Effect Of The Second Promoter On Pt/Wox/Al2o3 Catalyst Deactivation For The Selective Glycerol Hydrogenolysis To 1,3-Propanediol, Sittichai Damruang

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The selective glycerol hydrogenolysis is a good promising reaction to produce 1,3-propanediol. The Pt-WOx bifunctional catalyst is extensively interested, but the catalyst deactivation via sintering, metal leaching, and coking can predominantly occur in the aqueous phase reaction. In this research, the effect of reaction temperature and pressure was investigated. The role of the second promoter on Pt/WOx/Al2O3 catalyst was studied, including Cu, Fe, Rh, Mn, Re, Ru, Ir, Sn, B, and P, to improve synergy between Pt, WOx, and Al2O3. The physicochemical properties and the interaction of Pt with Al2O3 were investigated as well. The second promoter improves the catalytic …

Enhancement Of Catalytic Stability Of Fe2o3/Sio2 Catalyst Prepared By The Sol-Gel Method For Selective Oxidation Of H2s To Sulfur., Athitaya Promtongkaew

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The H2S selective oxidation is the most attractive process for converting H2S to elemental sulfur, but the industrial problem of this process is the catalytic stability. In this work, two different synthesis methods (sol-gel (SG) compared with incipient wetness impregnation (IWI) as a widely used method) were used to synthesize iron oxide supported on silica catalysts (Fe2O3/SiO2) with metal loadings ranging from 0.5 to 10 %wt. The catalysts were tested for the selective oxidation of H2S, changing the operating conditions like temperature (170 – 250 °C), O2/H2S (0.5 – 2.5) and water content (0 – 50 %). A detailed characterization …

Lignin Micro-Nano Particles From Organosolv Lignin Of Domestically Available Oil Palm Empty Fruit Bunch, Orawan Thasanabenjakul

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Lignin nanoparticles have potential value in biomedical and environmental applications. Utilizing oil palm empty fruit bunches (OPEFB) for lignin nanoparticles production can improve the economics of oil palm. In this study, lignin was extracted from OPEFB by acid-catalyzed organosolv method, using either glycerol/glycerol carbonate or ethanol/water as the solvent. The FT-IR spectra of the lignin particles extracted by glycerol/glycerol carbonate and ethanol/water suggest that the ethanol/water system was able to remove more functional groups from the OPEFB than glycerol/glycerol carbonate. Without the homogenization, the organosolv lignin particle sizes extracted by glycerol/glycerol carbonate and ethanol/water were broadly distributed, ranging between 8-154 …

Carbon Dioxide Reforming Of Biogas On Hydrotalcite-Derived Ni-Mg-Al Catalyst Pellets: Effects Of Ce And La Promotors, Aekburut Yuangthong

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Carbon dioxide (CO2) is the major component in biogas that leads to the lower heating value and biogas grade. Carbon dioxide reforming of biogas is an alternative way to utilized CO2 and upgrading biogas to hydrogen and carbon monoxide, syngas, which can be utilized as precursor for various chemical production. The Ni-based hydrotalcite-derived catalyst has become of interest to provide the advantages such as high surface area, high thermal stability and well-dispersed metal particles. In this study, NiMgAl catalysts are synthesized and pelletized for the carbon dioxide reforming of biogas. To enhance the activity and stability of the catalysts, Ce …

อิทธิพลของค่านิยมและมาตรการส่งเสริมการใช้ขนส่งสาธารณะต่อการปรับเปลี่ยนพฤติกรรมการเดินทางของพนักงานมหาวิทยาลัย, สหรัฐ นิมมานโสภณ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การออกแบบมาตรการเพื่อส่งเสริมการใช้ระบบขนส่งสาธารณะโดยพิจารณาเพียงแค่ปัจจัยเชิงพื้นที่และประเภทของกลุ่มเป้าหมายยังไม่มีประสิทธิภาพเพียงพอ เนื่องจากค่านิยมของกลุ่มเป้าหมายก็มีส่วนสำคัญต่อประสิทธิภาพและความสำเร็จของมาตรการตามแนวคิดทฤษฎีพฤติกรรมตามแผน ดังนั้น งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างค่านิยมของผู้ใช้รถยนต์ส่วนบุคคลเป็นประจำและแนวโน้มการปรับเปลี่ยนพฤติกรรมการเดินทางมาใช้ระบบขนส่งสาธารณะ เมื่อมีการนำมาตรการด้านการขนส่งต่าง ๆ เข้ามาร่วมเป็นองค์ประกอบของการตัดสินใจเดินทาง โดยเลือกพนักงานของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยเป็นกลุ่มเป้าหมายของการศึกษา เนื่องจากความพร้อมของโครงสร้างพื้นฐานและทำเลที่ตั้งซึ่งเอื้ออำนวยต่อการเดินทางด้วยระบบขนส่งสาธารณะ งานวิจัยนี้เลือกใช้แบบสอบถามค่านิยมแบบภาพเสมือนเพื่อวัดค่านิยมทั้งหมด 10 ประการ ก่อนนำมาจัดเป็นกลุ่มย่อยตามความสัมพันธ์ระหว่างค่านิยม และรวบรวมความเป็นไปได้ของการปรับเปลี่ยนพฤติกรรมการเดินทางหากมีการดำเนินมาตรการด้านการขนส่งรูปแบบต่าง ๆ แบบจำลองสมการโครงสร้างถูกนำมาใช้เพื่อแสดงความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรที่เกี่ยวข้อง และตรวจสอบระดับนัยสำคัญทางสถิติของแนวโน้มการปรับเปลี่ยนพฤติกรรม ผลการศึกษาจากกลุ่มตัวอย่างจำนวน 256 คน พบว่ากลุ่มค่านิยมการพัฒนาตนเองมีอิทธิพลเชิงลบต่อแนวโน้มการปรับเปลี่ยนพฤติกรรมภายในแบบจำลองสมการโครงสร้าง นอกจากนี้ เมื่อวิเคราะห์เพิ่มเติมด้วยแบบจำลองเชิงเส้นโดยนัยทั่วไป พบว่ากลุ่มค่านิยมการอยู่เหนือตนเอง-อนุรักษ์นิยม กลุ่มมาตรการเชิงโครงสร้างพื้นฐาน และกลุ่มมาตรการเชิงจิตวิทยามีอิทธิพลเชิงบวกต่อแนวโน้มการปรับเปลี่ยนพฤติกรรม ผลการศึกษานี้จึงสนับสนุนแนวคิดที่ว่า การออกแบบมาตรการด้านการขนส่งสำหรับพนักงานควรปรับใช้ให้เหมาะสมกับค่านิยมของกลุ่มเป้าหมาย และควรตรวจสอบความเป็นไปได้และการยอมรับของมาตรการด้านการขนส่งก่อนปฏิบัติจริง

Implementation Of Good Distribution Practice In A Pharmaceutical Manufacturer, Pana Chinajitphan

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Good Distribution Practice (GDP) has recently been adopted and practised by Thailand's pharmaceutical industry, which has complemented the supply chain perspective and radically changed the quality landscape of the industry. This study presents a case of a pharmaceutical manufacturer in Thailand that implemented GDP to ensure the quality of its products during storage and distribution processes, as well as to prevent the entry of falsified products into the Pharmaceutical Supply Chain (PSC). The GDP implementation combined Project Management and Quality Risk Management (QRM) to identify operational gaps, manage identified risks, and reduce GDP gaps. After analysing internal stakeholders, related teams …

สมบัติของวัสดุควบคุมกำลังต่ำที่ผลิตจากขยะฝาขวดน้ำพลาสติกแทนที่มวลรวมละเอียดเพื่อใช้เป็นวัสดุพื้นทาง, ชญานิษฐ์ ปัญญสุทธิ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ปัจจุบันการเพิ่มขึ้นของปริมาณขยะพลาสติกที่เกิดจากการใช้งานเพียงครั้งเดียวเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้เกิดปัญหาด้านสิ่งแวดล้อม งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อศึกษาคุณสมบัติของวัสดุควบคุมกำลังต่ำ (CLSM) และวัสดุควบคุมกำลังต่ำจากการกระตุ้นด้วยด่าง (Alkali-activated CLSM) ที่นำขยะพลาสติกจากฝาขวดน้ำมาใช้แทนที่มวลรวมละเอียดในปริมาณร้อยละ 10 20 และ 30 โดยปริมาตรของมวลรวมละเอียด คุณสมบัติที่ศึกษาได้แก่ ความสามารถในการยุบตัวไหลแผ่ การเยิ้มน้ำ ระยะเวลาก่อตัว หน่วยน้ำหนัก กำลังรับแรงอัดแกนเดียว ความเร็วคลื่นปฐมภูมิและทุติยภูมิซึ่งทดสอบด้วยวิธีเรโซแนนซ์อิสระ และโมดูลัสคืนตัว จากผลการศึกษาพบว่าค่าการยุบตัวไหลแผ่ หน่วยน้ำหนัก กำลังรับแรงอัดแกนเดียว ค่าความเร็วคลื่นปฐมภูมิและทุติยภูมิ และค่าโมดูลัสคืนตัวมีค่าลดลงเมื่อมีการแทนที่ทรายธรรมชาติด้วยขยะพลาสติกในปริมาณที่มากขึ้น นอกจากนี้พบว่าเมื่อแทนที่มวลรวมละเอียดด้วยมวลรวมพลาสติกส่งผลให้ค่าการเยิ้มน้ำเพิ่มมากขึ้น อย่างไรก็ตามค่าการเยิ้มน้ำมีค่าลดลงเมื่อปริมาณพลาสติกเพิ่มขึ้น และถึงแม้ว่าระยะเวลาเริ่มแข็งตัวและระยะเวลาแข็งตัวเริ่มต้นของวัสดุควบคุมกำลังต่ำไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อปริมาณมวลรวมขยะพลาสติกมากขึ้น ระยะเวลาการก่อตัวดังกล่าวกลับมีค่าลดลงในกรณีของวัสดุควบคุมกำลังต่ำจากการกระตุ้นด้วยด่าง และจากสัดส่วนผสมทั้งหมดพบว่า วัสดุควบคุมกำลังต่ำและวัสดุควบคุมกำลังต่ำจากการกระตุ้นด้วยด่างที่มีการแทนที่ทรายธรรมชาติด้วยขยะพลาสติกในปริมาณร้อยละ 10 โดยปริมาตรมีคุณสมบัติผ่านตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้องกับวัสดุควบคุมกำลังต่ำ

Effects Of Thai Silk Fibroin Content On Properties Of Bioactive Glass-Silk Fibroin Hybrid Scaffolds, Ayuth Vejpongsa

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Hybrid scaffolds of bioactive glass (BG) and silk fibroin (SF) were fabricated. 70S30C (70% mol Si, 30% mol Ca) BG is a ceramic biomaterial with natural bone bonding and osteoconductivity potentials. SF is a natural polymer from the silk cocoon of bombyx mori with many desirable properties for tissue engineering applications. Hybridisation between these two biomaterials could mitigate the brittle characteristic of ceramic, enabling the scaffold to resist cyclic load better. This study varied the ratio between BG and SF (BG:SF; 100:0, 95:5, 90:10, 85:15, 80:20, 0:100) and characterized the scaffolds, noting the difference between the scaffolds as a result …

Guerbet Reaction Of Ethanol To Butanol Over Mgai Mixed Oxide Catalysts, Patchaporn Seekhiaw

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This research aims to investigate the Guerbet reaction of ethanol to butanol over MgAl mixed oxide catalysts. The MgAlO catalyst was obtained from calcination of MgAl-LDH. This study has been divided into three sections. In the first section, the effect of ethanol flow rate and nitrogen flow rate on Guerbet reaction of ethanol to butanol were examined. It was found that the optimal condition of ethanol flow rate and nitrogen flow rate for Guerbet reaction were at the weight hour space velocity (WHSV) of 3.1 h-1 and 900 mL/h of nitrogen flow rate, which gave 3.94% of butanol yield. Therefore, …

การรับรู้ความพร้อมของครัวเรือนในการจัดการน้ำอุปโภคบริโภคในช่วงอุทกภัย กรณีศึกษาจังหวัดนครสวรรค์, สุธัญญา เกษสุริยงค์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

อุทกภัยของจังหวัดนครสวรรค์เกิดขึ้นบ่อยครั้งซึ่งจะส่งผลกระทบต่อปริมาณและคุณภาพน้ำอุปโภคบริโภคช่วงอุทกภัย ผู้วิจัยจึงเห็นความสำคัญการรับรู้ความพร้อมด้านการจัดการน้ำอุปโภคบริโภคช่วงอุทกภัยเพื่อลดปัญหาการขาดแคลนน้ำและความเสี่ยงต่อการเกิดโรคที่มีสาเหตุมาจากน้ำ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) ศึกษาสถานการณ์การจัดการน้ำอุปโภคบริโภคช่วงอุทกภัย 2) ศึกษาปัจจัยที่ส่งผลต่อการรับรู้ความพร้อมของครัวเรือนในการจัดการน้ำอุปโภคบริโภค 3) ศึกษากลุ่มโรคของชุมชนจากผลกระทบของอุทกภัย เพื่อลดปัญหาผลกระทบด้านสุขภาพช่วงอุทกภัย กรณีศึกษาพื้นที่ประสบอุทกภัย ได้แก่ อำเภอชุมแสง อำเภอลาดยาว และอำเภอท่าตะโก จังหวัดนครสวรรค์ เก็บข้อมูลโดยใช้แบบสอบถามกลุ่มตัวอย่างจำนวน 400 ครัวเรือน รวมทั้งการสัมภาษณ์หน่วยงานภาครัฐผู้ที่เกี่ยวข้อง งานวิจัยทำการวิเคราะห์ข้อมูลแบบสอบถามโดยใช้สถิติเชิงพรรณนาและวิเคราะห์ความถดถอยแบบโลจิสติก (Logistic Regression Analysis) ผลการศึกษาพบว่า 1.ปริมาณน้ำอุปโภคบริโภคมีเพียงพอ โดยได้รับความช่วยเหลือจากหน่วยงานรัฐภายใน 1 ถึง 2 วันหลังเกิดอุทกภัย ครัวเรือนมีการปรับปรุงคุณภาพน้ำได้แก่ การต้มให้เดือด แกว่งสารส้ม และตั้งไว้ให้ตกตะกอน ตามลำดับ การรับรู้ด้านความสะอาดน้ำช่วงอุทกภัย พบว่าน้ำมีความสะอาด การรับรู้พื้นที่อยู่อาศัยมีความเสี่ยงระดับปานกลาง ผู้ตอบแบบสอบถามมีความกังวลต่อการเกิดอุทกภัยระดับมาก ร้อยละ 25.5 เห็นว่า ไม่มีการให้บริการจัดการขยะในช่วงอุทกภัย การรับรู้ปัญหาการเจ็บป่วยระดับมาก ซึ่งโรคที่พบมากที่สุด คือ โรคผิวหนัง เกิดจากการขาดแคลนน้ำสะอาดสำหรับอุปโภคและการสัมผัสน้ำปนเปื้อน 2.ปัจจัยความสัมพันธ์กับการรับรู้ความพร้อมในการจัดการน้ำช่วงอุทกภัย ได้แก่ ระดับการศึกษา รายได้ของครัวเรือน จำนวนสมาชิก การรับรู้ข่าวสาร ประสบการณ์ในอดีตทำให้เกิดความเคยชินกับสถานการณ์ นำมาซึ่งข้อเสนอแนะต่อครัวเรือนและหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง ควรมีการส่งเสริมการปฏิบัติด้านสุขอนามัยที่ดีของชุมชนและวางแผนตรวจสอบคุณภาพน้ำเป็นระยะ เพื่อเป็นการบรรเทาผลกระทบต่อสุขภาพอนามัยของประชาชน

การเตรียมและประสิทธิภาพการเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงของวัสดุเชิงประกอบกราฟิติกคาร์บอนไนไตรด์/ซิลเวอร์–ไทเทเนียมไดออกไซด์ภายใต้แสงช่วงที่ตามองเห็น, ชนม์นิภา ตั้งวงศ์พุฒิ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ในการเตรียมวัสดุเชิงประกอบ g-C3N4/(Ag-TiO2) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงภายใต้แสงช่วงที่ตามองเห็นให้สามารถใช้งานได้ในช่วงแสงที่กว้างขึ้น โดยเริ่มจากการสังเคราะห์ Ag-TiO2 ที่ 0.05-3 wt% Ag ผ่านกระบวนการรีดักชันทางเคมี ขณะที่ g-C3N4 สังเคราะห์จากการเผาแคลไซน์ของยูเรียที่อุณหภูมิ 600 oC เป็นเวลา 4 ชั่วโมง และวัสดุเชิงประกอบ g-C3N4/(Ag-TiO2) สังเคราะห์โดยผสม g-C3N4 และ Ag-TiO2 ที่อัตราส่วนโดยน้ำหนัก 1:99 ถึง 99:1 ประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงทดสอบโดยการย่อยสลายสีย้อมโรดามีนบี (10 มิลลิกรัม/ลิตร, ปริมาตร 120 มิลลิลิตร) โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง 0.05 กรัม ภายใต้การฉายแสงช่วงต่างๆเป็นเวลา 60 นาที ผลการทดลองพบว่า Ag-TiO2 ที่ 0.1 wt% Ag ให้ประสิทธิภาพที่ดีที่สุด เท่ากับ 21.21% ภายใต้การฉายแสงช่วงที่ตามองเห็น เนื่องจากการเติม Ag ส่งเสริมการดูดกลืนแสงในช่วงที่ตามองเห็น และลดการรวมตัวกันของอิเล็กตรอนและโฮล เมื่อนำ 0.1 wt% Ag-TiO2 มาเตรียมเป็นวัสดุเชิงประกอบ g-C3N4/(Ag-TiO2) หลังการทดสอบฉายแสงช่วงที่ตามองเห็น และแสงอาทิตย์เป็นเวลา 10 นาที พบว่า g-C3N4/(Ag-TiO2) ที่ 99:1 ให้ประสิทธิภาพในการย่อยสลายสีย้อมสูงที่สุด คิดเป็น 99.54% และ 100% ตามลำดับ ขณะที่ g-C3N4/(Ag-TiO2) ที่ 1:99 ให้ประสิทธิภาพในการย่อยสลายสีย้อมภายใต้การฉายแสงยูวีสูงที่สุดคิดเป็น 80.21% จากผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างเฮทเทอโรของ g-C3N4/(Ag-TiO2) มีส่วนช่วยในการลดการรวมกันของอิเล็กตรอนและโฮล และส่งเสริมประสิทธิภาพการย่อยสลายเชิงแสง ทั้งภายใต้แสงยูวี แสงช่วงที่ตามองเห็น และแสงอาทิตย์ จึงเป็นการเพิ่มศักยภาพการนำไปใช้งานได้กว้างขึ้น ส่วนผลการทดสอบประสิทธิภาพการเปลี่ยนแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ไปเป็นเมทานอล (CH3OH) ของตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง TiO2, Ag-TiO2 และ g-C3N4/(0.1 wt% Ag-TiO2) ที่ …

Value-Added Curable Precursors Derived From Oxidized Products Of Post Consumer High Density Polyethylene Milk Bottles, Kusuma Pinsuwan

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

In this research, post-consumer high-density polyethylene (HDPE) milk bottles have been successfully recycled into dicarboxylic acids by nitric oxidation using hydrothermal process. Variation of nitric acid concentration (0.1 – 0.18 g/ml), reaction time (1 - 24 h), reaction temperature (150 - 200 °C), filled content (33 - 60% of filling capacity) and the HDPE: nitric ratio (1:3.6 – 1:10.8 w/w) significantly affected the yield and composition of the obtained products. 1H-NMR results revealed that the water-soluble products are composed of C4:C5:C6+ dicarboxylic acids at various ratios depending on the reaction parameters. It was found that when 0.18/3/180/40/1:7.2, 0.12/3/180/60/1:7.2 and 0.12/4/180/60/1:7.2 …

Managing Stochastic Bucket Brigades On Discrete Work Stations, Peng Wang, Kai Pan, Zhenzhen Yan, Yun Fong Lim

Research Collection Lee Kong Chian School Of Business

Bucket brigades are notably used to coordinate workers in production systems. We study a J-station, I-worker bucket brigade system. The time duration for each worker to serve a job at a station is exponentially distributed with a rate that depends on the station's expected work content and the worker's work speed. Our goal is to maximize the system's productivity or to minimize its inter-completion time variability. We analytically derive the throughput and the coefficient of variation (CV) of the inter-completion time. We study the system under two cases. (i) If the work speeds depend only on the workers, the throughput …

The Ashrae Great Energy Predictor Iii Competition: Overview And Results, Clayton Miller, Pandarasamy Arjunan, Anjukan Kathirgamanathan, Chun Fu, Jonathan Roth, Young June Park, Chris Balbach, Krishnan Gowri, Zoltan Nagy, D. Anthony Fontanini, Jeff Haberl

Research Collection College of Integrative Studies

In late 2019, ASHRAE hosted the Great Energy Predictor III (GEPIII) machine learning competition on the Kaggle platform. This launch marked the third energy prediction competition from ASHRAE and the first since the mid-1990s. In this updated version, the competitors were provided with over 20 million points of training data from 2,380 energy meters collected for 1,448 buildings from 16 sources. This competition’s overall objective was to find the most accurate modeling solutions for the prediction of over 41 million private and public test data points. The competition had 4,370 participants, split across 3,614 teams from 94 countries who submitted …

Dna Condensation State Regulates Nuclear Lamina Strain And Cellular Adaptation To Physiological Forces, Brooke E. Danielsson

Theses and Dissertations

The nucleus is the largest and stiffest organelle and is exposed to mechanical forces transmitted through the cytoskeleton from outside the cell, as well as from forces generation within the cell. In recent years, the nucleus has been proposed to act as a cellular mechanosensor, with changes to nuclear shape and architecture playing an important role in how the cell responds to physiological forces. Aberrant forms of the nuclear envelope protein lamin A/C, as well as epigenetic modifications to chromatin, has been shown to modify nuclear stiffness and viscosity, therefore effecting nuclear mechanics and mechanotransduction. Altered nuclear mechanics is associated …

Therapeutic Approaches For Respiratory Distress Syndrome, Franck J. Kamga Gninzeko

Theses and Dissertations

Respiratory distress syndrome (RDS) is characterized by shortness of breath and low oxygen levels. RDS affects the neonatal and adult populations. In the neonatal population, RDS can be classified as NRDS (Neonatal respiratory distress syndrome), while in adults, it is known as ARDS (acute respiratory distress syndrome). This dissertation examines a therapeutic approach to NRDS and a mechanistic approach to ARDS with in vivo and in vitro models of lung injury. NRDS is characterized by a deficiency or lack of surfactant. Surfactant is an essential compound composed of phospholipids and proteins to prevent the lungs from collapsing. There are several …

Improving Feature Learning Capability And Interpretability Of Unsupervised Neural Networks, Chathurika S. Wickramasinghe Brahmana

Theses and Dissertations

The motivation for this dissertation is two-prong. Firstly, the current state of machine learning imposes the need for unsupervised Machine Learning (ML). Secondly, once such models are developed, a deeper understanding of ML models is necessary for humans to adapt and use such models.

Real-world systems generate massive amounts of unlabeled data at rapid speed, limiting the usability of state-of-the-art supervised machine learning approaches. Further, the manual labeling process is expensive, time-consuming, and requires the expertise of the data. Therefore, the existing supervised learning algorithms are unable to take advantage of the abundance of real-world unlabeled data. Thus, relying on …

Continual Learning From Stationary And Non-Stationary Data, Lukasz Korycki

Theses and Dissertations

Continual learning aims at developing models that are capable of working on constantly evolving problems over a long-time horizon. In such environments, we can distinguish three essential aspects of training and maintaining machine learning models - incorporating new knowledge, retaining it and reacting to changes. Each of them poses its own challenges, constituting a compound problem with multiple goals.

Remembering previously incorporated concepts is the main property of a model that is required when dealing with stationary distributions. In non-stationary environments, models should be capable of selectively forgetting outdated decision boundaries and adapting to new concepts. Finally, a significant difficulty …

Modeling Pa-233 Generation In Thorium-Fueled Reactors For Safeguards, Victoria Davis

Theses and Dissertations

Thorium has been researched for many decades as a possible alternative to uranium nuclear fuel. Thorium can be implemented in many different reactor designs including pressurized water reactors (PWRs), pressurized heavy water reactors (PHWRs), and molten salt reactors (MSRs). Its abundance in the earth, decreased long-lived transuranic waste, and claims that there are fewer proliferation concerns contribute to the attractiveness of using thorium as alternative nuclear fuel. However, possible proliferation pathways have been noted and must be investigated, particularly the potential diversion of ²³³Pa which can then decay to ²³³U – special fissionable material that should be under …

Machine Learning (Ml) - Assisted Tools For Enhancing Security And Privacy Of Edge Devices, Santosh Kumar Nukavarapu

Theses and Dissertations

The rapid growth of edge-based IoT devices, their use cases, and autonomous communication has created new challenges with privacy and security. Side-channel attacks are one of the examples of security and privacy vulnerabilities that can cause inference at Internet-Service Provider (ISP) and local Wi-Fi networks. Such an attack would leak user’s sensitive information such as home occupancy, medical activity, and daily routines. Another example is that these devices have weak authentication and low encryption standards, making them an easy target for malware-based attacks such as denial of service or launching other network attacks using these infected devices. This thesis dissertation …

The L1-Norm Regularized L1-Norm Best-Fit Line Problem And Applications, Xiao Ling

Theses and Dissertations

The best-fit subspace or low-rank approximation of a data matrix revolves
around the norm approximation technique. l²-norm criterion is probably the most
widely used norm for fitting subspaces. As the computational power increases, the
l¹-norm analogue has recently gained attention from the academic community. It is
widely agreed that the l¹ norm is insensitive to outliers, compared to its l² variant.
Because of the polyhedral structure interrelated with linear programming (LP),
the l⁰ norm is commonly relaxed into the l¹-norm problem to induce sparsity in
models. In this work, we examine …

Molten Salt Technologies For Advanced Nuclear Fuel Cycles And Molten Salt Reactors, Dimitris Killinger

Theses and Dissertations

This dissertation provides five topics—an assessment of different monitoring and analytical techniques often cited in the literature for molten salt systems and designs for nuclear engineering applications. First, we explored commonly used materials for quasi-reference electrodes in molten chloride salts. Second, the limitations of the electrochemical analysis known as cyclic voltammetry due to the concentration of uranium(III) present were being investigated. Third, we provided an experimental assessment on the development of a spectroelectrochemical cell for interrogating various spectroelectrochemical techniques, namely chronoabsorptometry and chronofluorometry, and their limitations due to the presence of uranium(III) ions. Fourth, a study on the corrosion resistance …

Cadent Diffusion: Permeating The Membrane, Isabella M. Kubo

Theses and Dissertations

cadent diffusion: permeating the membrane explores and documents KUBO's journey of cultivating a sustainable and curious artistic practice during their Master’s program in Richmond, Virginia (Powhatan Land) from the Fall of 2020 to the Spring of 2022.

KUBO's practice is the affirmation between life and change in an attempt to work along the forces of singularity; to free lines, scores, concepts, and events from structures that otherwise bind them.The cadent diffusion is the rhythm in this force. Or perhaps, it is the force itself.

Therapeutic Injectable Iron-Chelating Hydrogels, Debbie Campbell-Rance

Theses and Dissertations

ABSTRACT

Therapeutic Injectable Iron-Chelating Hydrogels for Improved Central Nervous System Regeneration

By

Debbie S. Campbell-Rance

A dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements of the degree of Doctor of Philosophy at Virginia Commonwealth University 2021.

Director: Xuejun Wen, M.D., Ph.D., AIMBE Fellow, Alice T. and William H. Goodwin Jr. Endowed Chair Professor in Regenerative Medicine, Institute for Engineering and Medicine, Department of Chemical and Life Science Engineering

Severe traumatic brain and spinal cord injuries are major global public health and socioeconomic problems in terms of mortality and morbidity. Currently there are two main lines of treatment under development for …

Modeling Of Patient-Specific Periaortic Mechanics And Pulmonary Artery Hemodynamics Based On Phase-Contrast Magnetic Resonance Imaging Sequences., Johane H. Bracamonte

Theses and Dissertations

Inverse modeling in cardiovascular medicine is a collection of methodologies that can provide non-invasive patient-specific estimations of clinical risk factors using medical imaging as inputs. Its incorporation into clinical practice has the potential to improve diagnosis and treatment planning with low associated risks and costs.

Herein, three different phase contrast magnetic resonance imaging (MRI) modalities were implemented as input data, displacement encoding with stimulated echoes (DENSE MRI) applied, and time-resolved velocity encoding phase-contrast MRI, in 1D and 3D, applied to pulmonary artery (PA) hemodynamics.

A model to account for the effect of periaortic interactions due to static and dynamic structures …

Towards The Systematic Evaluation Of Variable Modes Of Mechanical Conditioning On The Compositional, Microstructural And Mechanical Properties Of Engineered Tissue Vascular Grafts., Sarah Saunders

Theses and Dissertations

Coronary artery bypass surgery (CABG) remains one of the most common cardiac surgical procedures performed worldwide, frequently involving multiple bypasses, and commonly employing the patient’s internal mammary artery, radial artery, or saphenous vein. CABG is often not possible because native vessels were already employed in previous interventions or are diseased themselves. Synthetic vascular grafts are currently integral tools of vascular surgery and have had relative success in large-caliber applications providing substantial benefit to aortic or iliac grafting; however, small diameter (< 6 mm) arterial grafts have not yet translated into clinical effectiveness due to thrombosis and anastomotic intimal hyperplasia. ETVGs present an exciting potential alternative in vascular grafting by offering a blood vessel substitute that could exhibit all the functional characteristics of native vasculature. In addition to relieving supply limitations associated with coronary artery bypass surgery ETVGs are especially ideal for pediatric patients with congenital heart disease who require grafts that grow as they do, eliminating the need for reoccurring invasive surgeries.

Though the role of biomechanics in regulating cellular behavior promoting non-thrombogenicity, vasoactivity, and ECM synthesis and maintenance is well …

Branched Chain Amino Acid Strain State Monitoring With Raman Spectroscopy And Plasmonic Bowtie Nanoantenna Devices For Early Disease Detection, Caroline A. Campbell

Theses and Dissertations

This work centers on the development and the down-selection of nano-manufactured devices to be used in conjunction with Raman spectroscopy for probing a branched chain amino acid. The nano-manufactured devices integrate plasmonic nanoantennas for the purpose of amplifying molecular fingerprints, which are otherwise difficult to detect, through Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS). Plasmonic nanostructures can be utilized for a variety of biomedical and biochemical applications to detect the characteristic fingerprint provided by Raman Spectroscopy. The nano-manufactured devices create an electric field that amplifies minute perturbations and raises the signal above background noise. This may provide a deeper understanding of signal …

Artificial Intelligence-Powered Chronic Wound Management System: Towards Human Digital Twins, Salih Sarp

Theses and Dissertations

Artificial Intelligence (AI) has witnessed increased application and widespread adoption over the past decade. AI applications to medical images have the potential to assist caregivers in deciding on a proper chronic wound treatment plan by helping them to understand wound and tissue classification and border segmentation, as well as visual image synthesis.

This dissertation explores chronic wound management using AI methods, such as Generative Adversarial Networks (GAN) and Explainable AI (XAI) techniques. The wound images are collected, grouped, and processed. One primary objective of this research is to develop a series of AI models, not only to present the potential …

Effect Of Viscoelasticity On Cellular Morphology And Activity, Thomas J. Petet Jr

Theses and Dissertations

It has been well established that there is a link between substrate stiffness and cellular activities such as proliferation, migration, and differentiation. Less characterized is the link between the time-dependent viscosity of a substrate with those cellular activities. To explore this, PDMS substrates were created with predictably tunable stiffness and viscosity parameters. A simulated model was also developed in parallel to explore the potential effects of viscosity in a computationally predictive way. It was found that the inclusion of viscosity caused a major paradigm shift to a non-zero substrate equilibrium that was sensitive to increases in the substrate stiffness. Finally, …

Development And Optimization Of A Low Volume Air-Jet Dry Powder Inhaler (Dpi) Platform For The Delivery Of High Dose Aerosolized Powder To Infants, Connor Howe

Theses and Dissertations

The goal of this research project was to develop an infant air-jet dry powder inhaler (DPI) platform for high-efficiency nose-to-lung (N2L) aerosol administration to infants through optimization of individual system components followed by expansion of the system to higher doses and different formulations using a new approach. Primary challenges associated with aerosol delivery to infants using the N2L route include the extremely narrow extrathoracic airways, short inspiratory times (~0.2 sec), low safe airway pressure (H₂O), and very low volumes of air (~10 mL) available to form the aerosol. The infant air-jet DPI system was comprised of three main …