Materials Science and Engineering Commons^™

Adhesive Wear Characteristics Of Mono And Hybrid Cf/Ep Composite With Nano-Hap Filler, Divya Gurkar Somashekar, Naveena Bettahalli Eswaregowda, Suresha Bheemappa

Journal of Metals, Materials and Minerals

Composites materials with more than two reinforcing materials are called hybrid composites.  Tailoring the composites by hybridizing fillers, fibers and matrix will yield better properties compared to mono-composites. Hence, an effort has been made in the current research work to develop carbon fiber epoxy hybrid nanocomposites, comprising different weight percentage of Hydroxyapatite (HAP) to evaluate the potential effects on tribological properties using two body sliding wear method. Taguchi technique (L27 array) has been adopted to investigate the impact of parameters such as filler inclusion (0%, 1.5%, and 3%), load (30, 45, and 60 N), sliding velocity (1, 2, and 3 …

Effects Of Oleylamine Concentration On The Synthesis Of Formamidinium Lead Halide Perovskite Nanocrystals And Physical-Optical Properties, Kunlasatree Kunsaeng, Yingyot Infahsaeng

Journal of Metals, Materials and Minerals

Perovskite nanocrystals (PNCs) has been extensively interested owing to their distinctive properties for applications in optoelectronics and energy harvesting. The properties of these nanocrystals, including optical and energy characteristics, can be tuned by adjusting the particle size using different synthesis techniques. Among these, the ligand-assisted reprecipitation (LARP) method has become popular for its simplicity and scalability. Nevertheless, it is vital to understand that the growth of PNCs is extremely sensitive to the conditions of synthesis, highlighting the importance of recognizing the factors that limit the formation and properties of PNCs. In this study, PNCs based on formamidinium lead bromide (FAPbBr3) …

Synthesis And Visible Light Photocatalytic Activity Of Silver Zinc Phosphates, Rina Kanemoto, Hiroaki Onoda

Journal of Metals, Materials and Minerals

Currently, photocatalytic materials in common use mainly use ultraviolet light, but the amount of ultraviolet light contained in sunlight is limited and their energy efficiency is known to be low. Therefore, there is a need for a compound that shows photocatalytic activity in visible light, and silver phosphate matches this requirement, but it is relatively expensive. In this study, photocatalytic materials that could use visible light and were relatively inexpensive were attempted to be prepared. Specifically, samples were prepared by changing the silver/zinc molar ratio (Ag/Zn = 100/0, 90/10, 80/20, 70/30, 60/40), and each sample was evaluated and examined from …

Fabrication And Characterization Of Zinc Anode On Nickel Conductive Cloth For High-Performance Zinc Ion Battery Applications, Tanapoom Mawintorn, Kittima Lolupiman, Napat Kiatwisarnkij, Pattaraporn Woottapanit, Manickavasakam Karnan, Suwimon Saneewong Na Ayuttay, Xinyu Zhang, Panyawat Wangyao, Jiaqian Qin

Journal of Metals, Materials and Minerals

The development of advanced materials for energy storage is critical to addressing global energy challenges. Zinc-ion batteries offer a promising solution due to their safety, cost-effectiveness, and environmental friendliness. In this study, we enhanced the conductivity of cotton by coating it with electroless nickel, followed by zinc electroplating, to create a flexible material suitable for zinc-ion battery applications. Cotton was coated with electroless nickel at temperatures ranging from 40°C to 60°C for 1 min to 13 min. Subsequently, zinc electroplating was performed with current densities of 0.02 A·cm‒2 for 60 min, 0.03 A·cm‒2 for 40 min, and 0.04 A·cm‒2 for …

Tin, Silver, And Copper Sulfate Compound Extraction From Lead-Free Solder Dross By Reduction With Petroleum Coke, Electrorefining, Cementation, And Crystallization Process, Sakhob Khumkoa, Natthicha Ma-Ud, Tapany Patcharawit, Tanongsak Yingnakorn

Journal of Metals, Materials and Minerals

Solder dross, a waste by-product from the electronic component dipping bath, contains significant quantities of valuable metals. This study presents a four-step process for recovering tin, silver, and copper from lead-free Sn-Ag-Cu solder dross. The process involves the initial reduction of the dross using petroleum coke to produce an anode plate, followed by electrorefining to extract tin from the anode plate. Selective leaching of silver and copper from the residual anode slime and cementation techniques are employed to recover silver powder. The rest of the copper solution was used to synthesize copper sulfate crystals. Experimental results demonstrate optimal conditions for …

Optimization Of Ultrasound-Assisted Anthocyanin Extraction From Agricultural Waste Purple Corn Silk For Multifunctional Hemp Finishes, Benjamas Klaykruayat, Nattaya Vuthiganond, Pisutsaran Chitichotpanya

Journal of Metals, Materials and Minerals

The utilization of agricultural wastes for textile dyeing has gained popularity due to their safe and environmentally friendly properties, as well as the resource sustainability. Natural dye extraction is usually achieved through solvent extraction, which is time-consuming, requires a lot of solvent, and degrades desired compounds at high temperatures. Thus, this study investigated ultrasound-assisted anthocyanin extraction from agricultural waste purple corn silk as natural functional colorants for hemp finishes, given the numerous health benefits associated with anthocyanin. In order to optimize the extraction processes and evaluate the synergistic impact of these conditions, response surface methodology was implemented. The optimum conditions …

Controlling Titanium Incorporation In Hydrogenated Amorphous Carbon Films Via Closed-Loop Feedback In Reactive High Power Impulse Magnetron Sputtering, Pornthip Ratchayotee, Artit Chingsungnoen, Phitsanu Poolcharuansin

Journal of Metals, Materials and Minerals

A closed-loop feedback approach has been developed to control titanium incorporation in hydrogenated amorphous carbon (a-C:H) films during reactive high-power impulse magnetron sputtering (R-HiPIMS). The average discharge current measured at the magnetron target is used as the primary feedback signal to regulate the target coverage state. Hence, the titanium concentration in the films can be controlled. Significant changes were observed in the film microstructure and properties as the target state evolved with increasing target coverage. This causes the film transition from metallic titanium to a-C:H films with decreasing titanium concentration. For example, the XRD and Raman analyses indicated a microstructural …

In-Situ Embedding Of Nanocylindrical Bi25feo40 Into Scaffold-C3n4 For Enhanced Z-Scheme Photocatalytic Degradation, Yile Wang, Yuhui Ma, Liang Chu, Xing'ao Li

Journal of Metals, Materials and Minerals

The development of Z-scheme heterojunctions has emerged as an effective approach for boosting the photocatalytic activity. Herein, we fabricated of a direct Z-scheme heterojunction between scaffold-like C3N4 and nanocylindrical Bi25FeO40, which exhibits enhanced photocatalytic activity and dye adsorption capacity. The in-situ embedding of Bi25FeO40 within scaffold C3N4 promotes photogenerated carrier separation, leading to an optimized degradation rate of 0.0205 min−1 and a contaminant removal efficiency of 85.3%. This work paves a new path for the development of high-efficiency photocatalytic degradation.

Investigated The Ion Energy And The Microstructure Properties Of Tetrahedral Amorphous Carbon Film Produced By Pulsed Filtered Cathodic Vacuum Arc Combined With Plasma Biasing Technique, Nopphon Saowiang, Phitsanu Poolcharuansin, Artit Chingsungnoen, Nitisak Pasaja

Journal of Metals, Materials and Minerals

The purpose of this work is to demonstrate that operations using the plasma biasing technique in pulsed filtered cathodic vacuum arc (PFCVA) enable an energy-enhanced in deposition process for the high quality of tetrahedral amorphous carbon (ta-C) thin films (high sp3 content, denser, and very low surface roughness). The effect of anode bias potential on the energy distribution function of C+ ions, including the topography, microstructure, chemical state, and density of ta-C films, was systematically investigated. It was found that the plasma biasing technique can increase the average energy of C+ ions, but nevertheless, the ion …

Single Electrode Mode Triboelectric Nanogenerator For Recognition Of Animal Sounds, Archana Panda, Kunal Kumar Das, Kushal Ruthvik Kaja, Mohamed Belal, Basanta Kumar Panigrahi

Journal of Metals, Materials and Minerals

This research presents an innovative and sustainable solution by designing triboelectric nanogenerators (TENGs) for energy harvesting. The fabrication process of TENGs includes PDMS and aluminum. The two single electrode mode TENG was designed one is plain PDMS/Al and the other is porous PDMS/Al TENG devices. The porous PDMS/Al TENG device generated a voltage and current of 7 V and 5 nA for 2 cm ´ 2 cm device area. Moreover, the TENG system was employed to successfully charge capacitors, and recognize various animal sounds. This study underscores the promising potential of harvesting energy from body movements and powering of devices, …

Photoluminescent Carbon Nanodots For Artificial Photosynthesis, Rajie A. Medina, Michael E. Franco, Lyn Marie De Juan-Corpuz, Ryan D. Corpuz

Journal of Metals, Materials and Minerals

The emerging field of carbon dots (CDs), a type of carbon nanostructure that has gained significant attention due to its unique properties and potential applications. CDs possess remarkable attributes, including photoluminescence, electrochemical potential, compatibility with living organisms, solubility in water, chemical stability, and versatile surface properties. The chemical structure, particle size, and surface functionalities of CDs all have an impact on their photoluminescent properties, which are the focus of this review. The photoluminescence mechanism in CDs is discussed, highlighting their amorphous structure, and comparing them to graphene quantum dots. The paper delves into the application of CDs in artificial photosynthesis, …

Composition-Driven Phase Coexistence And Functional Properties Of The (1-X)Bzt-(X)Bct Ceramics Near The Phase Convergence Region, Jirapa Tangsritrakul, Chumpon Wichittanakom, Chatree Saiyasombat

Journal of Metals, Materials and Minerals

The concept of composition-induced phase transformation in Lead Zirconate Titanate (PZT) at the Morphotropic Phase Boundary (MPB) has been employed to improve functional properties of the (1-x)BZT-(x)BCT ceramic. However, it was observed that the phase diagram of the (1-x)BZT-(x)BCT ceramic is different to the PZT. As a result, the nature of the superior functional properties found in (1-x)BZT-(x)BCT ceramic is unlike PZT and still unclear so far. In this work, functional properties; dielectric, ferroelectric, energy storage, and piezoelectric properties, of the (1-x)BZT-(x)BCT ceramics where x = 0.3 mol% to 0.6 mol% were evaluated at room temperature in comparison to the …

Lldpe Film Development Surface With Nucleating Agents To Reduce Fat Stains From Food Adherence On The Film Surface For Easy Rinsing Before Recycling, Nattapong Pinpru, Chiranicha Ninthap, Supang Sripraphot, Supharada Khaisaat

Journal of Metals, Materials and Minerals

The purpose of this research was to enhance the surface of linear low-density polyethylene (LLDPE) film by using single and hybrid nucleating agents to reduce fat stains from food adherence on the film surface for easy rinsing before recycling, consequently reducing energy consumption before recycling. The process begins with the preparation of a high-concentration masterbatch of LLDPE with nucleating agents and polyethylene glycol (PEG), followed by blown film and test analysis. The results showed that both single and hybrid nucleating agents resulted in substantial modifications in the surface characteristics of the film. The altered surface texture of the film makes …

Fast Microwave Synthesis Of High-Silica Natural Soil Based Porous Geopolymer, Naritsara Toobpeng, Sirithan Jiemsirilers

Journal of Metals, Materials and Minerals

This study describes a simple microwave process for fabricating porous geopolymer-polymer based Shirasu soil. The porous geopolymer samples were synthesized using sodium silicate (Na2SiO3) and sodium hydroxide (NaOH) solution as alkaline solution in range of 0.5 M to 9 M. After mixing process, the geopolymer slurry was heated and stimulated geopolymerization reaction by different microwave powers at 200 W, 500 W and 700 W for 30 s, 60 s, 90 s and 120 s. The influence of NaOH concentration, microwave powers and heating times on the apparent bulk density, the water adsorption was focused. Results showed that the microwave powers …

Investigating The High-Impact Deformation Behavior Of Induced-Nano Precipitation Hardened In718 Alloy, Harrison Okechukwu Onovo, Muideen Adebayo Bodude, David Ehigie Esezobor, Thaddeus Tochukwu Akano

Journal of Metals, Materials and Minerals

Superalloys are the preferred materials for modern high-rotational complex components due to their exceptional ability to maintain critical properties such as strength, oxidation/corrosion resistance, even under extreme temperatures and dynamic impacts. This study investigates the dynamic impact response of nanoprecipitation-hardened 718 alloy (NPH-718 alloy) under various loading conditions. The wrought nickel-based NPH-718 alloy was transformed into a nanostructured state through a precise heat treatment process involving controlled cooling rates (28℃∙s‒1 to 30℃∙s‒1). A mechanical compression test, leading to failure, was employed to assess the alloy's ability to withstand dynamic impacts. The compressive dynamic behavior of the alloy at high strain …

Atmospheric Hydrochloric And Nitric Acid Leaching Of A Limonite Ore From The Wolo Mine Area, Southeast Sulawesi, Indonesia, Sufriadin -, Malyanus Yepta, Irzal Nur, Purwanto -, Rizky Amalia, Ulva Ria Irfan, Djabal Nur Basir, Tsubasa Otake

Journal of Metals, Materials and Minerals

The atmospheric acid leaching studies of a limonite ore sample from the Wolo mine area, Southeast Sulawesi, Indonesia, have been performed using hydrochloric acid (HCl) and nitric acid (HNO3). The objectives of these studies were to compare the leaching degree of metals (Ni, Co, Fe, and Al) and to analyze the dissolution behavior of minerals under different acid concentrations. Mineralogical characterization of the ore sample was conducted using optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), and X-ray diffraction, whereas chemical composition was determined by X-ray fluorescence (XRF) spectrometry and atomic absorption spectroscopy (AAS), respectively. An atmospheric leaching test was done with …

In Vitro And Vivo Biocompatibility And Degradability Of Low-Alloyed Mg-Zn-Ca-Mgo Composite As Bone Repair Biomaterials, Shuquan Zhang, Jiangtao Feng, Chaokun Tang, Ran Pang, Xinglong Zhang, Chenguang Li, Weihao Zhang, Fengxin Zhou, Feng Xue, Shaoyuan Lyu, Minfang Chen, Hao Wang

Journal of Metals, Materials and Minerals

Magnesium alloys have gained attention as biodegradable bone repair biomaterials. Unlike non-biodegradable materials like titanium and tantalum, biodegradable implants offer advantages in promoting bone healing and minimizing chronic inflammatory reactions. However, the impact of the implant's degradation on the osteogenic environment remains a concern. The Mg-Zn-Ca-MgO composite, being biocompatible and containing osteogenic ions, is a promising candidate. This study assesses the degradability and in vitro/in vivo biocompatibility of two Mg-Zn-Ca-MgO composites with varying degradation rates. The Mg-1Zn-0.2Ca-1.0MgO composite was prepared, and leaching solutions were created following standard protocols. MC3T3-E1 cell cultures were conducted to assess cell toxicity, alkaline phosphatase (ALP) …

Development Of Titanate-Based High-Entropy Perovskite Oxides For High-Energy Density Capacitor, Ketkaeo Bunpang

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The development of dielectric materials with suitable properties for high-energy density capacitors is essential for the advancement of future electronic technologies. This study focuses on the effects of substituting monovalent and trivalent ions at the A and B sites in high-entropy perovskite oxide structures based on titanates. (A'0.2A"0.2Ba0.2Ca0.2Sr0.2)(Ti1-xMex)O3 (A' = Na+, K+, A" = Bi3+, La3+, Me = Zr4+, (Mg1/3Nb2/3)4+, x = 0.00–0.2) compounds were synthesized using the solid-state reaction method. The results revealed that compounds containing Bi3+ exhibited a high dielectric constant (~3000), low dielectric loss (~0.1), and stable relaxor ferroelectric behavior. In contrast, compounds containing La3+ displayed linear …

การศึกษาผลของอุณหภูมิอบอ่อนและความเร็วในการรีดต่อโครงสร้างจุลภาคและสมบัติเชิงกลของเหล็กกล้ารูปพรรณรีดร้อนเกรด S450j0, เชิญจุติ อรุณถิน

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาผลกระทบของอุณหภูมิการอบอ่อนและความเร็วการรีดต่อโครงสร้างจุลภาค สมบัติเชิงกล และคุณภาพผิวของเหล็กกล้าโครงสร้าง S450J0 ชนิดรีดร้อน โดยมุ่งเน้นกระบวนการผลิตเหล็กกล้าเอชบีมขนาด 305x305x223 กก./ม. การทดลองใช้อุณหภูมิการอบอ่อนและความเร็วการรีดที่แตกต่างกันเพื่อตรวจสอบผลกระทบต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า อุณหภูมิการอบอ่อนมีอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญต่อสมบัติเชิงกล โดยอุณหภูมิที่สูงขึ้นจะเพิ่มค่าความต้านทานแรงดึงที่จุดครากและความต้านแรงดึง แต่ส่งผลให้ค่าความเหนียวและความแกร่งลดลงในบางกรณี ในทางตรงกันข้าม ความเร็วการรีดที่แตกต่างกันมีผลกระทบเล็กน้อยต่อสมบัติทางกล เนื่องจากอุณหภูมิการรีดขั้นสุดท้ายมีความแตกต่างกันเล็กน้อย การวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคพบว่า อุณหภูมิการอบอ่อนที่สูงขึ้นส่งผลให้ขนาดเกรนเล็กลง ในขณะที่อุณหภูมิที่ต่ำกว่าจะทำให้เกิดการเรียงตัวของเกรนเฟร์ไรต์ที่ชัดเจน นอกจากนี้ ข้อบกพร่องบนพื้นผิวของเหล็ก เช่น รูปแบบรอยแตก ยังได้รับอิทธิพลจากทั้งอุณหภูมิการอบอ่อนและความเร็วการรีด การวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด ยืนยันความลึกและลักษณะของรอยแตกบนผิว ซึ่งสอดคล้องกับการสังเกตจากกล้องจุลทรรศน์แบบแสง โดยสรุป การปรับอุณหภูมิการอบอ่อนและความเร็วการรีดให้เหมาะสมมีความสำคัญอย่างยิ่งในการลดข้อบกพร่องบนพื้นผิวและเพิ่มคุณภาพของผลิตภัณฑ์ในกระบวนการรีดร้อนเหล็กกล้าเอชบีม

การสังเคราะห์จีโอพอลิเมอร์พรุนฐานเถ้าลอยด้วยไมโครเวฟสำหรับดักจับคาร์บอนไดออกไซด์, คมชาญ มี้เจริญ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มุ่งเน้นศึกษาการพัฒนาวัสดุจีโอพอลิเมอร์พรุนฐานเถ้าลอยด้วยไมโครเวฟ เพื่อประยุกต์ที่ใช้ในการดูดซับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ โดยศึกษาผลของอัตราส่วนเถ้าลอยต่อสารกระตุ้นแอลคาไล (ร้อยละ 40:60, 50:50 และ 60:40 โดยน้ำหนัก) และกำลังไมโครเวฟ (200,400,600 และ 800 W) ที่ส่งผลต่อสมบัติทางกายภาพ เคมี และประสิทธิภาพการดูดแก๊สซับคาร์บอนไดออกไซด์ ผลการศึกษาพบว่าการเพิ่มกำลังไมโครเวฟทำให้วัสดุแข็งตัวเร็วขึ้น โดยสูตร FA60 แข็งตัวเร็วที่สุดที่ทุกระดับกำลังไมโครเวฟ การวิเคราะห์โครงสร้างของรูพรุนด้วยเทคนิค Micro CT-scan พบว่าความพรุนเพิ่มขึ้นตามกำลังไมโครเวฟ การวิเคราะห์สมบัติทางกายภาพพบว่า FA40 มีความพรุนสูงสุด (36.88-71.34%) แต่มีกำลังอัดต่ำสุด (2.20-4.06 MPa) ในขณะที่ FA60 มีความพรุนต่ำสุด (24.59-46.64%) แต่มีกำลังอัดสูงสุด (10.75-29.02 MPa) สูตร FA50 มีพื้นที่ผิวจำเพาะสูงสุด (38.34-88.22 m²/g) และสามารถดูดซับ CO2 ได้สูงสุดที่ 50.15 mg CO2/g ของตัวดูดซับ ที่ 45°C การศึกษาพบว่าปริมาณเถ้าลอยที่สูงขึ้นส่งผลให้วัสดุมีความแข็งแรงสูงแต่มีความพรุนต่ำ ในขณะที่การเพิ่มกำลังไมโครเวฟทำให้เกิดความพรุนมากขึ้นแต่ความแข็งแรงลดลง โดยการสังเคราะห์ที่กำลังไมโครเวฟ 200-400 W ให้สมบัติเชิงกลที่เหมาะสมที่สุด สำหรับการวิเคราะห์ขนาดรูพรุนเฉลี่ยพบว่า FA60 มีขนาดรูพรุนใหญ่ที่สุด (4.69-6.90 nm) ซึ่งอยู่ในช่วงวัสดุพรุนขนาดกลาง งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างองค์ประกอบและสภาวะการสังเคราะห์ที่ส่งผลต่อสมบัติของจีโอพอลิเมอร์พรุน และแสดงให้เห็นศักยภาพของการใช้ไมโครเวฟในการสังเคราะห์จีโอพอลิเมอร์พรุนสำหรับการประยุกต์ใช้ในการการดูดซับ CO2

การสังเคราะห์คาร์บอนดอตจากกรดแอสคอร์บิกที่เจือด้วยเฮเทอโรอะตอมด้วยไมโครเวฟเพื่อเป็นฟลูออเรสเซนต์เซ็นเซอร์สำหรับการตรวจวัดไอออนโลหะ, อัญธิกา บุญเรืองอนันต์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

คาร์บอนดอตถูกสังเคราะห์ได้จากการใช้กรดแอสคอร์บิกเป็นสารตั้งต้นด้วยวิธีการให้ความร้อนด้วยไมโครเวฟ (700 วัตต์ เป็นเวลา 3 นาที) โดยคาร์บอนดอตที่สังเคราะห์ได้ถูกเจือด้วยเฮเทอโรอะตอมของไนโตรเจน ซัลเฟอร์ ฟอสฟอรัส และโบรอน และผ่านการพิสูจน์ลักษณะเฉพาะโดยใช้เทคนิคฟูเรียร์ทรานสฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโคปี กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน ยูวี-วิสิเบิลสเปกโทรโฟโตเมทรี ฟลูออเรสเซนต์สเปกโทรสโคปี รามานสเปกโทรสโคปี และเอ็กซ์เรย์โฟโตอิเล็กตรอนสเปกโทรสโคปี จากผลการวิเคราะห์พบว่าการเจือเฮเทอโรอะตอมมีอิทธิพลต่อสมบัติ และลักษณะเฉพาะเชิงแสงของคาร์บอนดอตผ่านการปรับโครงสร้างแกนกลางคาร์บอน และหมู่ฟังก์ชันที่พื้นผิว ทั้งนี้การเจือเฮเทอโรอะตอมเพิ่มความสามารถในการเรืองแสงสูงขึ้นโดยเฉพาะคาร์บอนดอตที่เจือด้วยไนโตรเจนแสดงประสิทธิภาพการเรืองแสงดีที่สุด อย่างไรก็ตามการเจืออะตอมมากกว่าสองชนิดกลับทำให้การเรืองแสงลดลง และไม่ช่วยเพิ่มโอกาสในการจับกับชนิดไอออนโลหะที่ต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อเปรียบเทียบคาร์บอนดอตที่เตรียมได้ทั้งหมด คาร์บอนดอตที่เจือด้วยไนโตรเจนเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจในการใช้งานตรวจวัดสารโดยอาศัยการเรืองแสง ซึ่งแสดงความสามารถในการตรวจจับไอออนโลหะชนิด โครเมียม(VI) และ เหล็ก(III) โดยสามารถระงับการเรืองแสงได้อย่างสมบูรณ์ และมีค่าต่ำสุดสำหรับการตรวจวัดอยู่ที่ 0.135 นาโนโมลาร์ และ 0.195 นาโนโมลาร์ ตามลำดับ โดยขนาดอนุภาคโดยเฉลี่ยของคาร์บอนดอตที่เจือด้วยไนโตรเจนมีเท่ากับ 13.27 นาโนเมตร มีค่าประสิทธิภาพควอนตัมการเรืองแสงที่ 4.56% ทั้งนี้ ค่าประสิทธิภาพควอนตัมการเรืองแสงสามารถเพิ่มสูงขึ้นถึง 7.43% เมื่อเพิ่มปริมาณความเข้มข้นของยูเรียในการสังเคราะห์

การเตรียมและวิเคราะห์สมบัติของวัสดุเชิงประกอบอะลูมินา-เรซินที่ขึ้นรูปด้วยการพิมพ์สามมิติแบบดิจิทัลไลท์โปรเซสซิงสำหรับงานด้านทันตกรรม, หัสวรรษ กันแก้ว

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วัสดุเรซินได้รับความนิยมในงานทันตกรรม เนื่องจากการขึ้นรูปที่สะดวกและมีสมบัติคล้ายฟันธรรมชาติ การวิจัยนี้ศึกษาผลกระทบของการใช้ผงอะลูมินาที่มีขนาดอนุภาคต่างกันเพื่อปรับปรุงสมบัติของวัสดุเรซินสำหรับโฟโตพอลิเมอร์ โดยพัฒนาวัสดุเชิงประกอบอะลูมินา-เรซินด้วยกระบวนการพิมพ์สามมิติแบบดิจิทัลไลท์โปรเซสซิง โฟโตพอลิเมอร์เรซินมีสัดส่วน 100, 90, 85 และ 80 เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตร โดยเติมอนุภาคอะลูมินาขนาด 0.4, 0.7 และ 2 ไมครอน ผลการทดสอบความหนืดพบว่าวัสดุเชิงประกอบที่เหมาะสมคือโฟโตพอลิเมอร์เรซิน 85 เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตร และอะลูมินา 15 เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตร โดยใช้เครื่องพิมพ์สามมิติแบบดิจิทัลไลท์โปรเซสซิง การวิเคราะห์สมบัติต่างๆ แสดงให้เห็นว่าชิ้นงานตัวอย่างที่มีอนุภาคอะลูมินาขนาด 0.7 ไมครอน มีความโปร่งแสงสูงที่สุดและการเปลี่ยนแปลงสีบนผิวชิ้นงาน (วัดจากพื้นหลังสีดำ-ขาวได้ค่าต่ำที่สุด 3.91) ในขณะที่อนุภาคขนาด 0.4 ไมครอนมีความโปร่งแสงต่ำสุด (0.90) สำหรับความต้านแรงดัดวัสดุที่มีอนุภาค 0.7 ไมครอนแสดงค่าความต้านแรงดัดสูงสุดที่ 80.86 MPa ขณะที่อนุภาคขนาด 2 ไมครอนแสดงความต้านแรงดัดต่ำสุดที่ 55.04 MPa ขนาดของอนุภาคอะลูมินามีผลสำคัญต่อสมบัติของวัสดุเชิงประกอบอะลูมินา-เรซินในงานทันตกรรม นอกจากนี้ การทดสอบความเป็นพิษต่อเซลล์แสดงให้เห็นว่าวัสดุนี้มีความใกล้เคียงกับวัสดุเรซินทันตกรรมทางการค้า ซึ่งบ่งชี้ถึงศักยภาพในการพัฒนาและใช้งานในอนาคต

ผลกระทบของการอบอ่อนซ้ำระหว่างอุณหภูมิวิกฤตต่อโครงสร้างจุลภาค และคุณสมบัติทางกลของเหล็กกล้าดูอัลเฟส, วิชยุตม์ ชูเมือง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในการศึกษานี้ ได้มีการประยุกต์การอบอ่อนซ้ำระหว่างอุณหภูมิวิกฤตเพื่อปรับเปลี่ยนสมบัติทางกลของเหล็กกล้าดูอัลเฟสที่มีส่วนผสม 0.107%C-2.39%Mn-0.453%Si ผลการอบอ่อนซ้ำระหว่างอุณหภูมิวิกฤต (IC2) ถูกตรวจสอบโดยการสังเกตโครงสร้างจุลภาค การทดสอบแรงดึงและการทดสอบความแข็งแบบวิกเกอร์ แล้วจึงเปรียบเทียบผลกับชิ้นงานที่อบอ่อนระหว่างอุณหภูมิวิกฤตครั้งเดียว (IC1) โดยพบว่าการเพิ่มอุณหภูมิการอบอ่อนระหว่างอุณหภูมิวิกฤตส่งผลให้ความเค้นคราก ความต้านทานแรงดึง และความแข็งเพิ่มขึ้นในขณะที่ความเหนียวลดลงเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของปริมาณมาร์เทนไซต์เป็นหลัก หลังจาก IC2 ส่งผลให้ชิ้นงานมีขนาดเกรนเฟร์ไรต์และปริมาณมาร์เทนไซต์ลดลงเล็กน้อย และจากผลการทดสอบแรงดึงพบว่า IC2 สามารถเพิ่มความเหนียวโดยไม่ส่งผลให้ความแข็งแรงลดลงอย่างมีนัยสำคัญ จากผลลัพธ์ที่ได้บ่งบอกว่าสามารถใช้วิธีการอบอ่อนซ้ำระหว่างอุณหภูมิวิกฤต เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของเหล็กกล้าดูอัลเฟสได้ โดยไม่เพิ่มความซับซ้อนให้กับกระบวนการผลิตมากเกินไป

ผลของสีสะท้อนความร้อนแสงอาทิตย์ต่ออุณหภูมิของอาคารที่ทำด้วยวัสดุเปเปอร์กรีต, พศวัต นิมิตชัยกิจกุล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาสมบัติทางความร้อนของเปเปอร์กรีตที่เตรียมจากเศษกระดาษฉลาก โดยเทียบกับคอนกรีตและไฟเบอร์ซีเมนต์ อีกทั้งยังศึกษาสมบัติทางความร้อนของสีทาบ้านอะคริลิคสะท้อนความร้อนทั้ง 3 ยี่ห้อ ได้แก่ TOA Beger และ Captain เพื่อการใช้เปเปอร์กรีตเป็นวัสดุทางเลือกแทนหลังคาคอนกรีต ผลวิเคราะห์การสะท้อนแสงในช่วงอินฟราเรดย่านใกล้ พบว่าเปเปอร์กรีตมีค่าการสะท้อนแสงอยู่ที่ 58.66% ซึ่งใกล้เคียงกับคอนกรีต และไฟเบอร์ซีเมนต์ซึ่งมีค่าอยู่ที่ 64.95% และ 58.20% ตามลำดับ สี Captain Beger และ TOA มีค่าการสะท้อนแสงอยู่ที่ 17.55% 16.33% และ 7.31% ตามลำดับ ซึ่งมีค่าต่ำกว่าเปเปอร์กรีต ในการวิเคราะห์การนำความร้อนพบว่าเปเปอร์กรีตมีค่าการนำความร้อนสูงที่สุด รองลงมาเป็นคอนกรีตและไฟเบอร์ซีเมนต์ ตามลำดับ โดยมีการนำความร้อนอยู่ที่ 0.825 0.768 และ 0.216 W/m·K ตามลำดับ ส่วนของสีทาบ้านสะท้อนความร้อนพบว่าสี TOA มีค่าการนำความร้อนมากที่สุด รองลงมาเป็น Beger และ Captain ตามลำดับ โดยมีค่าการนำความร้อนอยู่ที่ 0.470 0.315 และ 0.175 W/m·K ตามลำดับ ในการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของสีสะท้อนความร้อนทั้ง 3 ยี่ห้อพบว่าล้วนมีองค์ประกอบหลัก ๆ ที่เหมือนกันนั่นคือ แคลไซต์หรือแคลเซียมคาร์บอเนต และรูไทล์หรือไทเทเนียมไดออกไซด์ โดยที่สีของ Captain มีปริมาณไทเทเนียมไดออกไซด์มากที่สุด ซึ่งสอดคล้องกับค่าการสะท้อนแสงที่มากที่สุด และค่าการนำความร้อนต่ำที่สุด เมื่อทำการตรวจสอบอุณหภูมิของอาคารจำลองบริเวณกลางห้องพบว่า เปเปอร์กรีตมีอุณหภูมิสูงกว่าคอนกรีต 2-3 °C และสูงกว่าไฟเบอร์ซีเมนต์ 1 °C นอกจากนี้เมื่อทำการทาสีของ Captain ลงบนอาคารจำลองเปเปอร์กรีตและไฟเบอร์ซีเมนต์ พบว่าอุณหภูมิของอาคารจำลองทุกบริเวณเพิ่มขึ้นอย่างชัดเจน จากการวิเคราะห์ค่าสี CIE พบว่า คอนกรีตมีความสว่างที่สุด และในสีทั้ง 3 ยี่ห้อสี Beger มีความสว่างที่สุดในสีทั้ง 3 ยี่ห้อ

Probiotics-Encapsulated Hydrogel Beadsfor Functional Food Applications, Korlid Thinkohkaew

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The growing application of probiotics in functional food products has highlighted the need to preserve their viability and stability throughout gastrointestinal transit and storage. This study aims to address these issues by developing and optimizing biopolymer-based hydrogel beads using a vibrational nozzle-assisted ionic gelation method. Initially, probiotics were encapsulated in chitosan-coated alginate/gellan gum microcapsules using a vibrational nozzle-assisted ionic gelation method. The encapsulation process was optimized via response surface methodology, achieving high encapsulation efficiency (97.35%) under optimal conditions (0.6% gellan gum, 1.61% CaCl2, and a flow rate of 9.84 mL/min). The optimized microcapsules demonstrated strong tolerance to simulated gastric fluid …

การสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงโรเดียมโครเมียมออกไซด์/กราฟิติกคาร์บอนไนไตรด์สำหรับการสลายสารมลพิษอินทรีย์และการผลิตไฮโดรเจน, ศุภาพิชญ์ ทวีผลสมเกียรติ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อพัฒนาประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงกราฟิติกคาร์บอนไนไตรด์ โดยการเติมตัวเร่งปฏิกิริยาร่วมกลุ่มโลหะมีสกุลโรเดียมโครเมียมออกไซด์ (RhCrOx/g-C3N4) เพื่อใช้ในกระบวนการย่อยสลายสารมลพิษอินทรีย์ ซึ่งคือสีย้อมโรดามีนบี และกระบวนการผลิตไฮโดรเจนจากปฏิกิริยาแยกน้ำ โดยใช้วิธีการสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงด้วยวิธีการแพร่ซึมและเผาแคลไซน์ร่วมที่อุณหภูมิ 350 องศาเซลเซียส ในงานวิจัยนี้ได้ศึกษาบทบาทของตัวเร่งปฏิกิริยาร่วม RhCrOx ได้แก่ ปริมาณของตัวเร่งปฏิกิริยาร่วมและชนิดของตัวเร่งปฏิกิริยาร่วม ต่อประสิทธิภาพในการเกิดกระบวนการเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงภายใต้การฉายแสงที่ตามองเห็น จากการศึกษาพบว่า การเติมตัวเร่งปฏิกิริยาร่วมสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพในการสลายสีย้อมโรดามีนบีได้ โดยตัวอย่างของ g-C3N4 ที่มีการเติมตัวเร่งปฏิกิริยาร่วม RhCrOx และ RhOx ให้ประสิทธิภาพในการสลายสีย้อมสูงที่สุด โดยมีประสิทธิภาพในการสลายสีย้อมใกล้เคียงกัน แต่การเติมตัวเร่งปฏิกิริยาร่วม CrOx เพียงชนิดเดียวให้ประสิทธิภาพในการสลายสีย้อมต่ำที่สุด และเมื่อเพิ่มปริมาณของตัวเร่งปฏิกิริยาร่วม RhCrOx ในการสังเคราะห์ พบว่าจะทำให้มีประสิทธิภาพในการสลายสีย้อมเพิ่มขึ้นด้วย ภายใต้การฉายแสงที่ตามองเห็นในระยะเวลา 10 นาที ตัวอย่างของ RhCrOx/g-C3N4 ที่มีการเติมตัวเร่งปฏิกิริยาร่วม 0.30% โดยน้ำหนัก ให้ประสิทธิภาพในการสลายสีย้อมสูงถึง 93.82% เมื่อเทียบกับ g-C3N4 ที่ไม่มีการเติมตัวเร่งปฏิกิริยาร่วมที่มีประสิทธิการสลายสีย้อมเพียง 65.69% และจากการศึกษากลไกการสลายสีย้อมโรดามีนบีด้วยการทดสอบการดักจับสารอนุมูล พบว่าสารอนุมูลที่มีบทบาทในการสลายสีย้อมโรดามีนบี ได้แก่ ซูเปอร์ออกไซด์แอนไอออน (O2•-) นอกจากนั้น การศึกษาประสิทธิภาพการผลิตไฮโดรเจนจากการกระบวนการแยกน้ำ โดยมีการเติมสารเอื้อให้เกิดปฏิกิริยา TEOA พบว่าตัวอย่างของ g-C3N4 ไม่ทำให้เกิดการผลิตไฮโดรเจน เช่นเดียวกับตัวอย่างของ CrOx/g-C3N4 แต่สำหรับตัวอย่าง RhOx/g-C3N4 สามารถเกิดปฏิกิริยาการผลิตไฮโดรเจนได้ และการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา RhCrOx/g-C3N4 จะให้ประสิทธิภาพในการผลิตไฮโดรเจนสูงที่สุด โดยเมื่อเพิ่มปริมาณของ RhCrOx ในการสังเคราะห์ขึ้น จะทำให้มีประสิทธิภาพในการผลิตไฮโดรเจนสูงขึ้นด้วย โดยจะมีค่าสูงที่สุดเมื่อใช้ปริมาณของ RhCrOx เท่ากับ 0.40% โดยน้ำหนัก มีอัตราการผลิตไฮโดรเจนเท่ากับ 886.19 ไมโครโมลต่อกรัมต่อชั่วโมง จากผลการศึกษาทำให้สามารถระบุได้ว่า การเติมตัวเร่งปฏิกิริยาร่วม RhCrOx สามารถพัฒนาประสิทธิภาพการเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาของ g-C3N4 ได้ โดยทำให้อัตรารวมกันของอิเล็กตรอนและโฮลลดลง และในปฏิกิริยาแยกน้ำ แม้ว่าตัวเร่งปฏิกิริยาร่วม CrOx จะไม่สามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาการผลิตไฮโดรเจนได้โดยตรง มีบทบาทสำคัญในการยับยั้งการรวมตัวกลับของน้ำเมื่อใช้ร่วมกับ RhOx ทำให้มีประสิทธิภาพในกระบวนการผลิตไฮโดรเจนสูงขึ้น

Modification Of Natural Fibrous Materials For Sar-Cov-2 Diagnostic And Ph-Simulated Theranostic Applications, Pornchanok Punnoy

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This dissertation investigates the development of colorimetric sensors utilizing natural fibrous materials modified by nanomaterials to enhance the performance of chemical sensors and theranostic devices for healthcare applications. The work is divided into two main sections. The first section, cellulose is utilized as a dual-function platform for qualitative screening of SAR-CoV-2 for COVID-19 diagnosis by colorimetric sensor and quantitative detection by mass spectrometry. The cellulose is modified with gold nanoparticles conjugated to monoclonal antibodies, enabling the specific detection of viral protein antigens through colorimetric changes resulting from nanoparticle aggregation. This platform demonstrates a detection range from 0.01 to 1 µg·mL−1 …

อิทธิพลของการเติมแมงกานีสต่อสมบัติทางไฟฟ้าและแม่เหล็กของเพอรอฟสไกต์ออกไซด์เอนโทรปีสูง, พีระพัศ เมลืองศิลป์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในงานวิจัยนี้ได้ศึกษาผลของการเจือแมงกานีสเข้าไปในตำแหน่งบีของเซรามิกเพอรอฟสไกต์เอนโทรปีสูง (Na0.2Bi0.2Ba0.2Sr0.2Ca0.2)Ti1-xMnxO3 (NBBSCT) ต่อสมบัติทางด้านไฟฟ้าและแม่เหล็ก โดยเจือแมงกานีสที่ความเข้นข้น x เท่ากับ 0, 0.05, 0.10, 0.15 และ 0.20 การเตรียมผงเซรามิกนั้นเตรียมด้วยวิธีปฎิกิริยาสถานะของแข็งซึ่งเผาแคลไซน์ที่อุณหภูมิ 975 องศาเซลเซียส เป็นระยะเวลา 1 ชั่วโมงด้วยอัตราการให้ความร้อน 5 องศาเซลเซียสต่อนาที และทำการเผาผนึกภายในถ้วยอะลูมินาที่อุณหภูมิ 1275 องศาเซลเซียส เป็นระยะเวลา 2 ชั่วโมงด้วยอัตราการให้ความร้อน 2 องศาเซลเซียสต่อนาที โครงสร้างผลึกและเฟสของ NBBSCT เซรามิกหลังจากเผาผนึกแล้วพบว่าทุกปริมาณการเจือพบโครงสร้างผลึกรูปแบบคิวบิกของเพอรอฟสไกต์และไม่พบเฟสทุติยภูมิ ขนาดเกรนเฉลี่ยลดลงเมื่อปริมาณการเจือแมงกานีสสูงขึ้น โดยขนาดเกรนเฉลี่ยอยู่ในช่วง 8.07 ถึง 11.08 ไมโครเมตร ความหนาแน่นเฉลี่ยเท่ากับ 5.13 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร เมื่อวิเคราะห์สมบัติทางไฟฟ้าพบว่าเซรามิก NBBSCT ที่ไม่ได้เจือแมงกานีสแสดงพฤติกรรมเป็นแบบรีแลกเซอร์เฟอโรอิเล็กทริก แต่เมื่อเจือแมงกานีสพบการสูญเสียพฤติกรรมแบบรีแลกเซอร์เฟอโรอิเล็กทริก อีกทั้งเมื่อปริมาณการเจือแมงกานีสสูงขึ้นค่าการสูญเสียไดอิเล็กทริกมีค่าสูงเพิ่มขึ้นตาม ประสิทธิภาพของการกักเก็บพลังงานของเซรามิก NBBSCT มีประสิทธิภาพลดลงเมื่อเพิ่มปริมาณการเจือแมงกานีสสูงมากขึ้น การศึกษาสมบัติแม่เหล็กพบว่าการเจือแมงกานีสเข้าไปในโครงสร้างทำให้เซรามิกแสดงพฤติกรรมแม่เหล็กแบบพาราแมกเนติก และเมื่อเพิ่มปริมาณการเจือแมงกานีสที่สูงมากขึ้นส่งผลให้ค่าแม่เหล็กอิ่มตัวมีค่าสูงเพิ่มขึ้นตาม

Wear Behavior Of In-Situ Oxide Dispersion Strengthened Fe-8ni Alloy With Zr Additions, Mustafa Tekin, Faiz Muhaffel, Hasan Kotan, Murat Baydoğan

Journal of Metals, Materials and Minerals

In this study, in-situ oxide dispersion strengthened (ODS) Fe91Ni8Zr1 and Fe88Ni8Zr4 alloys were produced by combination of high energy mechanical alloying (HEMA) and high temperature equal channel angular extrusion (HT-ECAE). The wear behaviors of the consolidated samples were investigated under different loads from 1 N to 4 N by reciprocating wear tests at room temperature. The Scanning electron microscopy (SEM) was used to examine the wear tracks to analyze the wear characteristics as a function of applied loads. The relative comparison of the wear results showed that under the lower loads of 1 N and 2 N, Fe88Ni8Zr4 alloy has …

Examination Of The Adhesion Of The Scale Formed On Hot-Rolled Steel With Different Silicon Content Using A Tensile Test, Seksan Singthanu, Prayoon Surin, Thanasak Nilsonthi, Manop Pipatthattakul

Journal of Metals, Materials and Minerals

In the hot-rolling process, steel was subjected to high temperatures which results in the formation of an oxide layer called scale. The oxide scale can be affected to the surface characteristic of the hot-rolled steel product. The scale must be completely removed from the surface of the steel before further processing. This research aimed to examine the adhesion behavior of scale on hot-rolled steel with different silicon contents (0.01, 0.12, 0.18, and 0.29 wt%) using a tensile testing machine with an observation setup. The results showed that the scale thickness decreased with increasing silicon content in the range of 9 …