Physical Sciences and Mathematics | Open Access Articles

Synthesis Of Quantum Dot-Based Fluorescent Sensors For Detection Of Anionic Metabolites And Copper (Ii) Ion, Nattakarn Phromsiri

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Oxalate, citrate, and urate are the anionic metabolites that are the products of the metabolism pathway of living organisms. The high level of these anionic metabolites is related to the diseases. For example, the excess amount of oxalate ions in urine indicates the risk of kidney stones, while the level of citrate can suggest the risk of cancer. The level of urate in urine is related to the risk of gout. The detection of these anionic metabolites is significant and still remains a challenge. Thus, this work aims to develop the more sensitive and selective fluorescence sensing of oxalate in …

Go to article

Boron Nanomaterials And Small Molecules Adsorption, Nontawat Ploysongsri

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The adsorption abilities of hydrogen boride nanotubes and nanosheet were studied. The adsorption of H2, H2O, NH3 and CH4 on the most stable armchair and zigzag hydrogen boride nanotubes and their C, N and O decorated nanotubes were investigated by using density functional tight binding (DFTB) method. The results show that C-decorated armchair and zigzag HBNTs could be the NH3 storage materials and N-decorated armchair and zigzag HBNTs could be water vapor sensing materials. The adsorption of Li, Na and K atoms on armchair like (5,5) and zigzag like (10,0) HBNTs and hydrogen adsorption on Li, Na and K decorated …

Go to article

Synthesis And Application Of Polymeric Micelles Assembled From Pentafluorophenyl Ester-Containing Amphiphilic Block Copolymers, Panittha Damsongsang

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Functionalizable pentafluorophenyl ester (PFP)-based polymer precursors, namely poly(pentafluorophenyl acrylate) (PPFPA) and poly(pentafluorophenyl metharylate) (PPFPMA), and zwitterionic poly(2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine) (PMPC) are the two polymers having extremely different solubility. It is therefore almost impossible to synthesize their block copolymers in a controlled manner by the conventional approach. Herein, we demonstrated, for the first time, that the synthesis and in situ formation of nanoassemblies of their diblock copolymer can be done via polymerization-induced self-assembly (PISA) using reversible addition-fragmentation chain-transfer (RAFT) dispersion polymerization. PMPC was synthesized as the first block and further employed as a macro chain transfer agent (PMPC Macro-CTA) for the synthesis …

Go to article

Theoretical Study Of Ethylene Polymerization By Phenoxy-Imine Catalyst, Pavee Apilardmongkol

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Reaction mechanisms of ethylene polymerization catalyzed by the phenoxy-imine (FI) and the nickel phenoxyphosphine polyethylene glycol (Ni-PEG) with alkali metals were explored using DFT calculations. For FI catalysts, the effect of group IVB transition metals substitutions was investigated. The trend of calculated activation energies (Ea) at the rate-determining step is Zr < Hf < Ti and is in good agreement with experiments. The effect of ligands of the Ti-FI-based catalysts when changing the parent nitrogen (O, N) to oxygen (O, O), phosphorus (O, P), and sulfur (O, S) ligands on activity was also monitored. The results indicated that the sulfur (O, S) ligand gives the lowest activation energy. Additionally, the reactivity of Ni-phenoxy-imine (Ni-FI)-based catalysts for polyethylene polymerization was studied. Our calculations suggested that the square planar complex of Ni-FI is more reactive than its C2 symmetric octahedral complex. For Ni-PEG(M) catalysts, the trend for activation energies of four Ni-PEG(M) systems is Li < Na < K < Cs, which corresponds to experimentally observed activities. Moreover, the roles of secondary metals in Ni-PEG catalysts in terms of steric, electronic, and electrostatic effects were elucidated. The DFT results suggested that the active catalyst should have strong cooperative metal-metal/metal-ligand interactions and less positive charge on the secondary metal. Finally, to gain insight into the design of the novel Ni-PEG catalysts with alkali-earth metals, the effect of catalyst structure on experimental activity was investigated. This work provides fundamental understandings of the reaction mechanisms for the FI and Ni-PEG(M) catalysts, which could be used for the design and development of catalysts for ethylene polymerization.

Go to article

Lamellar Inorganic Solids And Biochar Nanocomposites For Sorptive Removal Of Metal Ions And Nitrophenol, Sutasinee Sutthiklub

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

In this research, the adsorbents of ternary-component composites were developed to remove various types of toxic chemicals. The selected three components are clay, MgAl-layered double hydroxide (MgAl-LDH) and biochar because they are nontoxic and low cost and also possess high adsorption capacity and high surface area. The composites were synthesized by the combination of post-pyrolysis and co-precipitation methods, and characterized by XRD and SEM-EDS. The result shows that clay and LDH particles distributed and deposited on the biochar matrix, confirming the coexistence of three phases in micrometer and nanometer scales. Ni2+, CrO42- and 4-Nitrophenol were chosen as the representatives of …

Go to article

Flow-Through Reactor For Photomediated Synthesis Of Silver Nanoprisms, Thanasit Laisanguanngam

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Silver nanoprisms (AgNPrs) have been widely used due to their outstanding optical properties which is one of an important phenomenon that depends on their size, shape, and compositions with characteristic localized surface plasmon resonance (LSPR). The changes in LSPR of AgNPrs can be simply observed by the color changes of the AgNPrs colloidal solution, therefore, the AgNPrs have been mostly used as chemical sensors as they provide high sensitivity and capable to be functionalized to improve the detection selectivity. In this study, we report a photochemical technique to induce the shape conversion of the spherical silver nanoparticle to AgNPrs by …

Go to article

Application Of Oxygen Scavenger In Gel Electromembrane Extraction For Determination Of Nitrite And Nitrate, Thidarat Samkumpim

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Gel electromembrane microextraction (G-EME) have been proven as a promising extraction method due to its effectiveness for extraction and preconcentration of charged analytes and its compliance with the principle of green chemistry. G-EME consists of two phases (donor and acceptor phases), separated by a gel membrane made of agarose. The driving force is the electrical potential applied across the membrane. Despite of all the advantages, the common problem was the oxygen generated in the acceptor solution due to the electrolysis of water that could affect the analysis of easily oxidized analyte species such as nitrite/nitrate species. In this work, application …

Go to article

Determination Of Adsorption And Separation Of Co2/N2 And H2s/Ch4 Mixtures In Porous Materials By Molecular Simulation, Tanawut Ploymeerusmee

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The major resources of power plant in the world rely on coal and natural gas which are economical for generating electricity. Flue gases, mainly N2 and CO2, are produced and released into the atmosphere. The zeolitic imidazolate framework-90 (ZIF-90) obtains a high potential as being a candidate for several applications. Consequently, the basic knowledge of adsorption and diffusion of gases in this material is the key factor of improving this gas separation technique. The effect of adsorbed CO2 molecules on the lattice structure of ZIF-90 can lead to gate opening depending on the amount of adsorbed guest molecules and the …

Go to article

ผลของชาร์จากไม้ไผ่และกะลาปาล์มที่ถูกกระตุ้นด้วยไอน้ำต่อการผลิตน้ำมันดิบชีวภาพจากชานอ้อยโดยไฮโดรเทอร์มัลลิควิแฟกชัน, ณัฐชนน นิลอ่อน

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ปัจจุบันแหล่งพลังงานหลักคือก๊าซธรรมชาติและน้ำมันดิบจากกระบวนการขุดเจาะน้ำมันของโลก การใช้วัสดุข้างต้นทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) เป็นจำนวนมาก และเป็นปัจจัยหลักที่ทำให้เกิดภาวะโลกร้อน การลดการปล่อย CO2 ทำได้โดยการใช้ชีวมวลเป็นแหล่งพลังงานแทนการขุดเจาะน้ำมัน กระบวนการไฮโดรเทอร์มัลลิควิแฟกชันเป็นกระบวนการที่น่าสนใจที่สามารถแปลงชีวมวลเป็นผลิตภัณฑ์เหลวหรือผลิตภัณฑ์ชีวภาพ การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาร่วมในกระบวนการช่วยปรับปรุงคุณภาพและผลผลิตของผลิตภัณฑ์ของเหลวจากกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลลิควิแฟกชัน ชาร์ถือเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการที่มีราคาถูกและสามารถผลิตได้ง่ายจากชีวมวล นอกจากนี้การกระตุ้นชาร์ด้วยไอน้ำยังช่วยเพิ่มสมบัติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาได้ดีขึ้น ในงานวิจัยนี้ ได้ทำการศึกษาผลของชาร์ที่ถูกกระตุ้นด้วยไอน้ำต่อผลผลิตและคุณภาพของน้ำมันดิบชีวภาพ โดยการทำไฮโดรเทอร์มัลลิควิแฟกชันดำเนินการในเครื่องปฏิกรณ์ความดันสูงแบบแบตช์ที่อุณหภูมิ 300-350 องศาเซลเซียส ที่ความดันเริ่มต้น 2 เมกะพาสคัล โดยใช้เวลาในการทำปฏิกิริยา 60 นาที ชาร์ถูกกระตุ้นโดยไอน้ำที่อุณหภูมิ 800-900 องศาเซลเซียส โดยใช้เวลาในการกระตุ้น 120 นาที จากผลการทดลองพบว่า ร้อยละผลได้ของน้ำมันดิบเพิ่มขึ้นเมื่อใช้ชาร์กะลาปาล์มและชาร์ไม้ไผ่ร่วมด้วย เนื่องจากชาร์มีผลในการเร่งปฏิกิริยาการแตกตัวของชีวมวล ในส่วนของอุณหภูมิในการทำปฏิกิริยาที่ 300 และ 350 องศาเซลเซียส พบว่าเมื่อใช้อุณหภูมิในการทำปฏิกิริยาที่สูงขึ้น ร้อยละผลได้ของน้ำมันดิบจะลดลงในขณะที่ผลิตภัณฑ์ที่เป็นแก๊สเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ เมื่อใช้ชาร์ที่ถูกกระตุ้นด้วยไอน้ำร่วมในกระบวนการกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลลิควิแฟกชัน จะส่งผลช่วยปรับปรุงคุณภาพของน้ำมันชีวภาพโดยพิจารณาจากค่าความร้อนสูง

Go to article

การศึกษาเชิงทดลองและการจําลองพลวัตเชิงโมเลกุลของอิเล็กโทรไลต์ฐานน้ำสําหรับแบตเตอรี่สังกะสีไอออน, พัทค์พศิณ สัมประสิทธิ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ใช้การจำลองพลวัตเชิงโมเลกุลศึกษาผลของความเข้มข้นของสารละลาย อิเล็กโทรไลต์ ชนิดเกลือ และสารเติมแต่งที่มีต่อโครงสร้างการละลายและการถ่ายโอนของไอออน รวมทั้งค่าการนำไฟฟ้าของไอออนในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ฐานน้ำสำหรับแบตเตอรี่สังกะสีไอออน เกลือสังกะสีที่ศึกษา ได้แก่ ซิงค์ซัลเฟต (ZnSO4) ซิงค์ไตรฟลูออโรมีเทนซัลโฟเนต ((Zn(CF3SO3)2 หรือ Zn(OTf)2) และซิงค์บิสไตรฟลูออโรมีเทนซัลโฟนิลอิไมด์ ((Zn(C2F6NO4S2)2 หรือ Zn(TFSI)2) ที่ความเข้มข้น 0.1, 0.5, 1.0 และ 2.0 M ผลการจำลองพบว่าชั้นการละลายแรกของไอออนสังกะสี Zn2+ ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของสารละลาย อิเล็กโทรไลต์และชนิดเกลือก ที่ความเข้มข้น 0.1 M Zn2+ มีน้ำล้อมรอบ 6 โมเลกุล หรือ [Zn(H2O)6]2+ เมื่อความเข้มข้นเพิ่มขึ้น จำนวนโมเลกุลน้ำที่ล้อมรอบ Zn2+ ลดลง ในชั้นการละลายแรกของ Zn2+ ที่ความเข้มข้น 0.1, 0.5 และ 1.0 M พบว่ามีไอออนลบ SO42- หรือ OTf- ในขณะที่ไอออนลบ TFSI- ซึ่งมีโครงสร้างขนาดใหญ่ไม่เกิดการรวมตัวกันของคู่ไอออน การใส่สารเติมแต่งแมงกานีสซัลเฟต (MnSO4) ความเข้มข้น 0.1 M ใน ZnSO4 มีผลทำให้อันตรกิริยาระหว่าง Zn2+ กับ SO42- อ่อนลง นอกจากนี้เมื่อเพิ่มความเข้มข้นของสารละลาย อิเล็กโทรไลต์ สัมประสิทธิ์การแพร่และค่าการนำไฟฟ้าของไอออนลดลง โดย Zn(OTf)2 ที่ความเข้มข้น 1.0 M ให้ค่าการนำไฟฟ้าสูงสุด แนวโน้มของค่าการนำไฟฟ้าที่ได้จากการจำลองสอดคล้องกับผลการทดลอง สำหรับข้อแนะนำในการออกแบบระบบสารละลายอิเล็กโทรไลต์คือการเลือกความเข้มข้น ชนิดเกลือ และการใช้สารเติมแต่งที่ลดโอกาสการเกิดโมเลกุลน้ำที่ว่องไวในชั้นการละลายแรกและการรวมตัวกันของคู่ไอออน

Go to article

การปรับปรุงสมรรถนะของแบตเตอรี่สังกะสี-ไอออนแบบประจุกลับได้โดยเคลือบแคลเซียมคาร์บอเนตและอะเซทิลีนแบล็คบนขั้วสังกะสีแอโนด, สุณิศชา ทองกล่ำ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ปัจจุบันเกิดวิกฤตด้านพลังงานจากเชื้อเพลิงฟอสซิลที่ลดลงและปัญหามลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ทำให้การแหล่งพลังงานที่สะอาดและมีประสิทธิภาพในการกักเก็บพลังงานพลังงานเป็นสิ่งที่จำเป็นอย่าง โดยแบตเตอรี่สังกะสี-ไอออนแบบประจุกลับได้ (aqueous rechargeable zinc ion battery, ARZIB) เป็นเทคโนโลยีที่น่าสนใจ เนื่องจากมีต้นทุนต่ำ มีความปลอดภัยสูง เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและมีปริมาณสำรองจำนวนมากในประเทศไทย อย่างไรก็ตาม ขั้วแอโนดสังกะสีมีผลวัตระหว่างการประจุและคายประจุที่สูง ทำให้แบตเตอรี่ไม่เสถียรระหว่างการใช้งาน ซึ่งสาเหตุหลักน่าจะมาจากการเกิดการพอกพูนสังกะสีแบบแบบกิ่งก้าน (dendrite) หรือส่วนที่ยื่นออกมา (protrusion) บนขั้วสังกะสี ในงานวิจัยนี้มุ่งพัฒนาขั้วแอโนดโดยเคลือบอะเซทิลีนแบล็ค (AB) และแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) เพื่อลดการเกิดการพอกพูนของสังกะสีแบบกิ่งก้าน จากผลการวิจัยพบว่า การเคลือบสังกะสีด้วยสารผสม 70% AB และ 20% CaCO3 มีค่าความจุในการคายประจุสูง (380 mAh g-1) ) ประสิทธิภาพคูลอมบิกสูง (95.2% ที่ 0.1 A g-1) และมีอัตราการอัดประจุย้อนกลับ 85.6% เนื่องจาก AB สามารถสร้างโครงข่ายนำไฟฟ้าและมีพื้นที่ผิวนำไฟฟ้า จึงสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตแบบกิ่งก้านของสังกะสีได้ ส่วนหมู่คาร์บอเนตใน CaCO3 เกิดแรงไฟฟ้าสถิตกับไอออนสังกะสี (Zn2+) ส่งผลให้ชั้นเคลือบผสมบนขั้วสังกะสีสามารถช่วยให้เกิดการพอกพูนที่สม่ำเสมอบนขั้วสังกะสี และยังยั้งการเกิดการพอกพูนแบบกิ่งก้าน ลดการเกิดปฏิกิริยาข้างเคียงที่ไม่สามารถผันกลับได้ และลดการกัดกร่อนของขั้ว ส่งผลให้แบตเตอรี่มีประสิทธิภาพดีขึ้น

Go to article

Generation, Characterization, And C-H Bond Activation Reactivity By Mononuclear High-Valent Cobalt(Iv) And Nickel(Iv) Non-Oxo Complexes, Yubin Maria Kwon

Graduate Student Theses, Dissertations, & Professional Papers

The study of terminal high-valent transition metal-oxo complexes has increased significantly over the years as it is believed that they are key reactive intermediates for a wide range of biological and industrial catalytic processes. These complexes are powerful oxidants for the activation of strong C-H bonds. The chemical and physical properties of these complexes remain elusive. It is therefore desirable to study the properties and function of these complexes through synthetic models. There have been many efforts and reports of synthetic high-valent metal-oxo complexes of early and middle transition metals (up to group 8 on the Periodic Table of Elements), …

Go to article

Physical Sciences and Mathematics Commons^™

Full-Text Articles in Physical Sciences and Mathematics

Synthesis Of Quantum Dot-Based Fluorescent Sensors For Detection Of Anionic Metabolites And Copper (Ii) Ion, Nattakarn Phromsiri

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Boron Nanomaterials And Small Molecules Adsorption, Nontawat Ploysongsri

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Synthesis And Application Of Polymeric Micelles Assembled From Pentafluorophenyl Ester-Containing Amphiphilic Block Copolymers, Panittha Damsongsang

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Theoretical Study Of Ethylene Polymerization By Phenoxy-Imine Catalyst, Pavee Apilardmongkol

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Lamellar Inorganic Solids And Biochar Nanocomposites For Sorptive Removal Of Metal Ions And Nitrophenol, Sutasinee Sutthiklub

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Flow-Through Reactor For Photomediated Synthesis Of Silver Nanoprisms, Thanasit Laisanguanngam

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Application Of Oxygen Scavenger In Gel Electromembrane Extraction For Determination Of Nitrite And Nitrate, Thidarat Samkumpim

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Determination Of Adsorption And Separation Of Co2/N2 And H2s/Ch4 Mixtures In Porous Materials By Molecular Simulation, Tanawut Ploymeerusmee

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Generation, Characterization, And C-H Bond Activation Reactivity By Mononuclear High-Valent Cobalt(Iv) And Nickel(Iv) Non-Oxo Complexes, Yubin Maria Kwon

Graduate Student Theses, Dissertations, & Professional Papers