Engineering Commons^™

Engineering Of Gold Nanoparticles For Drug Delivery, Fangchao Liu

Wayne State University Dissertations

Due to their ease of synthesis, versatile surface chemistry, ease of imaging, and biocompatibility, gold nanoparticles (AuNPs) are employed as drug delivery devices in the treatment of respiratory problems associated with spinal cord injury (SCI). We have developed a method for the synthesis of a tripartite nanoconjugate comprised of an AuNP drug carrier chemically conjugated to a transporter protein (wheat germ agglutinin coupled to horseradish peroxidase or WGA-HRP) and to potent SCI drugs. The therapeutic efficacy and biodistribution were studied in a validated animal model. Our results show that a single administration of the nanoconjugate improved diaphragmatic activity at a …

Shear Band Formation In Amorphous Materials Under Oscillatoryshear Deformation, Nikolai V. Priezjev

Mechanical and Materials Engineering Faculty Publications

The effect of periodic shear on strain localization in disordered solids is investigated using molecular dynamics simulations. We consider a binary mixture of one million atoms annealed to a low temperature with different cooling rates and then subjected to oscillatory shear deformation with a strain amplitude slightly above the critical value. It is found that the yielding transition occurs during one cycle but the accumulation of irreversible displacements and initiation of the shear band proceed over larger number of cycles for more slowly annealed glasses. The spatial distribution and correlation function of nonaffine displacements reveal that their collective dynamics changes …

Structural Relaxation Of Porous Glasses Due To Internal Stresses And Deformation Under Tensile Loading At Constant Pressure, Nikolai V. Priezjev, Maxim A. Makeev

Mechanical and Materials Engineering Faculty Publications

The time evolution of the pore size distributions and mechanical properties of amorphous solids at constant pressure is studied using molecular dynamics simulations. The porous glasses were initially prepared at constant volume conditions via a rapid thermal quench from the liquid state to the glassy region and allowing for simultaneous phase separation and material solidification. We found that at constant pressure and low temperature, the porous network becomes more compact and the glassy systems relocate to progressively lower levels of the potential energy. Although the elastic modulus and the average glass density both increase with the waiting time, their dependence …

Rare-Earth-Activated Group Vi D0 Metal Oxides As Thermosensitive Phosphors, Samarage Sameera Perera

Wayne State University Dissertations

ABSTRACT

RARE-EARTH-ACTIVATED GROUP VI d0 METAL OXIDES AS

THERMOSENSITIVE PHOSPHORS

by

SAMARAGE SAMEERA PRASAD PERERA

AUGUST 2019

Advisor: Dr. Federico A. Rabuffetti

Major: Chemistry

Degree: Doctor of Philosophy

Thermosensitive phosphors are solid-state materials that demonstrate distinct dependence of luminescence emission on temperature. These materials enable optical temperature sensing in environments where conventional thermometry is not possible (e.g., gas turbines, combustion engines, surface temperature distributions). However, the design of thermosensitive phosphors that show adequate sensitivity and low thermal quenching in the intermediate temperature range (i.e., 500–1000 K) remains challenging. This challenge can be addressed by understanding how to rationally manipulate the …

3d Textile Preforms And Composites For Aircraft Strcutures: A Review, Abbasali Saboktakin

International Journal of Aviation, Aeronautics, and Aerospace

Over the last decades, the development of 3D textile composites has been driven the structures developed to overcome disadvantages of 2D laminates such as the needs of reducing fabrication cost, increasing through-thickness mechanical properties, and improving impact damage tolerance. 3D woven, stitched, knitted and braided preforms have been used as composites reinforcement for these types of composites. In this paper, advantages and disadvantages of each of them have been comprehensively discussed. The fabric architects and their specification in particular stitched preforms and their deformation mode for aerospace applications have been reviewed. Exact insight into various types of damage in textile …

Leaching Characteristics Of Rare Earth Elements From Bituminous Coal-Based Sources, Xinbo Yang

Theses and Dissertations--Mining Engineering

The demand for rare earth elements (REEs) has increased over the last decade due to applications in high technology devices including those in the defense industry. The recovery of REEs from primary sources such as rare earth minerals are viable using physical separations followed by chemical processing. However, weak market values and environmental concerns have limited the viability of such operations. On the other hand, REE recovery from secondary sources such as apatite ore, bauxite waste, and waste recycling, provides an opportunity to take advantage of a resource that does not require mining costs as well as other associated costs …

A Total Life Cycle Approach For Developing Predictive Design Methodologies To Optimize Product Performance, Buddhika M. Hapuwatte, Ibrahim S. Jawahir

Institute for Sustainable Manufacturing Faculty Publications

Sustainable products must be designed by considering how design decisions impact their total life cycle (TLC) sustainability content. Even more so important when designing products to incorporate the technological elements of sustainable manufacturing, the 6Rs (Reduce, Reuse, Recycle, Recover, Redesign and Remanufacture), to achieve Circular Economy (CE). This paper presents the preliminary work of an ongoing research project on developing a novel framework incorporating predictive models with TLC considerations. This unique approach develops and integrates models with associated risks, and optimizes for maximizing the sustainability benefits due to design decisions. Such predictive capability is extremely useful for process planning, where …

Sustainable Production Through Balancing Trade-Offs Among Three Metrics In Flow Shop Scheduling, Amin Abedini, Wei Li, Fazleena Badurdeen, Ibrahim S. Jawahir

Institute for Sustainable Manufacturing Faculty Publications

In sustainable manufacturing, inconsistencies exist among objectives defined in triple-bottom-lines (TBL) of economy, society, and environment. Analogously, inconsistencies exist in flow shop scheduling among three objectives of minimizing total completion time (TCT), maximum completion time (MCT), and completion time variance (CTV), respectively. For continuous functions, the probability is zero to achieve the objectives at their optimal values, so is it at their worst values. Therefore, with inconsistencies among individual objectives of discrete functions, it is more meaningful and feasible to seek a solution with high probabilities that system performance varies within the …

Designing And Redesigning Products, Processes, And Systems For A Helical Economy, Ryan Bradley, Ibrahim S. Jawahir

Institute for Sustainable Manufacturing Faculty Publications

The Circular Economy (CE) concept has promised to unlock trillions of dollars in business value while driving a significant reduction in the world’s resource consumption and anthropogenic emissions. However, CE mainly lives in ambiguity in the manufacturing domain because CE does not address the changes needed across all of the fundamental elements of manufacturing: products, processes, and systems. Conceptually, CE is grounded in the concept of closed-loop material flows that fit within ecological limits. This grounding translates into a steady state economy, a result that is not an option for the significant portion of the world living in poverty. Therefore, …

Rotary Friction Welding Versus Fusion Butt Welding Of Plastic Pipes – Feasibility And Energy Perspective, Ramsey F. Hamade, Tarek R. Andari, Ali H. Ammouri, Ibrahim S. Jawahir

Institute for Sustainable Manufacturing Faculty Publications

According to the Plastics Pipe Institute, butt fusion is the most widely used method for joining lengths of PE pipe and pipe to PE fittings “by heat fusion” (https://plasticpipe.org/pdf/chapter09.pdf). However, butt-welding is not energy-cognizant from the point of view of a phase-change fabrication method. This is because the source of heating is external (heater plate). The initial heating and subsequent maintenance at relatively high temperature (above 200 C for welding of high-density polyethylene pipe) is energy intensive. Rotary friction welding, on the other hand focuses the energy where and when as needed because it uses electric motor to generate mechanical …

Cmas/Volcanic Ash Infiltration Performance Of Yttria Rich-Zirconia Thermal Barrier Coatings Produced By Electron Beam Physical Vapor Deposition, Juan Jose Gomez Chavez

Open Access Theses & Dissertations

For many years the use of thermal barrier coatings (TBC) in gas turbine engines has allowed a significant increase in engine operating temperatures which are above the Ni-based super alloys' melting point. The base material for TBCs is the state of the art 7 wt % yttria stabilized zirconia (YSZ) which provides the thermal protection. Current industry demands for increased engine efficiency has pushed TBCs to the limits where significant technological constrains have been identified. One of the main ones represents the high temperature corrosion of the TBC material due to the ingestion of silicate based airborne particles commonly referred …

Tailoring The Mechanical And Optical Properties Of Silicon-Niobium-Nitride Composite Coatings, Cristian Orozco

Open Access Theses & Dissertations

Nitride nanocomposite thin films have generated significant attention as a result of their robust mechanical properties, excellent triobology, and good chemical (corrosion) stability. Due to their excellent hardness and high wear resistance NbN coatings have found use in a wide variety of applications such as the coating of cutting tools and to strengthen the surface mechanical properties of superconducting cavities. The mechanical properties of NbN can be further improved through mixing with Si3N4, leading to the formation of a nanocomposite structure. NbN-Si3N4 nanocomposite coatings have been actively studied due to their high hardness, high elastic modulus, and high resistance to …

Exploration And Optimization Of Biomaterials And Cells Required For The Fabrication Of A "Cardiac Patch", Shweta Anil Kumar

Open Access Theses & Dissertations

Cardiac failure induced by myocardial infarction is believed to be one of the primary causes of morbidity and mortality all over the world. Affecting more than 26 million people worldwide, its prevalence has been observed to increase steadily. Myocardial infarction, which intitially begins as the occlusion of of a coronary artery, results in the death of millions of cardiomyocytes by obstructing blood flow to the serviced regions of the myocardium. The dead myocardium is replaced by a dense,collagenous scar which reduces the contractility of the heart, gradually leading to heart attacks. Most of the existing treatment therapies are palliative in …

A Study Of The Effect Of Heat Treatment On 3d Printed Pla Impact Strength, Suresh Thota

Electronic Theses and Dissertations

Environmental conditions have a significant effect on the mechanical properties of various materials. Environmental parameters such as temperature and humidity have a major impact on mechanical properties of materials such as compressive strength, tensile strength, bending strength and impact strength. The purpose of this research is to study how temperature and humidity affect the impact strength of 3D printed PLA plastic. Impact strength is the ability of a material to absorb energy subjected to an impact load by a pendulum. In this research, 3D printing was employed to produce PLA specimens which were later used for different experimental testings. For …

Mechanical Properties Of 3d Printed Acrylonitrile Styrene Acrylate, William Cahyadi

Electronic Theses and Dissertations

Several studies have been conducted on FDM 3d printed materials such as PLA (Polylactic Acid) and ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene), however, not for ASA (Acrylonitrile Styrene Acrylate). The use of ASA has been increasing due to its resistance to UV, heat, and some chemicals. The resistance to UV prevents the material from degrading its material properties in common outdoor conditions, whereas resistance to heat and oil prevents the material from discoloration. This combination of effects allows designers to use ASA in outdoor applications, however, material properties for ASA in the FDM 3d printing manufacturing process are not well defined. It …

Cadmium Sulfide-Buffered Pv Systems: Assessing The Environmental, Health, And Economic Impacts, Maqsood Ali Mughal, Rajesh Sharma

Journal of the Arkansas Academy of Science

As the world’s population continues to grow, global energy crises are expected to rise in the future, thus accelerating the demand for renewable energy technology, particularly solar photovoltaics. The energy sector will face an increasingly complex array of interlocking challenges - technological, environmental, health, economic, and regulatory. In this paper, we study CdS, a widely used buffer material in thin film photovoltaics, to assess and monetize environmental, health, and socio-economic externalities associated with the use of the material. Currently, CdS has a significant advantage over other alternate buffer materials in terms of efficiency and low-cost production of large-area processing of …

Performance Of Plunge Depth Control Methods During Friction Stir Welding, Jinyoung Yoon, Cheolhee Kim, Sehun Rhee

Mechanical and Materials Engineering Faculty Publications and Presentations

Friction stir welding is a preferred solid state welding process for Al/Fe joints, and in friction stir lap welding, the plunge depth is the most critical parameter for joint strength. We compared three plunge depth control methods, namely conventional position control, offset position control, and deflection compensation control in the friction stir lap welding of 3 mm-thick Al 5083-O alloy over 1.2 mm-thick DP 590 steel. The desired plunge depth was 0.2 mm into the steel sheet. However, the pin did not reach the steel surface under conventional position control due to deflection of the vertical axis of the welding …

Improvement Of The Tribological Characteristics Of Aisi 8620, 8640 And 52100 Steels Through Thermo-Reactive Treatments, Rafael Magalhães Triani, Fábio Edson Mariani, Lucas Fuscaldi De Assis Gomes, Pedro Gabriel Bonella De Oliveira, George E. Totten, Luiz Carlos Casteletti

Mechanical and Materials Engineering Faculty Publications and Presentations

The production of vanadium and niobium carbides (VC and NbC) layers on AISI 8620, 8640, and 52100 steels may increase hardness and wear resistance of substrates. Thermochemical treatments were performed at 1000 °C for 2 and 4 h. The characterization of the treated samples was carried out by means of Knoop microhardness tests, “calotest” type microadhesive wear test, layer adhesion test according to VDI 3198 standard, and X-ray diffraction. Compact and uniform layers of VC and NbC were obtained in all treatments, with hardness up to 2500 HK and microadhesive wear resistance far superior to that of the substrates, indicating …

Investigation Of Chip-Form And Tool-Wear In Turning Of Hardened Af9628 Alloy Under Various Cooling And Lubrication Conditions, Jason Wolf

Theses and Dissertations--Manufacturing Systems Engineering

Next generation defense and commercial applications for structural steels require new alloys that eliminate or reduce critical elements from their composition to lower cost and improve manufacturability, while maintaining or exceeding high strength and toughness requirements. A new alloy, denoted as AF9628, has recently been developed for this purpose and its manufacturing characteristics and the material response in component manufacturing must be fully understood.

In the present study, hardened AF9628 alloy was turned with a coated carbide cutting tool under fixed cutting speed, feed rate, and depth of cut parameters. This work focuses on chip-form and tool-wear analysis to understand, …

การเตรียมอิฐมวลเบาจากเถ้าลิกไนต์และสารก่อโฟม, วิษณุ มะลิแย้ม

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในงานวิจัยนี้มีความสนใจในการนำเถ้าหนักลิกไนต์มาใช้ประโยชน์ จากการวิเคราะห์องค์ประกอบเฟสของเถ้าหนัก พบว่าประกอบด้วยควอตซ์ อะนอร์ไทต์ แมกนีไทต์ และฮีมาไทต์ องค์ประกอบดังกล่าวสามารถนำมาใช้เติมแทนที่ดินราชบุรีได้ ร้อยละ 20 40 และ 60 โดยน้ำหนัก ในการผลิตอิฐดินมวลเบา เถ้าหนักและดินราชบุรีผสมกับปูนปลาสเตอร์ (แบบพิมพ์ปูนปลาสเตอร์ใช้แล้วจากอุตสาหกรรมเซรามิก) ต่อโซเดียมซิลิเกตในอัตราส่วน 1:1 และฟองโฟม (สารก่อโฟม-โปรตีนจากพืช) ขึ้นรูปชิ้นงานด้วยมือ ชิ้นงานทั้งหมดจะนำไปอบแห้งที่อุณหภูมิต่างกัน ได้แก่ 40 65 และ 110 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 3 2 และ 2 วัน ตามลำดับ และเผาชิ้นงานที่อุณหภูมิ 800 900 และ 1000 องศาเซลเซียส ด้วยอัตราการให้ความร้อน 5 องศาเซลเซียสต่อนาที มีระยะยืนไฟ 30 นาที สมบัติของชิ้นงานหลังเผารายงานผลเป็นความหนาแน่น และความต้านทานแรงอัด อ้างอิงตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมคอนกรีตบล็อกมวลเบา มอก.2601-2556 จากผลการทดสอบ พบว่าชิ้นงานในสูตร RL14 มีความหนาแน่น 1.16 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร และความต้านทานแรงอัด 2.54 เมกะพาสคัล จากการเติมเถ้าหนักลิกไนต์ ร้อยละ 60 โดยน้ำหนัก และเผาที่อุณหภูมิ 800 องศาเซลเซียส ในขณะเดียวกันที่อุณหภูมิการเผา 1000 องศาเซลเซียส ของสูตร RL17F ประกอบด้วยการเติมเถ้าหนักลิกไนต์ ร้อยละ 60 โดยน้ำหนัก และฟองโฟม ชิ้นงานมีความหนาแน่นเท่ากับ 1.12 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร และความต้านทานแรงอัด 1.00 เมกะพาสคัล

สัมประสิทธิ์การแพร่ของไฮโดรเจนผ่านผิวเคลือบทองคำ และผิวเคลือบนิกเกิลบนเหล็กกล้าไร้สนิม Aisi 304, กฤตยชญ์ วรรณโพธิ์กลาง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้เกิดจากพื้นฐานความคิดว่าชั้นเคลือบโลหะบนเหล็กกล้าไร้สนิม AISI 304 เป็นชั้นต้านทานการแพร่ของไฮโดรเจนเพื่อชะลอการแตกร้าวจากการช่วยของไฮโดรเจน (Hydrogen Assisted Cracking, HAC) ในงานวิจัยใช้ขั้นตอนการดำเนินงานตามมาตรฐาน ASTM G148-97 ตรวจวัดสัมประสิทธิ์การแพร่ไฮโดรเจนประสิทธิผล ชั้นเคลือบนิกเกิลและทองคำด้วยไฟฟ้าบนชิ้นงานเหล็กกล้าไร้สนิม AISI 304 แผ่นบางตามขั้นตอนในอุตสาหกรรมซึ่งเป็นด้านเซลล์อัดประจุถูกตรวจสอบเฟสโดยใช้การเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ และวัดขนาดความหนาเฉลี่ยด้วยภาพถ่ายอิเล็กตรอนแบบส่องกราด ด้านเซลล์ออกซิไดซ์ถูกเคลือบด้วยชั้นเคลือบนิกเกิล ผลการทดลองพบว่าที่อุณหภูมิ 301 K จากการคำนวณใช้เวลาการซึมผ่านและเวลาล่าช้า ค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ไฮโดรเจนประสิทธิผลเฉลี่ยของเหล็กกล้าไร้สนิม AISI 304 ที่ไม่มีชั้นเคลือบด้านการอัดประจุ เหล็กกล้าไร้สนิม AISI 304 ที่มีชั้นเคลือบนิกเกิลด้วยไฟฟ้าด้านการอัดประจุ และเหล็กกล้าไร้สนิม AISI 304 ที่มีชั้นเคลือบทองคำด้วยไฟฟ้าด้านการอัดประจุ เท่ากับ 5.98x10-13, 6.05x10-13 และ 3.57x10-14 m2ꞏs-1 ตามลำดับ จากการคำนวณสัมประสิทธิ์การแพร่ไฮโดรเจนประสิทธิผลในเหล็กกล้าไร้สนิม AISI 304 ในชั้นเคลือบนิกเกิลและในชั้นเคลือบทองคำ มีค่าเท่ากับ 7.99x10-13, 3.40x10-14 และ 5.19x10-16 m2ꞏs-1 ตามลำดับ จากผลข้างต้น กล่าวได้ว่า ชั้นเคลือบทองคำด้วยไฟฟ้ามีประสิทธิภาพการต้านทานการแพร่ของไฮโดรเจนดีที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิม AISI 304 และชั้นเคลือบนิกเกิลด้วยไฟฟ้า

การเตรียมพอลิอะคริเลตดัดแปรด้วยไซเลนโดยซีดอิมัลชันพอลิเมอไรเซชันเพื่อใช้ในงานเคลือบผิวสะท้อนน้ำ, วีพอล ประมวลกิจจา

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ได้ทำการเตรียมพอลิอะคริเลตไซล็อกเซนอิมัลชันเพื่อนำมาใช้เป็นองค์ประกอบในสารเคลือบผิวสำหรับงานด้านการสะท้อนน้ำโดยเตรียมผ่านกระบวนการซีดอิมัลชัน และงานวิจัยนี้ได้นำไซโคลไซล็อกเซน (R-D4) ที่ได้จากกระบวนการรีไซเคิลซิลิโคนมาใช้เป็นสารตั้งต้นในการเตรียมพอลิอะคริเลตไซล็อกเซนอิมัลชันโดยใช้สารคู่ควบไซเลน (silane coupling agent) มาทำปฏิกิริยากับอะคริเลตมอนอเมอร์และไซโคลไซล็อกเซน โดยในงานวิจัยนี้ได้ศึกษาผลกระทบของการแปรเปลี่ยนอุณหภูมิ เวลา ชนิดของสารคู่ควบไซเลน 2 ชนิดได้แก่ ไวนิลไตรเอท็อกซีไซเลน (vinyltriethoxysilane, VTES) และ 2-(เมทาอริโลอิลโพรพิล) ไตรเมท็อกซีไซเลน (2-(trimethoxysilyl) propyl methacrylate, MPTMS) และปริมาณสารคู่ควบที่ใช้ในการทำปฏิกิริยา ต่อสมบัติทางกายภาพของพอลิอะคริเลตไซล็อกเซนอิมัลชันและฟิล์มแห้งของอิมัลชัน ผลที่ได้พบว่าพอลิอะคริเลตไซล็อกเซนอิมัลชันเตรียมได้โดยใช้สารคู่ควบไซเลนปริมาณร้อยละ 5-9 โดยน้ำหนัก ที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 7 ชั่วโมง ภายใต้บรรยากาศไนโตรเจน และฟิล์มแห้งของอิมัลชันที่ได้มีสมบัติความไม่ชอบน้ำเพิ่มขึ้นเมื่อมีปริมาณไซเลนเพิ่มขึ้น โดยพอลิอะคริเลตไซล็อกเซนอิมัลชันที่เตรียมด้วยสารคู่ควบ VTES ปริมาณร้อยละ 9 โดยน้ำหนัก ให้ฟิล์มที่มีความไม่ชอบน้ำมากกว่าพอลิอะคริเลตไซล็อกเซนอิมัลชันที่เตรียมด้วย MPTMS ในปริมาณที่เท่ากัน โดยสมบัติความไม่ชอบน้ำเป็นสมบัติสำคัญสมบัติหนึ่งของฟิล์มซึ่งวัดได้จากค่ามุมสัมผัสของหยดน้ำบนพื้นผิวฟิล์ม พบว่าฟิล์มจากพอลิอะคริเลตไซล็อกเซนอิมัลชันที่เตรียมด้วยสารคู่ควบ VTES ปริมาณร้อยละ 9 โดยน้ำหนัก มีค่ามุมสัมผัสน้ำเท่ากับ 104.65º ขณะที่ฟิล์มจากพอลิอะคริเลตไซล็อกเซนอิมัลชันที่เตรียมด้วยสารคู่ควบ MPTMS ในปริมาณเท่ากัน มีค่ามุมสัมผัสน้ำเท่ากับ 92.04º ดังนั้นจึงนำพอลิอะคริเลตไซล็อกเซนอิมัลชันที่ดัดแปรด้วยสารคู่ควบ VTES ร้อยละ 9 โดยน้ำหนัก ไปใช้เตรียมสารเคลือบผิวเชิงประกอบเพื่อช่วยเพิ่มสมบัติความไม่ชอบน้ำ และได้ศึกษาผลกระทบของการแปรเปลี่ยนอัตราส่วนโดยโมลของสารคู่ควบไซเลนต่อไซโคลไซล็อกเซนในการเตรียมพอลิอะคริเลตไซล็อกเซนอิมัลชัน ปริมาณและชนิดของฟูมซิลิกา ปริมาณและชนิดของออแกโนเคลย์ในสูตรสารเคลือบผิวเชิงประกอบ รวมถึงการศึกษารูปแบบของการเคลือบด้วยวิธีการจุ่มในการขึ้นรูปฟิล์ม จำนวนครั้งในการจุ่มเพื่อขึ้นรูปฟิล์มสารเคลือบ และชนิดของวัสดุพื้นผิวที่ถูกเคลือบต่อสมบัติทางกายภาพของฟิล์มสารเคลือบผิวเชิงประกอบ ผลที่ได้พบว่าสารเคลือบผิวเชิงประกอบที่ประกอบด้วยพอลิอะคริเลตไซล็อกเซนอิมัลชันที่ใช้อัตราส่วนโดยโมลของสารคู่ควบไซเลนต่อไซโคลไซล็เซนในการเตรียมเป็น 1:3 (PASVT9-13) และมีการใช้ออแกโนเคลย์ (NC20A) ปริมาณ 10 phr ร่วมกับ ฟูมซิลิกา (FSH15) ปริมาณ 35 phr เมื่อทำการเคลือบลงบนพื้นผิวแก้วและแผ่นไฟเบอร์ซีเมนต์ด้วยการจุ่มเป็นจำนวน 4 ครั้ง ทำให้พื้นผิวแก้วและแผ่นไฟเบอร์ซีเมนต์ที่ผ่านการเคลือบมีค่ามุมสัมผัสน้ำเท่ากับ 151.34 º และ 150.88 º ตามลำดับ ซึ่งแสดงถึงพื้นผิวมีความไม่ชอบน้ำแบบยวดยิ่งที่มีผลทำให้พื้นผิวเคลือบเกิดการสะท้อนน้ำได้ดี

Preparation And Photocatalytic Efficiency Of Graphitic Carbon Nitride/Silver-Titanium Dioxide Composite, Tanaporn Narkbuakaew

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This research aimed to synthesize high efficiency UV-visible light responsive g-C₃N₄/Ag-TiO₂ composite photocatalysts. The photocatalysts preparation method was classified into 3 parts. The first part was to study the influence of calcination temperature, %Ag loading content, and types of reducing agent on the photocatalytic performance of achieved Ag-TiO₂. The second part, effect of calcination temperatures and soaking time on preparation of high performance g- C₃N₄ photocatalysts under visible light irradiation were studied. Finally, the g- C₃N₄/Ag-TiO₂ composite was synthesized. Then, the photocatalytic performance of prepared photocalysts were investigated through cationic and anionic dye degradation under both UV and visible light …

Effects Of Electrodeposition Parameters On Zn-Tio2 Coating For Zinc-Ion Battery, Kittima Lolupiman

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This research work has an aim to modify and develop to obtain environmentally friendly Zinc ion battery (ZIB) with low cost. Usually, the limit of Zn ion battery is occurred by dendrite growth during cycling of Zn anode leading to shorter service lifetime. Therefore, in this present work had an idea to modify electrodeposition process by adding TiO2 nano particles into coated Zn layers. This composite deposits were used as the anode materials of ZIBs. The only Zn and Zn/TiO2 composite coatings were deposited on the stainless-steel foil as modified anodes. The plating and stripping tests of symmetric cells reveal …

The Transcriptional Response Of Phanerochaete Chrysosporium And Trametes Versicolor To Growth On Stems Of Helianthus Argophyllus (Silverleaf Sunflower), Nadh Hamoud Alsubaie

Masters Theses

Traditional physicochemical and physicomechanical pretreatment technologies have improved the deconstruction of lignocellulose, but often require high energy inputs and added chemical reagents. Recent studies have demonstrated the use of white-rot fungi as alternative biological pretreatment agents that can mitigate these concerns. Although, white-rot fungi have been shown to grow on a variety of non-woody substrates, they have not been explored with respect to sunflower, which has the potential to provide raw materials for both biodiesel and bioethanol. In the present study, Silverleaf sunflower stems (Helianthus argophyllus) were used as substrates for the white-rot fungi Phanerochaete chrysosporium and Trametes …

Engineering Magnetic Properties Of Nanoparticles For Biomedical Applications And Magnetic Thin Film Composite Heterostructures For Device Applications., Shivakumar Hunagund

Theses and Dissertations

The motivation of this study is to investigate the size dependent properties of Gadolinium silicide nanoparticles and their potential applications in Biomedicine. We use two approaches in our investigation - size dependence and possible exchange interaction in a core-shell structure. Past results showed Gd₅Si₄ NPs exhibit significantly reduced echo time compared to superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPION) when measured in a 7 T magnetic resonance imaging (MRI) system. This indicates potential use of Gd₅Si₄ ferromagnetic nanoparticles as T2 contrast agents for MRI.

Until recently most contrast agents (CA) that are used in Magnetic Resonance …

Tools For Understanding Static Structure Factors And Their Application To Simulations Of Liquids, Travis Mackoy

Graduate Research Theses & Dissertations

Molecular dynamics (MD) simulations can be used to compute static structure factors (��(��)) and provide an interpretation of the underlying periodic atomic ordering. MD simulations complement experimentally measured ��(��) by allowing qualitative assignment of peaks to various ordering, such as cation-anion ordering in ionic liquids, via decomposition of ��(��) into partial ��(��). Here we present a method for classifying interatomic distances that allows for quantitative peak assignment and visualization of atoms that contribute most to each peak in calculated ��(��) for soft materials. The method is illustrated by investigating ��(��) for the ionic liquid 1-butyl-1-methyl-pyrrolidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide (C4C1pyrrTFSI), which shows two …

Characterization Of Boron/Iron-Oxide Core/Shell Structure For Boron Neutron Capture Therapy By Stem/Eels-Xeds And Mössbauer Spectroscopy, Mason Douglas Hayward

Graduate Research Theses & Dissertations

Boron/iron-oxide core/shell structured nanoparticles were characterized for application in boron neutron capture therapy (BNCT). BNCT is a cancer treatment method using the ability of boron to absorb thermal neutrons and a proposed drug delivery system utilizing an external magnetic field to direct the boron nanoparticles to targeted cancer sites and to extract the used nanoparticles after treatment. Boron nanoparticles were magnetically functionalized by encapsulating with an iron oxide shell. As such the exact composition, size distribution and oxidation states of the core/shell structures can affect treatment efficacy. Characterization was done by electron energy loss spectroscopy (EELS) and x-ray energy dispersive …

The Effect Of Curing And Zirconium Content On The Wettability And Structure Of A Silicate Hybrid Sol-Gel Material, Emma Machugh, Maikki Cullen, Alicja Kaworek, Brendan Duffy, Mohamed Oubaha

Articles

Functional hybrid sol-gel coatings have been developed for numerous applications with a wide range of wettabilities. This study proposes to investigate the relationship between the structure and the wetting properties of a zirconium modified silicate hybrid sol-gel coating. The structures of the coatings were altered by varying the content of zirconium, and the curing process, while keeping the sol-gel preparation conditions identical. The structure of the materials was characterized by FTIR, 29Si NMR and SEM. The thermal properties and the wettability are identified by DSC and contact angle measurements, respectively. By corroborating the structural and wettability analyses, it is shown …

An Investigation Of The Magneto-Active Slosh Control For Cylindrical Propellant Tanks Using Floating Membranes, Manikandan Vairamani, Pedro Llanos, Balaji Sivasubramanian, Somnath Nagendra, Kevin Crosby

Publications

The phenomenon of sloshing is a substantial challenge in propellant management, particularly in reduced gravity where surface tension-driven flows result in large slosh amplitudes and relatively long decay time scales. Propellant Management Devices (PMDs) such as the rigid baffles and elastomeric membranes are often employed to counteract motion of the free surface. In the present study, we investigate an active PMD that utilizes a free-floating membrane that, under an applied static magnetic field, becomes rigid and suppresses slosh. This semi-rigid structural layer can thereby replace bulky baffle structures and reduce the overall weight of the tank. In this paper, the …