Development Of An Undergraduate Welding Laboratory For Research And Education,
2021
Old Dominion University
Development Of An Undergraduate Welding Laboratory For Research And Education, Hamid Eisazadeh, Alok K. Verma
Engineering Technology Faculty Publications
The shortage of welders in Hampton Roads area, where many shipyards are located, is becoming severe for shipbuilding in coming years. Many welding engineers graduated from universities located out of state, tend to go back to companies near their home, after receiving couple years of welding experience at Hampton Roads shipyards. Therefore, it is critical to train local welders. In order to address the welding workforce needs of Hampton Roads, the Department of Engineering Technology at Old Dominion University has recently launched an initiative for developing a laboratory for welding processes (LWP) for supporting educational and research activities in its …
Development Of An Injectable Methylcellulose Hydrogel System For Nucleus Pulposus Repair And Regeneration,
2021
CUNY City College
Development Of An Injectable Methylcellulose Hydrogel System For Nucleus Pulposus Repair And Regeneration, Nada A. Haq-Siddiqi
Dissertations and Theses
Low back pain is the most common cause of disability in the world and is often caused by degeneration or injury of the intervertebral disc (IVD). The IVD is a complex, fibrocartilaginous tissue that allows for the wide range of spinal mobility. Disc degeneration is a progressive condition believed to begin in the central, gelatinous nucleus pulposus (NP) region of the tissue, for which there are few preventative therapies. Current therapeutic strategies include pain management and exercise, or surgical intervention such as spinal fusion, none of which address the underlying cause of degeneration. With an increasingly aging population, the socioeconomic …
Perovskite Thin Films Annealed In Supercritical Fluids For Efficient Solar Cells,
2021
Virginia Commonwealth University
Perovskite Thin Films Annealed In Supercritical Fluids For Efficient Solar Cells, Gilbert Annohene
Theses and Dissertations
In the field of photovoltaics, scientists and researchers are working fervently to produce a combination of efficient, stable, low cost and scalable devices. Methylammonium lead trihalide perovskite has attracted intense interest due to its high photovoltaic performance, low cost, and ease of manufacture. Their high absorption coefficient, tunable bandgap, low-temperature processing, and abundant elemental constituent provide innumerable advantages over other thin film absorber materials. Since the perovskite film is the most important in the device, morphology, crystallization, compositional and interface engineering have been explored to boost its performance and stability. High temperatures necessary for crystallization of organic-inorganic hybrid perovskite films …
Fabrication Of Nanoporous Materials For Applications Under Extreme Environments,
2021
University of Kentucky
Fabrication Of Nanoporous Materials For Applications Under Extreme Environments, Maria Kosmidou
Theses and Dissertations--Chemical and Materials Engineering
The study of nanoporous materials has become a key aspect of nanotechnology due to their high surface-area-to-volume ratio, arising from the small size ligaments and pores that form the structure. Sensing, catalysis, micro-electromechanical systems (MEMS), medical applications, and materials for radiation environments are some of the applications for which nanoporous materials are considered great candidates. This work, performed at the Ion Beam Laboratory (IBL) at Sandia National Laboratories (SNL), examines the effect of heavy and light ion irradiation exposure on nanoporous Au. Radiation damage accumulation is observed with real-time recording of the creation, migration, and removal of the radiation-induced defects …
Electrochemical Performance Of Biomass-Derived Activated Carbon Supercapacitor Under Compression,
2021
University of Kentucky
Electrochemical Performance Of Biomass-Derived Activated Carbon Supercapacitor Under Compression, Yulin Zhang
Theses and Dissertations--Chemical and Materials Engineering
Supercapacitors are important energy storage device of high-power density, fast charge/discharge rate, environmental friendliness and long service life. Currently, flexible supercapacitors have attracted widespread interest in academia and industry. Supercapacitors under the action of external force will inevitably cause structural changes, performance degradation and even loss of energy storage and supply functionalities. As the most abundant renewable resource so far, biomass is an important energy source for human survival and development. Most electrode materials for supercapacitors are porous activated carbons, which can be derived from abundant renewable biomass, contributing to the sustainable development of society and environmental protection. This thesis …
The Development Of Structural Hollow Carbon Fibers From A Multifilament Segmented Arc Spinneret: Precursors, Oxidation, And Carbonization,
2021
University of Kentucky
The Development Of Structural Hollow Carbon Fibers From A Multifilament Segmented Arc Spinneret: Precursors, Oxidation, And Carbonization, Elizabeth Ashley Morris
Theses and Dissertations--Chemical and Materials Engineering
Carbon fiber is an ideal material for structural applications requiring high strength and stiffness and low weight. Yet it has seen only incremental improvements in properties over the last few decades. Carbon fibers remain limited in attaining their theoretical tensile strength and modulus, largely due to defects in their structure, some of which stem from the fiber production process itself. Through the mitigation of defect formation as well as approaches to decrease fiber linear density, it is hypothesized that carbon fiber with enhanced specific properties, including specific strength and modulus, could be produced which would significantly propel its unique capabilities. …
การพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงจากขั้วไฟฟ้าแบตเตอรี่แอลคาไลน์ที่ใช้งานแล้วสำหรับการสลายสีย้อมอินทรีย์,
2021
คณะวิทยาศาสตร์
การพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงจากขั้วไฟฟ้าแบตเตอรี่แอลคาไลน์ที่ใช้งานแล้วสำหรับการสลายสีย้อมอินทรีย์, ฉันท์สินี บัวเพ็ชร
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
งานวิจัยนี้เน้นศึกษาการพัฒนาซิงก์ออกไซด์และซิงก์แมงกานีสออกไซด์จากขั้วไฟฟ้าของแบตเตอรี่แอลคาไลน์ที่ผ่านการใช้งานแล้วและแคลเซียมคาร์บอเนตจากเปลือกไข่เหลือทิ้งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง โดยแบ่งงานวิจัยออกเป็น 3 ส่วน คือ (1) การเตรียมซิงก์ออกไซด์จากผงขั้วแอโนดของแบตเตอรี่แอลคาไลน์ที่ผ่านการใช้งานแล้วผ่านกระบวนการเผาแคลไซน์ที่อุณหภูมิ 500-800 องศาเซลเซียส ผลการวิเคราะห์โครงสร้างผลึกและเฟสด้วยเทคนิค XRD พบเฟส wurtzite และมีเฟสเดียวกับซิงก์ออกไซด์นาโนทางการค้า (ZnO-C) เมื่อทดสอบสมบัติการเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงโดยการกำจัดสีย้อมเมทิลีนบลู ภายใต้การฉายแสง UV พบว่า ZnO-600 ให้ประสิทธิภาพสูงสุดเทียบเท่ากับ ZnO-C โดยมีประสิทธิภาพอยู่ที่ 87% ที่เวลา 240 นาที (2) การเตรียมซิงก์แมงกานีสออกไซด์จากผงขั้วแคโทดและผงรวมขั้วของแบตเตอรี่แอลคาไลน์ที่ผ่านการใช้งานแล้วผ่านกระบวนการเผาแคลไซน์ที่อุณหภูมิ 600-1000 องศาเซลเซียส ผลการวิเคราะห์โครงสร้างผลึกและเฟสด้วยเทคนิค XRD พบเฟส ZnMn2O4 เป็นเฟสหลัก แต่เมื่อนำมาทดสอบสมบัติการเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงภายใต้การฉายแสง Visible พบว่าไม่มีสมบัติการเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง (3) การเตรียมวัสดุเชิงประกอบ ZnO/CaCO3 โดยใช้ซิงก์ออกไซด์จากผงขั้วแอโนดของแบตเตอรี่แอลคาไลน์ที่ผ่านการใช้งานแล้ว และแคลเซียมคาร์บอเนตจากเปลือกไข่เหลือทิ้ง เมื่อทดสอบสมบัติการเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง พบว่าวัสดุเชิงประกอบที่เตรียมได้ให้ประสิทธิภาพการกำจัดสีย้อมเมทิลีนบลูภายใต้การฉายแสง UV สูงขึ้นอยู่ที่ 99% ที่เวลา 240 นาที ซึ่งคาดว่าเกิดจากแคลเซียมคาร์บอเนตสามารถลดการรวมตัวกันระหว่างอิเล็กตรอนกับโฮล
การเตรียมเซรามิกแคลเซียมซิลิเกตความหนาแน่นต่ำสำหรับงานฉนวนความร้อนทนไฟโดยใช้เถ้าแกลบ,
2021
คณะวิทยาศาสตร์
การเตรียมเซรามิกแคลเซียมซิลิเกตความหนาแน่นต่ำสำหรับงานฉนวนความร้อนทนไฟโดยใช้เถ้าแกลบ, ชญานิน นิสัยมั่น
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
งานวิจัยนี้สนใจการนำของเสียจากอุตสาหกรรมมาใช้เป็นวัสดุทดแทนวัตถุดิบดั้งเดิมในการเตรียมผลิตภัณฑ์แคลเซียมซิลิเกต ได้แก่ เถ้าแกลบ ซึ่งเป็นวัตถุดิบทางเลือกที่ให้ซิลิกาอสัญฐาน เปรียบเทียบกับการใช้ทรายบดที่เป็นวัตถุดิบดั้งเดิม และยิปซัมจากแม่พิมพ์ปูนปลาสเตอร์ใช้แล้ว การเตรียมผลิตภัณฑ์แคลเซียมซิลิเกตโดยทั่วไปจะเตรียมโดยการทำปฏิกิริยาระหว่างซิลิกาและแคลเซียมออกไซด์ภายใต้สภาวะไฮโดรเทอมัลที่มีแรงดันสูง งานวิจัยนี้จะศึกษาผลของการเติมยิปซัมต่อการเกิดเฟสในชิ้นงานแคลเซียมซิลิเกต โดยใช้เถ้าแกลบและทรายบดเป็นวัตถุดิบตั้งต้นที่ให้ซิลิกา นอกจากนี้ยังศึกษาผลของเวลาในการนึ่งอัดไอและผลการเติมปูนซีเมนต์ขาวเพิ่มเติมด้วย การเตรียมชิ้นงานเตรียมโดยการผสมวัตถุดิบตั้งต้นในอัตราส่วนแคลเซียมออกไซด์ต่อซิลิกาเท่ากับ 1:1 โดยโมล ใส่เส้นใยเซรามิก ร้อยละ 2.5 และเส้นใยกระดาษยูคาลิปตัส ร้อยละ 2.5 โดยน้ำหนัก เพื่อเป็นตัวช่วยเสริมแรงผสมกับน้ำ จากนั้นนำไปหล่อและบ่มเป็นเวลา 2 วัน และนำไปบ่มในหม้อนึ่งอัดไอที่อุณหภูมิ 200 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 10 และ 20 ชั่วโมง อบแห้งชิ้นงานที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 24 ชั่วโมง จากนั้นนำชิ้นงานไปทดสอบสมบัติทางกายภาพ วิเคราะห์องค์ประกอบเฟส และวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาค พบว่า การเติมยิปซัมสามารถช่วยในการเกิดเฟสโทเบอร์โมไรต์ได้ แต่ทำให้โครงสร้างจุลภาคของโทเบอร์โมไรต์เกิดการเปลี่ยนแปลงเช่นเดียวกับผลของการเติมปูนซีเมนต์ อีกทั้งเถ้าแกลบสามารถใช้เป็นวัตถุดิบทางเลือกที่ให้ซิลิกาได้ โดยในงานวิจัยนี้สูตรที่ดีที่สุดคือสูตร RHA0 อุณหภูมิการนึ่งอัดไอ 200 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 10 ชั่วโมง มีค่าความหนาแน่น 0.19 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ค่าความแข็งแรงต่อการดัดโค้ง 737 กิโลพาสคัล ค่าการหดตัวหลังเผาของชิ้นงานที่ 649 องศาเซลเซียส ร้อยละ 0.65 ค่าการนำความร้อน 0.063 วัตต์ต่อเมตรเคลวิน
ผลของสารประกอบฟอสเฟตเป็นสารเติมแต่งเผาผนึกเฟสของเหลวต่อสมบัติของเซรามิกอะลูมินา,
2021
คณะวิทยาศาสตร์
ผลของสารประกอบฟอสเฟตเป็นสารเติมแต่งเผาผนึกเฟสของเหลวต่อสมบัติของเซรามิกอะลูมินา, ชญานิษฐ์ ศรีประดิษฐ์
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
วัสดุเซรามิกความหนาแน่นสูงมีการใช้งานอย่างกว้างขวาง เช่น วัสดุทนไฟ ฉนวนไฟฟ้า หรือวัสดุทางการแพทย์ เนื่องจากมีสมบัติทางเคมีและกายภาพที่โดดเด่น เช่น ความเป็นฉนวนไฟฟ้า ความเสถียรทางความร้อนที่อุณหภูมิสูง และมีความเสถียรต่อสารเคมี งานวิจัยนี้มุ่งเน้นที่จะศึกษาเรื่องการลดอุณหภูมิในการเผาโดยการเติมสารช่วยเผาผนึกเฟสของเหลวเพื่อให้เกิดอะลูมินาความหนาแน่นสูง กลุ่มสารประกอบฟอสเฟตที่ศึกษาประกอบด้วย โมโนแอมโมเนียมฟอสเฟต แคลเซียมฟอสเฟตโมโนเบสิคโมโนไฮเดรตและโซเดียมไตรพอลิฟอสเฟต ซึ่งสารละลายกลุ่มฟอสเฟตมีความสามารถในการละลายน้ำส่งผลให้การผสมมีความสม่ำเสมอ วิธีการทดลองแบ่งเป็น 2 ส่วนคือ 1) ขึ้นรูปชิ้นงานด้วยวิธีการอัดแห้ง และ 2) การขึ้นรูปด้วยกระบวนการอัดรีด ขั้นแรกคือการผสมสารประกอบฟอสเฟตที่อัตราส่วนต่างๆในช่วงร้อยละ 5-15 โดยน้ำหนัก กับผงอะลูมินาขนาดอนุภาคเฉลี่ย 2.5 ไมโครเมตร อัดขึ้นรูปชิ้นงานอะลูมินาด้วยเครื่องอัดทิศทางเดียวที่ความดัน 50 MPa ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 มิลลิเมตร จากนั้นนำไปเผาผนึกที่อุณหภูมิช่วง 1500-1600 oC เป็นเวลา 2 ชั่วโมง อัตราการเพิ่มอุณหภูมิคือ 5 oC/min พบว่าอัตราส่วนที่ดีที่สุดคือการเติมสารประกอบฟอสเฟตร้อยละ 10 โดยน้ำหนักที่อุณหภูมิ 1600 oC ส่งผลให้อะลูมินามีความหนาแน่น 3.67 g/cm3 และการดูดซึมน้ำอยู่ที่ 0.12% ดังนั้นจึงทำการเลือกเงื่อนไขนี้ในการนำมาผลิตเนื้อดินปั้นสำหรับการขึ้นรูปด้วยกระบวนการอัดรีด พบว่าปริมาณสารละลายเชื่อมประสานที่เหมาะสมคือช่วง 18-20 กรัม สามารถขึ้นรูปชิ้นงานอะลูมินาได้ความหนาแน่นเท่ากับ 3.40 g/cm3 การดูดซึมน้ำเท่ากับ 0.12% ค่าความแข็งแรงเท่ากับ 103.00 MPa
การสังเคราะห์แมงกานีสไดออกไซด์จากแบตเตอรี่สังกะสีคาร์บอนและแบตเตอรี่แอลคาไลน์ที่ผ่านการใช้งานแล้วสำหรับการใช้งานในแบตเตอรี่สังกะสีไอออน,
2021
คณะวิทยาศาสตร์
การสังเคราะห์แมงกานีสไดออกไซด์จากแบตเตอรี่สังกะสีคาร์บอนและแบตเตอรี่แอลคาไลน์ที่ผ่านการใช้งานแล้วสำหรับการใช้งานในแบตเตอรี่สังกะสีไอออน, ชัยธวัช ไวยคณี
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
งานวิจัยนี้จะเน้นศึกษาการกู้คืนแมงกานีสที่อยู่ในผงอิเล็กโทรดของแบตเตอรี่ชนิดปฐมภูมิชนิดแบตเตอรี่แอลคาไลน์และแบตเตอรี่สังกะสีคาร์บอนที่ใช้งานแล้ว ให้กลับมาใช้ใหม่โดยใช้วิธีการชะละลายด้วยกรด ซึ่งได้มีการปรับสภาวะในการชะละลาย ได้แก่ อุณหภูมิการชะละลาย (อุณหภูมิห้องและ 80 oC) สัดส่วนของแข็งต่อของเหลวโดยน้ำหนัก (1:20 – 1:5) ความเข้มข้นกรดซัลฟิวริก (0.5 M-10 M) และการเติมตัวรีดิวซ์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการชะละลายแมงกานีส (ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ และ โซเดียมซัลไฟด์) ผลของประสิทธิภาพการชะละลายแมงกานีสด้วยกรด (LE) พบว่ามีค่าอยู่ในช่วง 15-78 % ในกรณีของแบตเตอรี่แอลคาไลน์ และ 27-88 % ในกรณีของแบตเตอรี่สังกะสีคาร์บอน โดยค่า LE สูงที่สุดของแบตเตอรี่ทั้งสองชนิดคือ การชะละลายในสภาวะการเติมไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่ความเข้มข้น 0.6 M จากนั้นจะใช้สารละลายที่ได้จากการชะละลายด้วยกรดเป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์แมงกานีสไดออกไซด์ด้วยกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลที่สภาวะต่างๆ พบว่าประสิทธิภาพของการกู้คืนแมงกานีสโดยรวม (OE) ในทุกสภาวะจะอยู่ในช่วง 8-85% และสภาวะการชะละลายจะส่งผลต่อเฟสและโครงสร้างจุลภาคของแมงกานีสไดออกไซด์ที่เตรียมได้ ซึ่งค่า OE สูงที่สุดจะได้จากการสังเคราะห์ด้วยโดยการใช้สารละลายที่ได้จากการชะละลายด้วยการใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นตัวรีดิวซ์ เติมแอมโมเนียมซัลเฟตและแอมโมเนียมเปอร์ซัลเฟตที่อุณหภูมิ 140 oC เป็นเวลา 24 h ซึ่งได้แมงกานีสไดออกไซด์เฟส α-MnO2 เมื่อนำแมงกานีสไดออกไซด์จากการรีไซเคิลไปใช้ในขั้วแคโทดของแบตเตอรี่สังกะสีไอออนแบบเซลล์มาตรฐาน CR2025 พบว่าเฟสและโครงสร้างจุลภาคของแมงกานีสไดออกไซด์ส่งผลต่อความจุไฟฟ้าจำเพาะ โดยพบว่าแมงกานีสไดออกไซด์เฟส γα-MnO2 ที่รีไซเคิลจากแบตเตอรี่แอลคาไลน์จะให้ความจำจุไฟฟ้าจำเพาะสูงที่สุด
ผลการใช้พิทเชอร์แทนที่ทรายบดละเอียดต่อสมบัติของวัสดุเปเปอร์กรีต,
2021
คณะวิทยาศาสตร์
ผลการใช้พิทเชอร์แทนที่ทรายบดละเอียดต่อสมบัติของวัสดุเปเปอร์กรีต, นภัสสร แสวงศิริผล
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
วัสดุเปเปอร์กรีตเป็นวัสดุก่อสร้างทางเลือกใหม่ประกอบไปด้วยกระดาษรีไซเคิลผสมกับปูนซีเมนต์ซึ่งมีสมบัติมีความเป็นฉนวนกันเสียงและความร้อนที่ดี รวมทั้งมีน้ำหนักเบากว่าเมื่อเทียบกับคอนกรีตแบบดั้งเดิม ในขณะเดียวกันปัจจุบันเศษเซรามิกที่ผ่านกระบวนการเคลือบและเผามาแล้วหรือที่รู้จักกันในชื่อของเซรามิกพิทเชอร์เป็นของเสียที่เกิดจากอุตสาหกรรมเซรามิก และยังรวมไปถึงอุตสาหกรรมเครื่องดื่มที่สร้างเศษกระดาษฉลากเหลือทิ้งจากขวดแก้วบรรจุภัณฑ์ในกระบวนการล้างทำความสะอาดสำหรับการนำบรรจุภัณฑ์กลับมาใช้ใหม่ ซึ่งก่อให้เกิดขยะเศษกระดาษในปริมาณมากของแต่ละปี ในงานวิจัยนี้จึงสนใจที่จะนำเศษกระดาษฉลากเหลือทิ้งผสมใช้แทนที่ปูนซีเมนต์บางส่วน และพิทเชอร์ที่ได้รับจากจานสโตนแวร์ที่แตกหักถูกนำไปบดละเอียดแล้วมาใช้แทนที่ทรายบดละเอียดในการผลิตวัสดุเปเปอร์กรีตเพื่อพัฒนาเป็นวัสดุก่อสร้างที่มิตรต่อสิ่งแวดล้อม อัตราส่วนวัตถุดิบปูนซีเมนต์ต่อทรายบดละเอียดต่อกระดาษต่อน้ำ คือ 1 : 1 : 0.3 : 2 และเซรามิกพิทเชอร์แทนที่ทรายในอัตราส่วนร้อยละ 25, 50, 75, และ 100 โดยน้ำหนัก ทำการศึกษาเปรียบเทียบตัวอย่างที่บ่มในบรรยากาศชื้นเป็นเวลา 7 วัน และตัวอย่างที่บ่มออโตเคลฟที่อุณหภูมิ 160 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 ชั่วโมง พบว่าชิ้นงานที่ผ่านการบ่มในบรรยากาศชื้นและมีการแทนที่พิทเชอร์ในปริมาณร้อยละ 75 ให้ค่าความต้านทานแรงดัดสูงที่สุดที่ 8.63 MPa ความหนาแน่นที่ 1.56 g/cm3 และมีค่าดูดซึมน้ำร้อยละ 20.53 นอกจากนี้พบว่าการทดลองใช้เส้นใย PVA ร่วมกับการใช้กระดาษฉลากส่งผลให้ชิ้นงานมีความแข็งแรงเพิ่มขึ้นมากกว่าการใช้กระดาษฉลากเพียงอย่างเดียว โดยจากภาพโครงสร้างจุลภาคของชิ้นงานที่มีการแทนที่ด้วยพิทเชอร์ทั้งหมดมีการฟอร์มตัวของสารประกอบแคลเซียมซิลิเกตไฮเดรตและพอร์ตแลนไดต์แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพการใช้เซรามิกพิทเชอร์เป็นวัสดุปอซโซลาน
การเตรียมไส้กรองน้ำคาร์บอนจากถ่านไม้ไผ่เคลือบด้วยซิลิคอนคาร์ไบด์และโฟโตคะตะลิสต์ซิลิกา/กราฟิติกคาร์บอนไนไตรด์,
2021
คณะวิทยาศาสตร์
การเตรียมไส้กรองน้ำคาร์บอนจากถ่านไม้ไผ่เคลือบด้วยซิลิคอนคาร์ไบด์และโฟโตคะตะลิสต์ซิลิกา/กราฟิติกคาร์บอนไนไตรด์, อทิตา ตะโพธิ์
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการเตรียมไส้กรองน้ำคาร์บอนจากถ่านไม้ไผ่เคลือบด้วยซิลิคอนคาร์ไบด์และโฟโตคะตะลิสต์ SiO2/g-C3N4 ซึ่งประกอบด้วย 4 ส่วน ดังต่อไปนี้ 1) การเตรียมไส้กรองน้ำคาร์บอนจากไม้ไผ่โดยการเผาคาร์บอไนเซชัน หลังจากนั้นเคลือบด้วยซิลิกาจากแกลบข้าวโดยกระบวนการตกสะสมอิเล็กโทรโฟรีติก (EPD) 2) การสังเคราะห์ซิลิคอนคาร์ไบด์บนผิวของไส้กรองคาร์บอน ถูกเตรียมโดยนำไส้กรองคาร์บอนที่เคลือบด้วยซิลิกาแล้วมาเผาที่อุณหภูมิ 1400 1500 และ 1600 องศาเซลเซียส ในบรรยากาศอาร์กอน คงที่ 1 2 และ 3 ชั่วโมง 3) การสังเคราะห์สารโฟโตคะตะลิสต์ชนิด SiO2/g-C3N4 ถูกเตรียมด้วย 2 วิธี คือ (1) บดผสมเป็นเวลา 24 ชั่วโมงระหว่าง g-C3N4 ที่สังเคราะห์จากยูเรีย กับผงซิลิกา และ (2) บดผสมยูเรียกับซิลิกาแล้วเผาที่อุณหภูมิ 600 องศาเซลเซียส คงที่ 2 ชั่วโมง ในบรรยากาศไนโตรเจน ส่วนสุดท้าย 4) การเคลือบสารโฟโตคะตะลิสต์ SiO2/g-C3N4 ด้วยวิธี EPD จากการทดลองพบว่า เมื่อนําไส้กรองคาร์บอนที่เคลือบด้วยซิลิกาไปสังเคราะห์ซิลิคอนคาร์ไบด์ มีการเกิดซิลิคอนคาร์ไบด์ขึ้นตั้งแต่อุณหภูมิ 1400 องศาเซลเซียส คงที่ 1 ชั่วโมง และมีซิลิคอนคาร์ไบด์นาโนไวร์เกิดขึ้นที่ผิวของถ่านไม้ไผ่ร่วมด้วย โดยซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ได้เป็นชนิดบีตาและที่ 1400 องศาเซลเซียส คงที่ 2 ชั่วโมง มีค่าความแข็งแรงสูงที่สุดเท่ากับ 14.10 เมกะพาสคัล การสังเคราะห์สารโฟโตคะตะลิสต์ SiO2/g-C3N4 พบว่าวิธีที่ 1 ปริมาณซิลิกาที่เหมาะสมในการเติมเพื่อบดผสมกับ g-C3N4 คือ ร้อยละ 5 โดยน้ำหนัก ซึ่งการเติมซิลิกาด้วยวิธีที่ 1 ทําให้ g-C3N4 มีความเป็นผลึกที่สูงขึ้น และวิธีที่ 2 การไพโรไลซิสพบว่าปริมาณการเติมซิลิกาที่เหมาะสมคือร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก สามารถลดพลังงานแถบช่องว่าง และจากผลการทดสอบความสามารถการย่อยสลายเมทิลีนบลูในเวลา 7 ชั่วโมง พบว่าวิธีที่ 1 และ 2 …
ผลของอุณหภูมิและเวลาการอบอ่อนที่มีต่อโครงสร้างและประสิทธิภาพการกักเก็บประจุสังกะสีไอออนของผงทังสเตน,
2021
คณะวิศวกรรมศาสตร์
ผลของอุณหภูมิและเวลาการอบอ่อนที่มีต่อโครงสร้างและประสิทธิภาพการกักเก็บประจุสังกะสีไอออนของผงทังสเตน, กอกฤษต สองเมือง
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
แบตเตอรี่สังกะสีไอออนแบบชาร์จได้ (ZIB) ถือเป็นหนึ่งในอุปกรณ์กักเก็บพลังงานที่น่าสนใจ เนื่องจากมีคุณสมบัติด้านความปลอดภัยและคุ้มค่าของราคา อย่างไรก็ตาม งานวิจัยศึกษาวัสดุแคโทดของแบตเตอรี่ ZIB เพื่อให้ได้แบตเตอรี่ที่มีความจุสูงและหมุนเวียนนั้นยังมีไม่แพร่หลาย ดังนั้นการศึกษาวัสดุแคโทดยังคงต้องการการศึกษาเพิ่มเติม ในงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาขั้วแคโทดสำหรับใช้ในแบตเตอรี่ ZIB โดยใช้ทังสเตนออกไซด์เป็นวัสดุแคโทดสำหรับ ZIB จากงานวิจัยพบว่าขั้วแคโทดทังสเตนออกไซด์ให้ค่าความจุของแบตเตอรี่อยู่ที่ 158 mA h g-1 ณ กระแส 0.1A g-1 อีกทั้งมีประสิทธิภาพการใช้ซ้ำที่ 96% ในการทดสอบจนถึง 1,000 รอบ และมีค่าความหนาแน่นของพลังงานที่โดดเด่น อยู่ที่ 102Wh kg-1 ที่ 116 W kg-1 นอกจากนี้ งานวิจัยนี้ยังแสดงให้เห็นภาพจำลองกลไกในการแทรกตัวของสังกะสีไอออน Zn2+ แบบย้อนกลับในโครงสร้างขั้วแคโทด ดังนั้นงานวิจัยนี้ถือเป็นแนวทางการศึกษาและออกแบบเพื่อใช้ทังสเตนออกไซด์เป็นขั้วแคโทดในแบตเตอรี่ ZIB ที่มีสมรรถนะสูง
การผลิตโฟมอะลูมิเนียมโดยใช้ลูกบอลเกลือที่ออกแบบเป็นตัวสร้างรูพรุน,
2021
คณะวิศวกรรมศาสตร์
การผลิตโฟมอะลูมิเนียมโดยใช้ลูกบอลเกลือที่ออกแบบเป็นตัวสร้างรูพรุน, จุฑานนท์ บุญประเสริฐ
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อศึกษากระบวนการผลิตโฟมอะลูมิเนียมที่มีโครงสร้างรูพรุนแบบเปิดด้วยการใช้ลูกบอลเกลือเป็นตัวสร้างรูพรุนรวมถึงสมบัติทางกลของโฟมอะลูมิเนียม โดยเริ่มต้นศึกษาการผลิตและสมบัติของลูกบอลเกลือซึ่งมีรูปร่างทรงกลม โดยเลือกใช้ลูกบอลเกลือเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 mm และอะลูมิเนียมผสมเกรด ADC 12 เพื่อนำไปผลิตโฟมอะลูมิเนียมด้วยวิธีการหล่อแบบแทรกซึมที่ใช้ความดันที่อุณหภูมิ 650 และ 700°C โดยใช้แรงดันจากแก๊สอาร์กอน 1 และ 2 bar และใช้ระยะเวลาหลอม 10 และ 30 นาที ผลการศึกษาสมบัติของลูกบอลเกลือพบว่าโครงสร้างจุลภาคของลูกบอลเกลือหลังการเผาผนึกมีความเป็นเนื้อเดียวกันมากขึ้น ส่งผลให้ความแข็งแรงอัดของลูกบอลเกลือสูงขึ้น กระบวนการผลิตนี้สามารถผลิตโฟมอะลูมิเนียมที่มีรูพรุนแบบเปิดได้ ซึ่งโครงสร้างของชิ้นงานโฟมจะมีโพรงอากาศขนาดใหญ่เนื่องจากการแทรกซึมของน้ำโลหะอะลูมิเนียมเพียงบางส่วนในชิ้นงานเมื่อใช้อุณหภูมิ 650°C ความดัน 1 bar และเวลา 10 นาที โครงสร้างจุลภาคของชิ้นงานโฟมประกอบด้วยเนื้อพื้นเมตริกซ์อะลูมิเนียมที่มีเฟสซิลิกอนกระจายตัวอยู่ นอกจากนี้ ความแข็งแรงอัดของโฟมอะลูมิเนียมขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ แรงดัน และเวลาที่ใช้ในการผลิต โดยที่อุณหภูมิ 700°C ชิ้นงานส่วนใหญ่มีความแข็งแรงจุดครากสูงกว่าชิ้นงานที่อุณหภูมิ 650°C และส่งผลให้การดูดซับพลังงานของชิ้นงานใกล้เคียงกันมากขึ้น เช่นเดียวกับการเพิ่มแรงดันจาก 1 เป็น 2 bar ในขณะที่ระยะเวลาในการหล่อชิ้นงานส่งผลให้ความแข็งแรงจุดครากของชิ้นงานใกล้เคียงกันมากขึ้น และทำให้การดูดซับพลังงานของชิ้นงานสูงขึ้น เมื่อเพิ่มระยะเวลาการหล่อจาก 10 เป็น 30 นาที
การศึกษาผลของการเจือซิลิกอนในกระบวนการอะลูมิไนซิงแบบผงโดยใช้ผงซิลิกอนไดออกไซด์ต่อโครงสร้างจุลภาค และพฤติกรรมการเกิดออกซิเดชันของชั้นสารประกอบเชิงโลหะนิกเกิล-อะลูมิเนียมบนโลหะผสมพิเศษ In800ht,
2021
คณะวิศวกรรมศาสตร์
การศึกษาผลของการเจือซิลิกอนในกระบวนการอะลูมิไนซิงแบบผงโดยใช้ผงซิลิกอนไดออกไซด์ต่อโครงสร้างจุลภาค และพฤติกรรมการเกิดออกซิเดชันของชั้นสารประกอบเชิงโลหะนิกเกิล-อะลูมิเนียมบนโลหะผสมพิเศษ In800ht, ณัฐพงษ์ หนันต๊ะ
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
ในงานวิจัยนี้ศึกษาผลของเติม SiO2 ในกระบวนอะลูมิไนซิงแบบผงชนิด high-activity โลหะผสมพิเศษ IN800HT ที่มีการเจือซิลิกอนในช่วง 0-37.5 at% อ้างอิงจากสัดส่วนของซิลิกอนที่ได้และอะลูมิเนียมที่เหลือจากปฏิกิริยารีดักชัน โดยวิเคราะห์ผ่านโครงสร้างจุลภาค องค์ประกอบทางเคมี และชนิดของสารประกอบอะลูมิไนด์ของชั้นเคลือบที่เกิดขึ้นจากการเตรียมที่อุณหภูมิ 1000 °C เป็นเวลา 4 ชั่วโมง จากการทดลองพบว่า ชั้นเคลือบของตัวอย่างที่ไม่มีการเจือซิลิกอนประกอบไปด้วย 3 ชั้นย่อย คือ (i) ชั้นนอกที่ของผสมระหว่างสารประกอบอะลูนิไนด์ที่มีความเข้มข้นของอะลูมิเนียมสูง (ii) ชั้นกลางที่มีสารประกอบอะลูมิไนด์ hyperstoichiometric β-(Fe,Ni)Al เป็นหลัก และ (iii) ชั้น interdiffusion zone (IDZ) ที่เป็นชั้นในสุด ซึ่งบ่งบอกถึงการแพร่ของอะลูมิเนียมเข้าไปในโลหะผสมพิเศษ IN800HT ความหนาของแต่ละชั้นย่อยได้รับผลกระทบจากปริมาณ SiO2 ที่เติมลงไป การละลายของซิลิกอนในสารประกอบอะลูมิไนด์มีปริมาณน้อยกว่า 5 at.% เมื่อมีการเจือซิลิกอนในปริมาณสูงขึ้น จะเกิดการแยกตัวของซิลิกอน (Si segregation) บริเวณชั้น IDZ หรือพื้นที่แยกตัวในชั้นกลางของตัวอย่างที่มีการเจือซิลิกอน การเจือซิลิกอนในกระบวนการอะลูมิไนซิงแบบผงโดยใช้ซิลิกอนไดออกไซด์ประสบความสำเร็จเนื่องจากการลดลงของ thermodynamic activity ของ Al สำหรับการทดสอบ cyclic oxidation ที่อุณหภูมิ 1,000°C ภายใต้สภาวะบรรยากาศอากาศแห้งเป็นระยะเวลา 104 ชั่วโมง พบว่า ตัวอย่างที่มีการเจือซิลิกอนมีการเพิ่มขึ้นของน้ำหนักต่ำกว่าตัวอย่างที่ไม่มีการเจือซิลิกอน พฤติกรรมการเกิดออกซิเดชันแบบ sub-parabolic growth เกิดขึ้นในกรณีของ (1) โลหะผสมพิเศษ IN800HT (3) ตัวอย่างที่ไม่มีการเจือซิลิกอน และ (3) เจือซิลิกอนในปริมาณ 37.5 at% มี ในขณะที่ตัวอย่างที่มีการเจือซิลิกอน 12.5 at% และ 25.0 at% มีพฤติกรรมการเกิดออกซิเดชันแบบ linear growth เป็นหลัก
การเตรียมฟิล์มฐานเซลลูโลสที่มีสมบัตินำไฟฟ้า,
2021
คณะวิทยาศาสตร์
การเตรียมฟิล์มฐานเซลลูโลสที่มีสมบัตินำไฟฟ้า, นพรุจ เคียงกิติวรรณ
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
งานวิจัยนี้จะทำการเตรียมฟิล์มฐานเซลลูโลส/รีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ (CA-rGO) ด้วยวิธีการผสม โดยสารละลายเซลลูโลสที่ได้จากเศษผ้าฝ้ายจะถูกนำมาผสมกับสารแขวนลอยแกรฟีนออกไซด์ แล้วนำไฮโดรเจลที่ได้มารีดิวซ์ด้วยไฮดราซีนไฮเดรตเป็นเวลา 24 ชั่วโมง ที่อุณหภูมิห้อง เพื่อเตรียมเป็น CA-rGO แต่ทว่าการเตรียม CA-rGO ด้วยวิธีนี้ไม่สามารถขึ้นรูปเป็นแผ่นฟิล์มที่มีความยืดหยุ่นได้ ทางคณะผู้วิจัยจึงเปลี่ยนมาเตรียมฟิล์มแบคทีเรียเซลลูโลส (BC) ที่ได้จากการหมักของชาคอมบูชาสโคบีแทน แล้วจึงนำฟิล์มแบคทีเรียเซลลูโลสที่ได้มาย้อมด้วยรีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ (BC-rGO) ด้วยวิธีการย้อมทางกายภาพเป็นจำนวน 5, 10, 15 และ 20 ครั้ง พบว่าความเข้มของสีฟิล์มที่ได้จะเพิ่มขึ้นตามจำนวนรอบของการย้อมที่มากขึ้น แต่ความเป็นไฮโดรฟิลิกบนพื้นผิวของฟิล์มจะลดลงเนื่องจากการซ้อนทับกันของแผ่นนาโนรีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ที่มีความเป็นไฮโดรโฟบิกบนพื้นผิวของ BC เพิ่มขึ้นหลังการถูกรีดิวซ์ สมบัติเชิงกลของฟิล์ม BC-rGO จะถูกวัดเทียบกับฟิล์ม BC พบว่าฟิล์ม BC-rGO มีค่าความต้านแรงดึงและมอดูลัสของยังที่สูงขึ้น แต่มีระยะยืด ณ จุดขาดที่ต่ำลง เป็นผลมาจากความเป็นผลึกที่เพิ่มขึ้นเมื่อจำนวนครั้งในการย้อมที่มากขึ้น ซึ่งจะเห็นได้จากผลของ XRD ทำให้ส่งผลต่อความสามารถในการบวมตัว สมบัติเชิงกล และสมบัติการนำไฟฟ้าของฟิล์ม BC-rGO เมื่อทำการตรวจสอบพฤติกรรมทางไฟฟ้าเคมีของขั้วไฟฟ้าแบบตั้งเองได้และปราศจากสารยึดเกาะจากฟิล์ม BC-rGO จะพบว่าฟิล์ม BC-rGO5T จะแสดงค่าความจุไฟฟ้าจำเพาะสูงที่สุดประมาณ 192.23 F/g ที่ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าที่ 1 A/g จากผลของ GCD เนื่องจากความสามารถในการแพร่ของสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่ดีที่เกิดจากความสามารถในการเปียกของพื้นผิว (Surface wettability) แต่เมื่อจำนวนครั้งในการย้อมเพิ่มขึ้น (BC-rGO10T, BC-rGO15T และ BC-rGO20T) ค่าความจุไฟฟ้าจำเพาะจะมีค่าลดลง เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของความต้านทานภายในที่เกิดจากความเป็นไฮโดรโฟบิกบนพื้นผิวของฟิล์มคอมโพสิต ในทำนองเดียวกันทางคณะผู้วิจัยได้ทดลองเตรียมฟิล์มแบคทีเรียเซลลูโลสที่ย้อมด้วยพอลิอะนิลีนและรีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ (BC-PANI-rGO) ด้วยวิธีการย้อมทางกายภาพเช่นเดียวกันเป็นจำนวน 1-5 ครั้ง เมื่อทำการตรวจสอบพฤติกรรมทางไฟฟ้าเคมีของขั้วไฟฟ้า BC-PANI-rGO พบว่าฟิล์ม BC-PANI-rGO2T จะแสดงค่าความจุไฟฟ้าจำเพาะสูงที่สุดประมาณ 150.87 F/g ที่ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าที่ 1 A/g จากผลของ GCD ดังนั้นจึงสรุปได้ว่าสามารถเตรียมฟิล์มคอมโพสิตที่มีสมบัตินำไฟฟ้าและมีความยืดหยุ่น อีกทั้งมีสมบัติเชิงกลที่ดีได้สำเร็จ
การเตรียมคอนกรีตมวลเบาและมวลรวมเบาจากขี้เถ้าชีวมวล,
2021
คณะวิทยาศาสตร์
การเตรียมคอนกรีตมวลเบาและมวลรวมเบาจากขี้เถ้าชีวมวล, อรปิยะ อังอติชาติ
Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ทำการศึกษาการเตรียมมวลรวมเบาและคอนกรีตมวลเบาจากเถ้าชีวมวลชนิดต่าง ๆ ได้แก่ เถ้าลอยจากโรงงานกระดาษ (CPFA1 และ CPFA2) เถ้าลอยกะลาและเปลือกมะพร้าว (CFA) เถ้าชานอ้อย (BA1 และ BA2) เถ้าปาล์มน้ำมัน (PA) เถ้าลอยเศษไม้ (WFA) และเถ้าแกลบ (RA) มวลรวมเบาถูกเตรียมขึ้นจากตัวอย่างเถ้าชีวมวลโดยการร่อนคัดขนาดที่ละเอียดกว่าตะแกรงร่อนเบอร์ 100 เมช (150 ไมครอน) ใช้จานปั้นเม็ดด้วยอัตราส่วนเถ้าและปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ร้อยละ 90 และ 10 โดยมวล ตามลำดับ มวลรวมที่เตรียมได้มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ในช่วง 4.0 ถึง 16.0 มิลลิเมตร และมีค่าความหนาแน่นรวมระหว่าง 658 ถึง 1,104 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร การดูดซึมน้ำของมวลรวมมีค่าตั้งแต่ร้อยละ 18.46 ถึงร้อยละ 28.99 โดยมวล จากการทดสอบความต้านแรงกดแตกเม็ดเดี่ยวพบว่าเม็ดมวลรวมอายุ 28 วันที่เตรียมขึ้นมีค่าความต้านแรงกดแตกเม็ดเดี่ยวสูงสุดถึง 843.53 นิวตัน และเมื่อพิจารณาเปรียบเทียบกับตัวอย่างควบคุมพบว่าเม็ดมวลรวมจากเถ้า CPFA2 มีค่าความต้านแรงกดแตกที่สูงกว่า ในขณะที่มวลรวมจากเถ้า BA2 และเถ้า WFA มีค่าความต้านแรงกดแตกที่ใกล้เคียงกับเม็ดดินเผาพองตัวที่เป็นวัสดุทางการค้า แสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติเชิงกลของเม็ดมวลรวมและค่าดัชนีกำลังของเถ้าที่นำมาเป็นวัตถุดิบในการขึ้นรูป เมื่อนำมวลรวมที่เตรียมได้ไปใช้แทนที่เม็ดดินเผาพองตัวในคอนกรีตพบว่าได้คอนกรีตมวลเบาที่มีความต้านแรงอัดระหว่าง 9.25 ถึง 28.34 เมกะพาสคัล แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของการเตรียมเม็ดมวลรวมเบาจากเถ้าชีวมวลด้วยการใช้จานปั้นเม็ดและความเป็นไปได้ในการนำเม็ดมวลรวมเบาดังกล่าวมาแทนที่เม็ดดินเผาพองตัวในคอนกรีตมวลเบาบางส่วนหรือทั้งหมด
Coaxially Electrospun Fibrous Polymer Scaffolds For Tissue Regeneration And Drug Delivery,
2021
Northern Illinois University
Coaxially Electrospun Fibrous Polymer Scaffolds For Tissue Regeneration And Drug Delivery, Matthew Michael Kleszynski
Graduate Research Theses & Dissertations
A biomaterial is a substance that is specifically engineered to take on a role within the body, either alone or in conjunction with other materials, with the purpose of influencing the body. Using Polymers as a biomaterial is an exciting field of study that has the potential to further our abilities to help those in need. Creating composite nanofibrous scaffolds composed of hydrophobic and hydrophilic polymers may outperform structures made of a single polymer in both in vitro and in vivo environments. Hydrophilicity governs the behavior of polymers in the body and has influence over the mechanical properties of the …
Superconducting Cuprates: Synthesis, Characterization And Diffuse Scattering Properties,
2021
Northern Illinois University
Superconducting Cuprates: Synthesis, Characterization And Diffuse Scattering Properties, Bisham Poudel
Graduate Research Theses & Dissertations
Since its discovery more than a century ago, the fascinating phenomenon of superconductivity remains as mysterious as ever with the greatest challenge facing the condensed matter community being the elusive understanding of the microscopic origin leading to its inception. Many outstanding questions remain of which the role played by nematic fluctuations and structural disorder for the stabilization of superconductivity is not well understood. In this respect, superconducting YBa2Cu3O6+x (YBCO)-type cuprates present an ideal framework in which charge doping, structural disorder and various site manipulations can be explored in efforts to address some of these questions. Extensive synthesis and characterization efforts …
Tailoring Thermoresponsive Poly(N-Isopropylacrylamide) Toward Sensing Perfluoroalkyl Acids,
2021
University of Kentucky
Tailoring Thermoresponsive Poly(N-Isopropylacrylamide) Toward Sensing Perfluoroalkyl Acids, Dustin Thomas Savage
Theses and Dissertations--Chemical and Materials Engineering
Widespread distribution of poly- and perfluoroalkyl substances (PFAS) in the environment combined with concerns for their potentially negative health effects has motivated regulators to establish strict standards for their surveillance. The United States Environmental Protection Agency issued a cumulative domestic threshold of 70 ppt for water supplies, and this bar is even lower in some local districts and other countries. Monitoring PFAS consequently requires sensitive analytical equipment to meet regulatory specifications, and liquid chromatography with tandem mass spectroscopy (LC/MS/MS) is the most common technique used to satisfy these requirements. Though extremely sensitive, the instrument is often burdened by pretreatment regimens, …
