Chemical Engineering Commons^™

ศึกษาการละลายระหว่างกันของวัฏภาคน้ำมันกับวัฏภาคน้ำ ณ ค่าความเป็นกรด-เบสต่างๆ สำหรับความเสถียรของระบบเมมเบรนเยื่อแผ่นเหลวที่พยุงด้วยเส้นใยกลวง โดยใช้สารสกัดไอออนิก, ธนากร กุนแสง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ความเสถียรของเยื่อแผ่นเหลวที่พยุงด้วยเส้นใยกลวง สาเหตุหลักเกิดจากการละลายระหว่างกันของวัฏภาคน้ำมันและวัฏภาคน้ำ ดังนั้นการศึกษาการละลายระหว่างกันจึงสำคัญต่อความเสถียรของระบบ งานวิจัยนี้มุ่งเน้นศึกษาอิทธิพลความเป็นกรด-เบสของน้ำต่อค่าการละลายและความเสถียรของระบบเยื่อแผ่นเหลวที่พยุงด้วยเส้นใยกลวง วัฏภาคน้ำมันเลือกใช้สารสกัด Aliquat 336 ซึ่งเป็นสารสกัดไอออนิกผสมกับตัวทำละลายอินทรีย์ต่างชนิดกัน ในขณะที่วัฏภาคน้ำจะถูกปรับให้มีความเป็นกรด (pH = 2) กลาง (pH = 7) และเบส (pH = 13) ค่าการละลายของระบบสามองค์ประกอบ (น้ำที่ปรับความเป็นกรด-เบส + Aliquat 336 +ตัวทำละลายอินทรีย์) ทำการทดลอง ณ อุณหภูมิ 303.2 เคลวิน และความดันบรรยากาศ ข้อมูลเส้นไทไลน์ของผลการทดลองและแบบจำลอง NRTL สำหรับระบบสามองค์ประกอบพบว่าใกล้เคียงกันยืนยันโดยค่าเปอร์เซ็นต์ความคลาดเคลื่อนเฉลี่ยกำลังสองที่มีค่าน้อยกว่า 2 เปอร์เซ็นต์ สำหรับความเสถียรของระบบเยื่อแผ่นเหลวที่พยุงด้วยเส้นใยกลวง วิธีพื้นผิวตอบสนองแบบบ็อก-เบห์นเคนถูกนำมาใช้ในการหาสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการสกัดและนำกลับแพลทินัม โดยความเสถียรถูกศึกษาภายใต้สภาวะที่เหมาะสมและความเป็นกรด-เบสของวัฏภาคสารละลายป้อนที่ต่างกัน

การศึกษาพารามิเตอร์ในการสังเคราะห์นิกเกิลนาโนเชนสำหรับตัวดูดซับแสงอาทิตย์แบบเซอร์เมทโดยวิธีเคมิคอลรีดักชัน, ปิญาราชย์ ศรีมาลา

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในปัจจุบันการขาดแคลนพลังงานเชื้อเพลิงเป็นปัญหาที่ทั่วโลกกำลังให้ความสนใจ และเพื่อแก้ไขปัญหาดังกล่าวจึงเกิดการพัฒนาพลังงานทดแทนในช่วงหลายปีที่ผ่านมา อาทิเช่น พลังงานจากแสงอาทิตย์ โดยพลังงานแสงอาทิตย์นั้นสามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานรูปแบบอื่นๆได้ เช่น พลังงานความร้อน ซึ่งต้องอาศัยตัวดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ (SSA) ในระบบรวมแสง (CSP) โดยตัวดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ที่ดีจะต้องพิจารณาจากค่าการดูดกลืนแสงอาทิตย์ ค่าการแผ่รังสีความร้อน และค่าการนำความร้อน ซึ่งเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาและโครงสร้างของอนุภาคนาโนภายในตัวดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ ดังนั้นในงานนี้จึงเป็นการศึกษาปัจจัยดังกล่าว โดยสังเคราะห์อนุภาคนาโนนิเกิลจากปฏิกิริยารีดักชันของนิกเกิลคลอไรด์ (NiCl2) ในตัวทำละลายเอทิลีนไกลคอล (EG) ซึ่งใช้ไฮดราซีนเป็นตัวรีดิวซ์ (N2H4) และ โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) เป็นตัวปรับ pH โดยปรับอัตราส่วนของ [NaOH]/[NiCl2] ตั้งแต่ 4-20 จากนั้นจึงนำมาผสมกับสารละลายอะลูมินา และขึ้นรูปเป็นฟิล์มนิกเกิลนาโนเชน–อะลูมินา (Ni nanochain-Al2O3) โดยอาศัยเทคนิค Convective deposition สำหรับการศึกษาโครงสร้างและสัณฐานวิทยาของอนุภาคนาโนนิกเกิลและฟิล์มนิกเกิลนาโนเชน–อะลูมินา ใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) และเทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ (XRD) ตามลำดับ ความสามารถในการแผ่รังสีความร้อนของฟิล์มศึกษาโดยใช้เครื่องวัดค่าการเปล่งรังสี (Emissometer) และการสะท้อนแสงของฟิล์มศึกษาโดยใช้เทคนิค UV-Vis-NIR spectrophotometer นอกจากนี้ยังทดสอบการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของฟิล์มเมื่ออยู่ภายใต้สภาวะการจำลองของแสงอาทิตย์จากการใช้เทอร์โมคัปเปิลวัดที่พื้นผิวด้านบนของฟิล์มที่เวลาต่างๆ จากผลการทดลอง พบว่าเมื่ออัตราส่วนการเตรียม [NaOH]/[NiCl2] เพิ่มขึ้น ส่งผลให้อนุภาคนิกเกิลต่อกันเป็นสายโซ่ที่ยาวมากขึ้น และที่อัตราส่วนเท่ากับ 8 เกิดการก่อตัวของโซ่ยาวที่สุด แต่เมื่อเพิ่มอัตราส่วนที่มากกว่านั้น ลักษณะสายโซ่กลับรวมตัวกันเป็นก้อนคล้ายทรงกลม ดังนั้นที่อัตราส่วนเท่ากับ 8 จึงมีประสิทธิภาพสูงสุดที่มีค่าการดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ 0.816 ± 0.019 ค่าการแผ่รังสีความร้อน 0.746 ± 0.004 และค่าการนำความร้อน 0.0061 W/(m·K) ซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานเป็นการดูดซับด้วยพลังงานแสงอาทิตย์

ปฏิกิริยาเอสเทอร์ริฟิเคชันของกรดแอซิติกกับเอทานอล โดยใช้อะลูมิเนียมออกไซด์ที่ถูกกระตุ้นด้วยกรดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา, วีรวัฒน์ ปรีดาฤทธิ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ทำการศึกษาปฏิกิริยาเอสเทอร์ริฟิเคชันของกรดแอซิติกและเอทานอลโดยใช้อะลูมิเนียมออกไซด์ที่ถูกกระตุ้นด้วยกรดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ทำการทดลองในเครื่องปฏิกรณ์แบบกะขนาด 2 ลิตร ที่ความดัน 500 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อการเกิดปฏิกิริยาได้แก่ ความเร็วรอบในการกวนระหว่าง 50-600 รอบต่อนาที ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาระหว่างร้อยละ 0-12 โดยน้ำหนักของกรดแอซิติก อัตราส่วนโดยโมลของกรดแอซิติกต่อเอทานอลระหว่าง 1:1-1:8 และอุณหภูมิที่ใช้ในการทำปฏิกิริยาระหว่าง 100-180 องศาเซลเซียส ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเป็นปฏิกิริยาเอสเทอร์ริฟิเคชันของกรดแอซิติกกับเอทานอลเพียงปฏิกิริยาเดียวและเป็นปฏิกิริยาที่ผันกลับได้ การใช้อะลูมิเนียมออกไซด์ที่ถูกกระตุ้นด้วยกรดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ได้ค่าร้อยละการเปลี่ยนแปลงของกรดแอซิติกสูงกว่าแบบไม่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา ค่าร้อยละการเปลี่ยนแปลงของกรดแอซิติกมีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยา อัตราส่วนโดยโมลของกรดแอซิติกต่อเอทานอลและอุณหภูมิที่ใช้ในการทำปฏิกิริยามีค่าเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ที่ความเร็วรอบในการกวนมากกว่า 100 รอบต่อนาที และที่อัตราส่วนโดยโมลของกรดแอซิติกต่อเอทานอลที่มากกว่า 1:4 จะไม่ส่งผลต่อการเกิดปฏิกิริยา ค่าพลังงานก่อกัมมันต์ของปฏิกิริยาในระบบที่ไม่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา และ ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยามีค่าเท่ากับ 64.96 และ 13.33 กิโลจูลต่อโมลของกรดแอซิติกตามลำดับ

Silver Nano Polymer Composite Membrane For Hydrogen Sulfide Sensing, Muhammad Bagus Arif

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Optical and electrochemical sensor for H2S sensing were developed using silver nanoparticles (AgNPs) immobilized onto polyelectrolyte membranes (PEMs) as substrate. Two approach for the deposition of the silver nanoparticles namely in-situ and ex-situ were compared for their sensing efficiency. The Poly(diallyldimethylchloride) (PDADMAC) and Poly(sodium styrenesulfonate) (PSS) were used to build PEMs via layer-by-layer assembly mechanism as polycation and polyanion respectively. In situ synthesis of silver nanoparticles was achieved by dipping the PEM coated substrate in silver nitrate (AgNO₃) solution followed by sodium borohydride (NaBH₄) as reducing agent. For ex situ technique, a monolayer of pre-synthesized silver nanoparticles was deposited as …

การขจัดพอลิไซคลิกแอโรแมติกไฮโดรคาร์บอนในน้ำมันไพโรไลซิสจากยางรถยนต์เหลือทิ้ง, สุรีกาญจน์ กิ่งพุทธพงษ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

น้ำมันที่ได้จากการไพโรไลซิสยางรถยนต์เหลือทิ้ง (waste tire pyrolysis oil, WTPO) ประกอบไปด้วยสารประกอบพอลิไซคลิกแอโรมาติกส์ไฮโดรคาร์บอน (polycyclic aromatic hydrocarbon, PAHs) ประมาณ 10% โดยน้ำหนักเมื่อเทียบกับปริมาณ WTPO โดย PAHs ที่พบมากที่สุด คือ แนฟทาลีน ซึ่งมีความเป็นพิษต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อม นี่จึงเป็นข้อจำกัดที่ทำให้ไม่สามารถนำ WTPO ไปใช้ในเครื่องยนต์ได้ ในงานวิจัยนี้จึงศึกษาการกำจัดแนฟทาลีนซึ่งเป็นแบบจำลองของ PAHs ผ่านกระบวนการไฮโดรจิเนชัน โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลบนตัวรองรับแกมมาอะลูมินา (Ni/γ-Al2O3) ที่มีและไม่มีตัวสนับสนุนโมลิบดินัม (Mo) ทังเสตน (W) หรือ แพลตินัม (Pt) สำหรับภาวะที่ศึกษาในการไฮโดรจิเนชัน ได้แก่ ความดันแก๊สไฮโดรเจนเริ่มต้น (10-40 บาร์) อุณหภูมิ (250-400 องศาเซลเซียส) และระยะเวลาในการทำปฏิกิริยา (2-8 ชม.) ก่อนทำปฏิกิริยาตัวเร่งปฏิกิริยาถูกรีดักชัน (reduction) แบบอิน-ซิทู (in-situ) ที่ความดันแก๊สไฮโดรเจนเริ่มต้น 30 บาร์ อุณหภูมิ 400 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 ชม. ในกรณีที่ไม่มีตัวสนับสนุน Ni ปริมาณ 1-30% โดยน้ำหนักเมื่อเทียบกับตัวรองรับถูกเตรียมลงบน γ-Al2O3 ที่ถูกเตรียมด้วยวิธีไฮโดรเทอร์มัล และค่าการเปลี่ยนแปลงแนฟทาลีนถูกวิเคราะห์ด้วยแก๊สโครมาโทกราฟี ตัวตรวจวัดชนิดเฟลมไอออไนเซชัน (GC-FID) พบว่าเมื่อใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีปริมาณ Ni 20% โดยน้ำหนักเมื่อเทียบกับตัวรองรับให้ค่าการเปลี่ยนแปลงแนฟทาลีนสูงสุดที่ 29.5% โดยภาวะที่ใช้ คือความดันไฮโดรเจนเริ่มต้น 30 บาร์ อุณหภูมิ 350 องศาเซลเซียส นาน 4 ชั่วโมง ในกรณีมีตัวสนับสนุน ตัวเร่งปฏิกิริยา NiMo NiW และ NiPt ให้ค่าการเปลี่ยนแปลงแนฟทาลีนสูงสุดที่ 44.7 46.4 และ 55.8% เมื่ออัตราส่วนเชิงอะตอมของตัวสนับสนุนเป็น 0.27 0.05 และ …

Synthesis, Design, And Evaluation Of The Fluorescent Detection Of Polychlorinated Biphenyls(Pcbs) In Aqueous System, Irfan Ahmad

Theses and Dissertations--Chemical and Materials Engineering

The exposure to halogenated persistent organic pollutants (POPs), such as polychlorinated biphenyls (PCBs), has been linked to numerous inflammatory diseases, including diabetes, cancer and lowered immune response. PCBs have low solubility in water, and they interact with other contaminants, making their detection quite challenging. While, there have been several attempts at improving the ease of detection and sensing of PCBs, gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) remains the gold standard. However, despite its ubiquitous use, GC-MS is a challenging technique that requires high skill and careful sample preparation, which are time-consuming and costly. As such, there is still a need to develop …

Operation And Process Control Development For A Pilot-Scale Leaching And Solvent Extraction Circuit Recovering Rare Earth Elements From Coal-Based Sources, Douglas Kweku Addo

Theses and Dissertations--Mining Engineering

The US Department of Energy in 2010 has identified several rare earth elements as critical materials to enable clean technologies. As part of ongoing research in REEs (rare earth elements) recovery from coal sources, the University of Kentucky has designed, developed and is demonstrating a ¼ ton/hour pilot-scale processing plant to produce high-grade REEs from coal sources. Due to the need to control critical variables (e.g. pH, tank level, etc.), process control is required. To ensure adequate process control, a study was conducted on leaching and solvent extraction control to evaluate the potential of achieving low-cost REE recovery in addition …

Design Process For The Containment And Manipulation Of Liquids In Microgravity, Chris Meek

Theses and Dissertations--Mechanical and Aerospace Engineering

In order to enhance accessibility to microgravity research, the design process for experiments on the ISS must be streamlined and accessible to all scientific disciplines, not just aerospace engineers. Thus, a general design and analysis toolbox with accompanying best practices manual for microgravity liquid containment is proposed. The work presented in this thesis improves the design process by introducing a modular liquid tank design which can be filled, drained, or act as a passive liquid-gas separation device. It can also be pressurized, and used for aerosol spray. This tank can be modified to meet the design requirements of various experimental …

Charged Nanoparticles Quench The Propulsion Of Active Janus Colloids, Marola W. Issa, Nicky R. Baumgartner, Mohammed A. Kalil, Shawn D. Ryan, Christopher L. Wirth

Mathematics and Statistics Faculty Publications

Active colloidal particles regularly interact with surfaces in applications ranging from microfluidics to sensing. Recent work has revealed the complex nature of these surface interactions for active particles. Herein, we summarize experiments and simulations that show the impact of charged nanoparticles on the propulsion of an active colloid near a boundary. Adding charged nanoparticles not only decreased the average separation distance of a passive colloid because of depletion attraction as expected but also decreased the apparent propulsion of a Janus colloid to near zero. Complementary agentbased simulations considering the impact of hydrodynamics for active Janus colloids were conducted in the …

Modification Of Lipid Microenvironments On Solid Support Structures For Use In Transmembrane Protein Assays, William J. Houlihan

Dissertations and Theses

Gamma-Secretase (γ-secretase) is a transmembrane protease of increasing interest, which has been shown to have significant connections to both cancer and Alzheimer’s disease. γ-secretase cleaves both Notch-1, a transmembrane signaling protein, and Amyloid precursor protein (APP), a transmembrane protein whose cleavage may result in the formation of β-amyloid plaques in the brain. Notch-1 and APP are widely studied proteins that have substantial impacts on the development and proliferation of cancer and Alzheimer’s disease, respectively. Notch-1 partakes in the signaling of apoptosis in damaged and mutated cells, thus its cleavage by γ-secretase within the plasma membrane has ramifications on cell growth …

Extraction Rate In Vapor Assisted Extraction Of Heavy Oil (Vapex), Vijitha Mohan, Parthasakha Neogi

Chemical and Biochemical Engineering Faculty Research & Creative Works

Heavy oil recovery requires either heat (SAGD) or a solvent (VAPEX) to reduce its high viscosity first and then the less viscous oil can be recovered. We show here that the existing data, on the rate of oil recovered in VAPEX process in sand packs show a square root dependence on the height of pay zone, following expectation. This dependence had remained uncertain and is of importance in oil field operations. We have used dimensional analysis and inverse viscosity-diffusivity dependence to obtain an expression for the rate that agrees well with the available sand pack data. The dimensional analysis overcomes …

Sorption Enhanced Chemical Looping Steam Ethanol Reforming For Hydrogen Production Using Calcium Oxide/Nickel Oxide/Iron Oxide Multifunctional Catalyst, Janenipa Saupsor

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This research studied the hydrogen production via sorption enhanced chemical looping reforming process from ethanol both computationally and experimentally. In the computer simulation work, four hydrogen production processes including conventional ethanol steam reforming (ESR), sorption enhanced steam reforming (SESR), chemical looping reforming (CLR) and sorption enhanced chemical looping reforming (SECLR) were performed using NiO as the oxygen carrier and CaO as the CO2 sorbent, and simulated on the basis of energy self-sufficiency, i.e. process energy requirement supplied by burning some of the produced hydrogen. The process performances in terms of hydrogen productivity, hydrogen purity, ethanol conversion, CO2 capture ability and …

One-Pot Conversion Of Furfural To G-Valerolactone Over Co- And Pt-Doped Zsm-5 Catalysts, Warucha Auppahad

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

γ-Valerolactone (GVL) is one of the useful biomass compounds produced via different reaction pathways from hemicellulose. Typically, GVL is produced by conversion of furfural using supported metal catalysts. In this study, Co- and Pt-doped /ZSM-5 catalysts with Co loadings (0-10 wt%) and Pt loadings (0.5-2 wt%) were prepared by impregnation method and employed in the one-pot conversion of furfural to GVL. The reactions were carried out in a 100 cm3 batch stainless steel reactor at 120 oC atmospheric pressure for 5 h. The products were analysed by gas chromatography (GC) and gas chromatography-mass spectroscopy (GC-MS). The major products were GVL, …

Geomechanical Modeling Of Salt Cavern Stability For Carbon Dioxide Storage In The Maha Arakham Formation, Northeastern Thailand, Narumas Pajonpai

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

In Thailand, CO2 emissions quadrupled over the past three decades since 1989, with the power generation sector as the main contributor by burning fossil fuels to produce electricity. Therefore, the power generating industry has come under scrutiny and been pressed by society to take responsibility. Carbon Capture and Storage (CCS) is one of the many methods to deal with CO2 emissions. Generally, CO2 is captured and stored in geological formations, e.g. rock salt deposits. Salt caverns have been intensively studied regarding their usage for CO2 storage because of their favourable characteristics. In this research, the Finite Element Method (FEM, ANSYS …

Hydrophobization Of Cellulose-Based Fibers For Packaging Applications With Alkyl Ketene Dimers (Akd) And Food-Grade Waxes Via Supercritical Impregnation With Carbon Dioxide – Experimental And Thermodynamic Modeling Approaches, Kolawole Adenekan

Electronic Theses and Dissertations

This modified material has applications in food packaging, where frequently water-repellant surfaces are required. This method is preferable to traditional coating methods because it sizes across the entire thickness of the substrate rather than just the surface and can be used for non-planar surfaces; uses significantly less material than traditional methods and will be an excellent technique for multilayered and intelligent coating.

Cellulose Nanocrystals As 'Green' Emulsifiers Stabilized Crude Oil In Water Emulsions, Omayma Alazzam

Electronic Theses and Dissertations

This study examines the ability of CNC to stabilize crude o/w Pickering emulsions. The effects of concentration of CNC, ionic strength of the aqueous phase, volume fraction of crude oil to water, and the presence of divalent ions on the stability of crude o/w emulsions were examined. Emulsions stabilized with different concentrations of CNC vary from 0.1 to 1.0wt% were prepared and examined by visual assessment for creaming analysis and microscopic pictures to analyze droplet size and size distribution. Low concentration of CNC as 0.1wt% didn’t help with forming stable emulsions. As the concentration of CNC stabilized the emulsions increased, …

An Elastic-Net Logistic Regression Approach To Generate Classifiers And Gene Signatures For Types Of Immune Cells And T Helper Cell Subsets, Arezo Torang, Paraag Gupta, David J. Klinke Ii

Faculty & Staff Scholarship

Background: Host immune response is coordinated by a variety of different specialized cell types that vary in time and location. While host immune response can be studied using conventional low-dimensional approaches, advances in transcriptomics analysis may provide a less biased view. Yet, leveraging transcriptomics data to identify immune cell subtypes presents challenges for extracting informative gene signatures hidden within a high dimensional transcriptomics space characterized by low sample numbers with noisy and missing values. To address these challenges, we explore using machine learning methods to select gene subsets and estimate gene coefficients simultaneously. Results: Elastic-net logistic regression, a type of …

การประเมินค่าพารามิเตอร์ทางจลนศาสตร์ของปฏิกิริยาการออกซิไดซ์โทลูอีนบนตัวเร่งปฏิกิริยา V2o5/Tio2 มาใช้ออกแบบสำหรับปฏิกิริยา Scr, วราภรณ์ คิดการ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ทำการประมาณค่าพารามิเตอร์ทางจลศาสตร์ของปฏิกิริยาการออกซิไดซ์โทลูอีน ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา V2O5/TiO2 ที่ปรับสภาพด้วยสารละลายกรดกำมะถันในการกำจัด โทลูอีน โดยตัวรองรับไทเทเนียได้รับการปรับสภาพด้วยสารละลายกรดกำมะถันที่มีความเข้มข้น 0, 0.2 และ 0.5 M ตัวเร่งปฏิกิริยาเตรียมด้วยวิธีเคลือบฝังแบบเปียก ทำการวิเคราะห์คุณลักษณะของตัวเร่งปฏิกิริยา V2O5/TiO2 ด้วยเทคนิคต่าง ๆ ได้แก่ SEM-EDX, Nitrogen Physisorption, XRD และ NH3-TPD ทำการทดสอบความสามารถในการออกซิไดซ์โทลูอีนที่ความเข้มข้นของโทลูอีน 300 - 400 ppm และความเข้มข้นของ O2 3, 12 และ 21 %vol ในช่วงอุณหภูมิ 150-350 °C จากการศึกษาพบว่าที่ตัวเร่งปฏิกิริยาเดียวกัน เมื่อความเข้มข้นของ O2 เพิ่มขึ้น ส่งผลให้ค่า Conversion ของการออกซิไดซ์โทลูอีนดีขึ้นเล็กน้อย และตรวจพบ CO2 ในปริมาณที่ต่ำแสดงว่าโทลูอีนอาจเกิดการเปลี่ยนแปลงไปเป็นสารอินทรีย์ที่มีจุดเดือดสูง จากการประมาณค่าพารามิเตอร์ทางจลศาสตร์ของตัวเร่งปฏิกิริยา V2O5/TiO2 พบว่าในปฏิกิริยาการออกซิไดซ์โทลูอีน เมื่อความเข้มข้นของ O2 เพิ่มขึ้นค่าพลังงานกระตุ้นมีค่าลดลง โดยค่าพลังงานกระตุ้นที่ความเข้มข้น O2 3 %vol อยู่ในช่วง 44-49 kJ/mol ที่ความเข้มข้น O2 12 %vol อยู่ในช่วง 45-49 kJ/mol และที่ความเข้มข้น O2 21 %vol อยู่ในช่วง 39-45 kJ/mol เมื่อเปรียบเทียบปฏิกิริยาการออกซิไดซ์โทลูอีนในสภาวะที่มี NO ร่วมด้วยนั้น พบว่ามีปฏิกิริยาอื่นเกิดขึ้นร่วมด้วย โดยจะเห็นปฏิกิริยาเกิดขึ้นสองช่วงอย่างเด่นชัด คือ ช่วงอุณหภูมิ 150-200 °C มีพลังงานกระตุ้นที่ต่ำและช่วงอุณหภูมิ 250 °C ขึ้นไป ที่มีพลังงานกระตุ้น 45-50 kJ/mol และตรวจพบ CO2 อย่างเห็นได้ชัด แสดงให้เห็นว่า NO มีบทบาทในการเปลี่ยนสารมัธยันต์ที่เกิดจากการสลายตัวของโทลูอีนให้เปลี่ยนไปเป็น CO2

The Mixed Integer Non-Linear Programming For Combined Heat And Mass Exchanger Network Synthesis With The Effect Of Emcd And Emat On Economic Analysis, Eleonora Amelia

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The Combined Heat and Mass Exchanger Network Synthesis (CHAMENS) which comprised a win-win strategy simultaneously diminishing the emission alongside maximizing the profits of the whole systems has been accomplished in this work. The novelty comes from the development of the original stage-wise superstructure (SWS) to be able to overcome the problems including detailed cost considerations by using more accurate formularies to determine the exchanger configurations, initializations, favorable boundaries to solve the complexities, eradicate the number of the heat and mass exchangers, and decrease the TAC. The purpose of this work is generate the new applicable method which is noticeable and …

Design Of Geothermal District Heating And Cooling System For The West Virginia University, Oluwasogo Bolaji Alonge

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Recent Appalachian Basin Geothermal Play Fairway Analysis estimated elevated heat flows in north-central West Virginia. This region provides an optimal and unique combination of elevated temperatures and flow necessary for geothermal development along with year-round surface demand for heating and cooling on the campus. Therefore, West Virginia University’s (WVU’s) Morgantown campus has been identified as a prime location in the eastern United States for the development of a geothermal direct-use heating and cooling application. The objective of this study was to perform a feasibility analysis for the development of a geothermal district heating and cooling (GDHC) system for WVU campus …

Mechanism Study Of Shale Gas Conversion Via Chemical Looping And Heterocatalytic Processes, Lei Bai

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

The shale gas revolution has significantly changed the energy landscape in US. The technical-feasible, energy-effective schemes for shale gas combustion and utilization, especially from remote resources, have attracted increasing interest due to expensive transportation/distribution cost. In this research, for the first time, chemical looping combustion (CLC) of methane with inherent CO₂ capture, oxidative coupling of methane (OCM) and dehydro-aromatization (DHA) of ethane are systematically studied as promising alternatives at O₂-rich, O₂-lean and non-oxidative conditions, respectively.

Chemical looping combustion is bridging clean fuel combustion in energy production with inherent CO₂ capture. CLC utilized an oxygen …

Improving The Delivered Specific Impulse Of Composite Rocket Propellant Through Alteration Of Chemical Composition: Methodology And Parameters For Characterization Of Propellant And Validation Of Simulation Software Common To The Amateur Rocketry Community, Isaac O'Brien, Austin Ryan

Williams Honors College, Honors Research Projects

In this study, two solid composite rocket propellants were designed utilizing ProPEP, a rocket propellant formulation software common in the amateur and hobby rocketry communities. The two propellants were designed to optimize specific impulse relative to a literature propellant designed by 1020 Research Labs. The literature propellant was also tested in order to validate the design of experiment as well as the mixing and testing procedures. All three propellants, which includes the literature propellant RCS-P, and the two novel propellants AKR-P1 and AKR-P2 were characterized with static tests. The results of the static tests provide data on propellant performance and …

Effects Of Micro-Features On Cell Detachment From Poly(N-Isopropylacrylamide) Coated Polydimethylsiloxane Membranes, Luke Webel

Williams Honors College, Honors Research Projects

The tested hypothesis was that features on polydimethylsiloxane (PDMS) surfaces coated with a poly(N-isopropylacrylamide)/aminopropyltriethoxysilane or pNIPAAM/APTES thin film would accelerate cell detachment than the film coated on a unfeatured surface. This project tested samples with features generated by molds, wrinkling, and sandpaper roughened substrates. Surface feature generation methods were limited to mechanical means, and characterized by microscopy and strain rates. 50/50 mixtures of 1.5 wt.% pNIPAAM/ APTES were used to coat thin films (30-40 nm) on PDMS membranes by spin-coating, and the coated membranes were thermally annealed to chemically graft pNIPAAm/APTES on the membrane and their thermo-responsive property was assessed …

Increasing Mechanical Properties Of A Double Network Hydrogel From Polyacrylamide And Agar With Methylenebisacrylamide As A Photocrosslinker, Madelyn Jeske

Williams Honors College, Honors Research Projects

Double Network hydrogels are three dimensional networks of a soft, mechanically tough material that have been used for drug delivery, agriculture, adhesives, and other widely applicable uses. Using the one-pot method, a single hydrogel can be produced in 3 hours as opposed to the once demonstrated three days. It has been found that with a first, physically cross linked network and a second, chemically cross linked, hybrid double network hydrogels exhibit high mechanical properties and are freeshapeable. Agar is a thermoreversible organic molecule with a triple helix structure that provides an excellent first network that organizes into aggregate bundles once …

Fluidized Bed Classroom Demonstration Unit, Theresa Chapa

Williams Honors College, Honors Research Projects

Fluid and Thermal Operations is a 4th year chemical engineering course at the University of Akron designed to introduce undergraduate students to the engineering and mathematical concepts behind the operation of a fluidized bed. The purpose of this honors project is to design and manufacture an inexpensive and portable unit that can be used in the classroom to visually demonstrate three functions of a fluidized bed to students. The fluidized bed is manufactured from items that can be purchased from a department or hardware store, is capable of being transported by a single person to and from a classroom and …

Fabrication And Characterization Of Nanofiber Nylon-6-Mwcnt As An Electrochemical Sensor For Sodium Ions Concentration Detection In Sweat, Kelsey Mills

Williams Honors College, Honors Research Projects

Fabrication and characterization nylon-6-MWCNT nanofiber as an electrochemical sensor to detect sodium ion concentrations specifically in sweat. Using contact angle to determine surface morphology and chronoamperometry testing to identify ideal sensor conditions, tests optimized parameters like weight percent of nylon or other polymers, carbon nanotube (CNT) isomer, and solution concentration to determine reproducibility of functional sensors. Utilizing the electric qualities of carbon nanotubes partnered with the sodium ion selectivity of calixarene treatment and polymers unique properties like flexibility and scalability create open an arena for optimizing sodium ion sensors for further development for functional prototypes. Morphology tests showed that the …

Development Of Cardanol-Based Epoxy Coating, Nicholas Pottschmidt

Williams Honors College, Honors Research Projects

The purpose of this project was to determine the suitability of cardanol glycidyl ether (CGE) as a substitute for trimethylolpropane triglycidyl ether (TMPGE) as the reactive diluent in epoxy coatings. CGE may be a naturally-derived alternative to TMPGE, which is a commonly-used petroleum-derived reactive diluent. Epoxy coatings were formulated with CGE replacing increasing amounts of TMPGE in the formulation. Corrosion protection provided by the coatings was evaluated with electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Mechanical properties of the coatings (hardness, flexibility, adhesion, and impact resistance) were evaluated with applicable ASTM standards.

EIS results revealed the coating formulated with only CGE had superior …

Synthesis Of Polyurethane From Sustainable Sources, Jovan Jevric

Williams Honors College, Honors Research Projects

The most common method of polyurethanes involves a reaction between various petroleum-based isocyanates and a polyol along with a catalyst; all of which have a negative impact on environmental and human health. The objective of this research project is to eliminate or mitigate the risks and hazards associated with the production and degradation of polyurethane. Hexamethylene diisocyanate isocyanurates (3HDI) are one of the most common isocyanates used in the polyurethane processing industry. 3HDI contains numerous toxins, and it has a negative impact on the environment and human health¹. It has been found that there are other compounds that …

Chronoamperometry Analysis Of Sweat Sensor Technology, Evan Fritz

Williams Honors College, Honors Research Projects

Due to the demand for in-situ electrolyte sodium sensors, prototype sensors have been produced to create a product for athletes and marathoners to monitor hydration levels. These senors address a desire in the marketplace for athletic monitoring for overall athlete wellness and performance. Sweat sensor samples were created using Multi-walled Carbon Nanotubes functionalized on a Nylon-6 fiber mat using cyclo-oligomeric Calixarene. This production process produces sensors capable of detecting sodium ion concentration present in human sweat in presence of an electric current. Chronoamperometry analysis is used in this manner to determine the functionality of the sensors. Much of the research …

Magnetic Amphiphiles And Their Potential Applications For Low Energy Separations Processes, Alexander Fortenberry

Electronic Theses and Dissertations

Predicting the behavior of magnetic surfactants in magnetic fields is critical for designing magnetically driven processes such as chemical separations or the tuning of surface tensions. Our work supports the hypothesis that the ability of magnetic fields to alter the interfacial properties of magnetic surfactant solutions depends on the strength of association between the magnetic and surfactant moieties of the surfactant molecules. Our research shows that the stability of a magnetic surfactant in an aqueous environment is dependent upon the type of complex that contains the paramagnetic element and these findings provide valuable insight for the design of magnetic surfactants …