Jan 2020

A Theoretical And Experimental Study Of Charge Transport In Organic Thermoelectric Materials And Charge Transfer States In Organic Photovoltaics, Ashkan Abtahi

Theses and Dissertations--Physics and Astronomy

Applications of organic electronics have increased significantly over the past two decades. Organic semiconductors (OSC) can be used in mechanically flexible devices with potentially lower cost of fabrication than their inorganic counterparts, yet in many cases organic semiconductor-based devices suffer from lower performance and stability. Investigating the doping mechanism, charge transport, and charge transfer in such materials will allow us to address the parameters that limit performance and potentially resolve them. In this dissertation, organic materials are used in three different device structures to investigate charge transport and charge transfer. Chemically doped π-conjugated polymers are promising materials to be used …


การวิเคราะห์การเกิดตำหนิในการผลิตกระจกโฟลต, คณุตม์ ไพบูลย์ Jan 2020

การวิเคราะห์การเกิดตำหนิในการผลิตกระจกโฟลต, คณุตม์ ไพบูลย์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มุ่งเน้นศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อการเกิดตำหนิและหาแนวทางปรับปรุงกระบวนการผลิตเพื่อลดปริมาณตำหนิชนิดฟองอากาศและรีม ด้วยการนำตัวแปรจากกระบวนการผลิตได้แก่ การชั่งน้ำหนักส่วนผสม อุณหภูมิในการหลอม อุณหภูมิในการขึ้นรูปและองค์ประกอบทางเคมีของกระจก มาหาความสัมพันธ์กับปริมาณตำหนิที่เกิดขึ้นด้วยการวิเคราะห์การถดถอย จากผลการวิเคราะห์ตำหนิฟองอากาศด้วยเทคนิคแมสสเปกโทรเมตรีและเทคนิครามานสเปคโทรสโคปีพบว่าฟองอากาศส่วนใหญ่พบแก๊ส CO2 เป็นองค์ประกอบอยู่ที่ 30 ถึง 70 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งเกิดจากการสลายตัวทางความร้อนของวัตถุดิบและการไล่ฟองอากาศที่ไม่สมบูรณ์ และจากความสัมพันธ์ของปริมาณฟองอากาศและตัวแปรจากกระบวนการผลิตพบว่า อุณหภูมิการหลอมที่สูงขึ้น ปริมาณ fining agent ที่น้อยลง และกำลังการผลิตที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้ตำหนิชนิดฟองอากาศเพิ่มขึ้น จากการศึกษาตำหนิชนิดรีมโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดร่วมกับการวัดการกระจายพลังงานของรังสีเอกซ์ในการวิเคราะห์องค์ประกอบธาตุของตำหนิชนิดรีมเทียบกับบริเวณโดยรอบโดยพบว่ารีมมีปริมาณธาตุ Si และ Na สูงกว่าบริเวณโดยรอบ ซึ่งเกิดจากการชั่งวัตถุดิบที่คลาดเคลื่อนไปจากสูตรการผลิต โดยเกิดจากวัตถุดิบติดค้างบริเวณกรวยรับวัตถุดิบ ส่งผลให้องค์ประกอบทางเคมีของส่วนผสมไม่สม่ำเสมอ ยิ่งความแตกต่างของน้ำหนักส่วนผสมจากสูตรการผลิตยิ่งมาก จะทำให้ปริมาณรีมเพิ่มสูงขึ้น ซึ่งสามารถความผิดพลาดจากการชั่งนี้สามารถแก้ไขได้โดยติดตั้งค้อนลมเพื่อเคาะวัตถุดิบให้ลงไปในโม่ผสมวัตถุดิบครบถ้วนตามสูตรการผลิต


ผลของลำดับการผสมวัตถุดิบต่อประสิทธิภาพการใช้พลังงานในการหลอมแก้ว, ปรีณาพรรณ ปิ่นหอม Jan 2020

ผลของลำดับการผสมวัตถุดิบต่อประสิทธิภาพการใช้พลังงานในการหลอมแก้ว, ปรีณาพรรณ ปิ่นหอม

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

โดยทั่วไปกระบวนการหลอมแก้วระดับอุตสาหกรรมต้องการพลังงานสูงสำหรับการเปลี่ยนแปลงจากวัตถุดิบเป็นน้ำแก้ว วัตถุประสงค์ในงานวิจัยนี้จะกล่าวถึงการพัฒนากระบวนการหลอมแก้วโซดาไลม์โดยวิธีปรับลำดับการผสมในระดับห้องปฏิบัติการ ซึ่งอาศัยกลไกของปฏิกิริยาสถานะของแข็งระหว่างทรายแก้วและโซเดียมคาร์บอเนตในช่วงแรกของการหลอม การเตรียมส่วนผสมแบบดั้งเดิมเป็นการผสมวัตถุดิบทั้งหมดภายในครั้งเดียว ในงานวิจัยนี้ต้องการปรับเปลี่ยนวิธีการเตรียมส่วนผสมให้เหมาะสมที่สุดต่อการหลอมโดยการปรับลำดับของการผสม ประกอบด้วยสองขั้นตอนการผสม ขั้นตอนแรกคือการผสมทรายแก้วและโซเดียมคาร์บอเนต จากนั้นจึงผสมวัตถุดิบที่เหลือเป็นขั้นตอนที่สอง เพื่อเปรียบเทียบและศึกษาผลของการเตรียมส่วนผสมทั้งสองวิธี ได้ทำการศึกษาสภาพและการเปลี่ยนแปลงระหว่างกระบวนการหลอมที่อุณหภูมิตั้งแต่ 600 ถึง 1000 องศาเซลเซียส นอกจากนี้มีผลของปริมาณวัตถุดิบที่หลอมไม่หมดบนพื้นผิวซึ่งยังคงลงเหลือในสภาพผลึก ณ สภาวะที่กำหนด เพื่อเปรียบเทียบแนวโน้มประสิทธิผลในการหลอมของส่วนผสมจากการผสมสองวิธี โดยภาพถ่ายผิวหน้าและโดยเทคนิคการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ ผลการวิจัยพบว่าการจัดลำดับการผสมเป็นวิธีการผสมที่เหมาะสมกว่า ส่งผลต่ออัตราการหลอม พื้นผิวสัมผัสที่เพิ่มขึ้นระหว่างทรายแก้วและโซเดียมคาร์บอเนตจากการผสมขั้นตอนแรกนำไปสู่การเพิ่มอัตราการหลอมของทั้งระบบ ต่างจากวิธีการเดิมที่อาจมีวัตถุดิบอื่นเป็นตัวขัดขวางการเกิดปฏิกิริยาสถานะของแข็งดังกล่าว


Td-Dft Spin-Adiabats With Analytic Nonadiabatic Derivative Couplings, Nicole Bellonzi, Ethan Alguire, Shervin Fatehi, Yihan Shao, Joseph E. Subotnik Jan 2020

Td-Dft Spin-Adiabats With Analytic Nonadiabatic Derivative Couplings, Nicole Bellonzi, Ethan Alguire, Shervin Fatehi, Yihan Shao, Joseph E. Subotnik

Chemistry Faculty Publications and Presentations

Wepresent an algorithm for efficient calculation of analytic nonadiabatic derivative couplings between spin-adiabatic, time-dependent density functional theory states within the Tamm-Dancoff approximation. Our derivation is based on the direct differentiation of the Kohn-Sham pseudowavefunction using the framework of Ou et al. Our implementation is limited to the case of a system with an even number of electrons in a closed shell ground state, and we validate our algorithm against finite difference at an S1/T2 crossing of benzaldehyde. Through the introduction of a magnetic field spin-coupling operator, we break time-reversal symmetry to generate complex valued nonadiabatic derivative couplings. Although the nonadiabatic …