Chemistry Commons^™

Development Of Cellulose As Substrates For Adsorbents And Sensors, Jadetapong Klahan

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This thesis deals with two parts of development of novel sensors based on cellulose substrate platform. The first part is the development of fluorescence sensors and adsorbents for metal ions using bacterial cellulose as the platform. The second part is the development of colorimetric sensors for smartphone detection of oil marker using filter paper as the platform. In the first part, bacterial cellulose (BC) has several advantageous properties over plant cellulose such as high purity, high surface area, high porosity, and high water-holding capacity due to its three-dimensional network of nanofibrils structure, that make BC appealing for applications related to …

Bacterial Cellulose Composites For Target Analyte Preconcentration In Analytical Applications, Panlop Lormaneenopparat

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Bacterial cellulose (BC) is a well-known natural material with desirable properties including biocompatibility, biodegradability, hydrophilicity, high mechanical strength, high porosity, and broad chemically modifiable capacity. Herein, we incorporate carboxymethyl cellulose (CMC) in BC hydrogel to improve the swelling property and prevent collapsing of 3D bacterial cellulose network upon drying. In addition, gold nanoparticles (AuNPs) were successfully embedded within the BC/CMC composite using in situ chemical reduction. Moreover, AuNPs were uniformly distributed in BC/CMC matrix with a diameter of approximately 13 nm. The freeze-dried BC/CMC/AuNPs composite was subsequently used for adsorption of targeted analytes for laser desorption/ionization mass spectrometry. In particular, …

Effect Of Dealumination And Desilication Of Beta Zeolite On Performance Of Nickel Catalysts In Hydroisomerization For Bio-Jet Fuel Production, Warodom Hunsiri

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

-The Global aviation fuel consumption tends to increase. In recent years, the European Union has announced that fossil fuels jet fuel must be mixed with 10% biofuels in 2020. bio-jet fuel production has many processes such as biomass pyrolysis. or hydro-p

การย้อมสีอินดิโกบนเส้นด้ายฝ้ายโดยใช้สารละลายหลังการลอกแป้งด้วยอะไมเลสและการฟอกสีผ้าเดนิมด้วยเซลลูเลส, จิตาภัค ชูดวง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ทดลองนำน้ำเสียจากการลอกแป้งผ้าเดนิมดิบด้วยเอนไซม์อะไมเลสร่วมกับเอนไซม์กลูโคอะไมเลส (น้ำเสียมีกลูโคส) และการนำน้ำเสียจากการฟอกสีผ้าเดนิมด้วยเอนไซม์เซลลูเลส (น้ำเสียมีสีอินดิโก) มาใช้ในการรีดิวซ์และย้อมสีอินดิโกลงบนเส้นด้ายฝ้าย โดยเริ่มแรกผ้าเดนิมดิบจะผ่านการลอกแป้งด้วยเอนไซม์อะไมเลสร่วมกับเอนไซม์กลูโคอะไมเลส น้ำเสียจากการลอกแป้งถูกวิเคราะห์หาความเข้มข้นของกลูโคสในน้ำเสีย หลังจากนั้นผ้าเดนิมที่ผ่านการลอกแป้งแล้วจะถูกนำมาฟอกสีด้วยเอนไซม์เซลลูเลสร่วมกับหินกรวด น้ำเสียจากการฟอกสีถูกนำมาวิเคราะห์ค่าความเข้มข้นของสีอินดิโกในน้ำเสีย รีดิวซ์สีในน้ำเสียจากการฟอกสีโดยใช้โซเดียมไดไทโอไนต์ กลูโคส และน้ำเสียจากการลอกแป้ง (น้ำเสียมีกลูโคส) จากนั้นน้ำเสียจากการฟอกสีที่ถูกรีดิวซ์จะถูกนำไปย้อมเส้นด้ายฝ้าย เส้นด้ายย้อมสีถูกวิเคราะห์หาค่าความเข้มสีและเฉดสี และร้อยละของการผนึกสีบนเส้นด้าย ผลการวิจัยพบว่า เส้นด้ายฝ้ายย้อมด้วยสีที่ถูกรีดิวซ์โดยโซเดียมไดไทโอไนต์และกลูโคส (ณ ภาวะที่ทำให้สารละลายสีย้อมมีค่าความต่างศักย์ออกซิเดชันและรีดักชัน (โออาร์พี) ที่เหมาะสม คือ มีค่า -600 ถึง -700 mV) มีเฉดสีน้ำเงินโดยมีค่าความเข้มสี 1.41 และ 0.74 และการผนึกสีบนเส้นด้าย 74.8% และ 73.8% ตามลำดับ โดยเส้นด้ายย้อมด้วยสีที่ถูกรีดิวซ์ด้วยโซเดียมไดไทโอไนต์มีสีน้ำเงินที่เข้มกว่าเส้นด้ายย้อมด้วยสีที่ถูกรีดิวซ์ด้วยกลูโคสประมาณ 1 เท่า แต่ต่างมีการผนึกสีใกล้เคียงกัน (74-75%) ในขณะที่การศึกษาเบื้องต้นของการใช้น้ำเสียจากการลอกแป้ง (น้ำเสียมีกลูโคส) เป็นสารรีดิวซ์สีในน้ำเสียจากการฟอกสี (แทนการใช้โซเดียมไดไทโอไนต์และการใช้กลูโคสเป็นสารรีดิวซ์สี) เส้นด้ายหลังย้อมมีเฉดสีน้ำเงินอ่อนมาก เนื่องจากค่าโออาร์พีของสารละลายสีมีค่าสูงเกินไป อย่างไรก็ตาม งานวิจัยนี้พบว่า สามารถนำน้ำเสียจากการลอกแป้งและน้ำเสียจากการฟอกสีมาหมุนเวียนใช้เป็นวัตถุดิบในการย้อมสีเส้นด้ายฝ้าย แต่ยังต้องปรับปรุงกระบวนการลอกแป้งให้น้ำเสียจากการลอกแป้งมีกลูโคสเกิดจากการลอกแป้งมากขึ้น อาจด้วยการเพิ่มความเข้มข้นของเอนไซม์กลูโคอะไมเลสที่ใช้ในการลอกแป้ง หรือเติมกลูโคสเพิ่มลงไปในน้ำเสียจากการลอกแป้ง เพื่อลดค่าความต่างศักย์ออกซิเดชันและรีดักชันจนถึงค่าที่เหมาะสม คือ ต่ำกว่า -600 mV ลงไป จะทำให้สามารถนำน้ำเสียจากทั้งสองส่วนของการผลิตผ้าเดนิม (น้ำเสียจากการลอกแป้งและจากการฟอกสีผ้าเดนิม) มาหมุนเวียนใช้ต่อได้อย่างสมบูรณ์แบบ

เส้นใยนาโนเซลลูโลสที่ดัดแปรผิวเพื่อเป็นสารตัวเติมในอิมัลชันเรซินสำหรับการเคลือบ, เนรัญชรา ภู่ระหงษ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ทำการปรับปรุงผิวของเส้นใยนาโนเซลลูโลส (NCF) ผ่านกระบวนการดัดแปรผิวเพื่อเพิ่มความสามารถในการกระจายตัวสำหรับใช้เป็นสารตัวเติมในสารยึดอะคริลิก-สไตรีนอิมัลชัน โดยทำการดัดแปรผ่านปฏิกิริยาเอสเตอร์ริฟิเคชันด้วยกรดที่แตกต่างกัน 3 ชนิด ได้แก่ กรดซักซินิกแอนไฮไดรด์ (SA) กรดพทาลิกแอนไฮไดรด์ (PA) และกรดซิตริก (CA) ทำให้ได้ NCF/SA, NCF/PA และ NCF/CA ตามลำดับ และแปรเปลี่ยนอัตราส่วนโมลของหน่วยแอนไฮโดรกลูโคสในเซลลูโลสต่อโมลกรดที่เข้าทำปฏิกิริยาเป็น 1:6, 1:8 และ 1:10 ภายใต้สภาวะอุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียสเป็นระยะเวลา 2 ชั่วโมง เพื่อศึกษาผลกระทบของชนิดและปริมาณกรดที่ใช้ดัดแปรผิวต่อค่าระดับการแทนที่ ค่าศักย์ซีต้า และเสถียรภาพการกระจายตัวในน้ำของเส้นใยนาโนเซลลูโลสดัดแปรผิว จากผลการศึกษาพบว่าค่าระดับการแทนที่มีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อปริมาณอัตราส่วนโมลกรดเพิ่มขึ้น โดยการดัดแปรผิวเส้นใยนาโนเซลลูโลสด้วยกรดซักซินิกแอนไฮไดรด์ (NCF/SA) มีค่าระดับการแทนที่สูงที่สุด (0.46-0.86) และแสดงค่าประจุลบที่ผิวที่มีขนาดเพียงพอซึ่งทำให้มีเสถียรภาพของการกระจายตัวในน้ำที่ดีที่สุดเมื่อเทียบกับเส้นใยนาโนเซลลูโลสที่ไม่ได้ทำการดัดแปรผิวและทำการดัดแปรผิวด้วยกรดพทาลิกแอนไฮไดรด์และกรดซิตริก โดย NCF/SA ที่เตรียมโดยใช้ปริมาณกรดน้อยที่สุดที่ 1:6 ให้เสถียรภาพของการกระจายตัวในน้ำได้ดี ดังนั้นจึงเลือก NCF/SA ที่เตรียมได้จากสภาวะนี้ ((1:6)NCF/SA) เป็นสารตัวเติมในสารยึดอะคริลิก-สไตรีนอิมัลชัน โดยใช้ในปริมาณร้อยละ 1 ร้อยละ 3 และร้อยละ 5 โดยน้ำหนักต่อน้ำหนักแห้งของสารยึดอิมัลชัน และขึ้นรูปเป็นฟิล์มแห้งเพื่อศึกษาผลของการเติมสารตัวเติมที่มีต่อสมบัติทางกายภาพของนาโนคอมพอสิตอิมัลชันและฟิล์มสารเคลือบผิวนาโนคอมพอสิต จากผลการศึกษาพบว่าสารตัวเติมมีประสิทธิภาพในการเป็นสารเพิ่มความหนืดให้อิมัลชันนาโนคอมพอสิต นอกจากนี้ยังส่งผลให้ฟิล์มสารเคลือบผิวนาโนคอมพอสิตมีสมบัติการยึดเกาะ ความแข็ง การทนต่อการขูดขีด ค่ายังก์มอดูลัส และค่าการทนต่อแรงดึงเพิ่มขึ้น ทั้งนี้สมบัติต่างๆดังกล่าวขึ้นอยู่กับปริมาณของสารตัวเติม โดยที่ปริมาณตั้งแต่ร้อยละ 3 ถึงร้อยละ 5 แสดงสมบัติกายภาพต่างๆของสารเคลือบผิวนาโน คอมพอสิตมีค่าเพิ่มขึ้น

การขึ้นรูปและสมบัติของนาโนคอมพอสิตยางธรรมชาติ/แกรฟีนออกไซด์ดัดแปร, สรินยา วรพุทธพร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ที่จะใช้แกรฟีนออกไซด์ที่ผ่านการดัดแปรโครงสร้าง เพื่อใช้เป็นสารตัวเติมให้แก่ยางธรรมชาติและยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ โดยแกรฟีนออกไซด์ที่เตรียมได้จากกระบวนการฮัมเมอร์ถูกดัดแปรโครงสร้างด้วย 3-อะมิโนโพรพิลไตรเอทอกซีไซเลน (APTES) และ (3-(อะมิโนเอทิลอะมิโนโพรพิล)ไตรเมทอกซีไซเลน (TMPES) ได้เป็นแกรฟีนออกไซด์ดัดแปร AGO และ TGO ตามลำดับ จากการวิเคราะห์หมู่ฟังก์ชันและองค์ประกอบทางเคมี พบว่าหมู่แอลคอกซีของสารคู่ควบอะมิโนไซเลนเข้าทำปฏิกิริยากับวงแหวนอิพ็อกไซด์ที่อยู่บนระนาบของแกรฟีนออกไซด์ ซึ่งสามารถเกิดการดัดแปรบนระนาบของแกรฟีนออกไซด์ได้ร้อยละ 22.5 และ 21.5 ตามลำดับ และผลจากการดัดแปรบนระนาบของแกรฟีนออกไซด์ส่งผลให้ลักษณะพื้นผิวมีรอยย่นมากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับแกรฟีนออกไซด์ดั้งเดิม อีกทั้งสามารถเพิ่มระยะห่างระหว่างชั้นของคาร์บอนได้ร้อยละ 57.9 และ 63.6 ตามลำดับ ซึ่งการดัดแปรโครงสร้างส่งผลให้ได้ค่าการนำไฟฟ้าของแกรฟีนออกไซด์เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญจาก 0.51 µS m-1 เป็น 319.1 และ 747.2 µS m-1 สำหรับ AGO และ TGO ตามลำดับ เมื่อพิจารณาสมบัติของยางธรรมชาตินาโนคอมพอสิต พบว่าแกรฟีนออกไซด์ดัดแปรมีการกระจายตัวในเมทริกซ์ที่ดีกว่าแกรฟีนออกไซด์ ส่งผลให้ยางธรรมชาติ/แกรฟีนออกไซด์ดัดแปรนาโนคอมพอสิตมีความทนต่อแรงดึง ค่ามอดูลัสที่ความเครียดระยะ 100 และความทนแรงฉีกขาดที่สูงกว่ายางธรรมชาติ/แกรฟีนออกไซด์นาโนคอมพอสิต เมื่อพิจารณาผลของโครงสร้างของสารดัดแปรต่อสมบัติเชิงกล พบว่าไม่ปรากฏความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อนำแกรฟีนออกไซด์ดัดแปรมาใช้เป็นสารตัวเติมในยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ พบว่าหมู่เอมีนของแกรฟีนออกไซด์ดัดแปรเกิดอันตรกิริยากับหมู่ออกซิเรนออกซิเจนของยางธรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ ส่งผลให้แกรฟีนออกไซด์ดัดแปรสามารถกระจายตัวได้ดีและรวมเป็นเนื้อเดียวกับเมทริกซ์ของยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ ทำให้ผลของการเติมแกรฟีนออกไซด์ดัดแปรในยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์มีสมบัติเชิงกลที่ดีกว่าการเติมแกรฟีนออกไดซ์ แต่อย่างไรก็ตามเมื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพของแกรฟีนออกไซด์ดัดแปรในยางทั้งสองชนิดพบว่าประสิทธิภาพการเสริมแรงของแกรฟีนออกไซด์ดัดแปรในยางธรรมชาติสูงกว่าในยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ ซึ่งอาจเป็นผลมาจากการเกิดอันตรกิริยาของแกรฟีนออกไซด์ดัดแปรและยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ ส่งผลให้ความหนืดของยางนาโนคอมพอสิตค่อนข้างสูง ทำให้การผสมสารเคมียางกับยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ เกิดได้ไม่ดี จึงต้องใช้เวลาในการผสมที่ยาวกว่าจึงทำให้สายโซ่ของยางถูกตัดขาดมากกว่า เมื่อทำการศึกษาสมบัติทางไฟฟ้าของยางธรรมชาติและยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์นาโนคอมพอสิต พบว่าค่าการนำไฟฟ้ามีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเมื่อสัดส่วนของแกรฟีนออกไซด์ดัดแปรที่เพิ่มขึ้น การเติม TGO ส่งผลให้ค่าการนำไฟฟ้าของยางนาโนคอมพอสิตสูงกว่าการเติม AGO และ GO เมื่อนำยางธรรมชาติและยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์นาโนคอมพอสิตมาประยุกต์ใช้เป็นเซนเซอร์ในการตรวจจับการเคลื่อนไหว โดยอาศัยการเคลื่อนไหวของนิ้วมนุษย์ พบว่ายางนาโนคอมพอสิตที่ใช้สารตัวเติม AGO มีความเหมาะสมในการนำมาพัฒนาเป็นเซนเซอร์มากกว่า TGO อันเนื่องมาจากลักษณะการเปลี่ยนแปลงของค่าความต้านทานไฟฟ้าที่เป็นรูปแบบที่ชัดเจนมากกว่า

Catalytic Cracking Of Fusel Oil To Light Olefins Over Zeolite Catalysts, Rachatawan Yaisamlee

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Fusel oil is a by-product of bioethanol production. It is considered a renewable feedstock as well as an environmentally friendly material. However, due to the limitation of its application, the market is not able to absorb the demand for fuel oil, which results in a relatively low price. As a consequence, fusel oil is an interesting new renewable source to convert into value-added products via a high-efficiency bioenergy conversion process. In the present work, the catalytic cracking of fusel oil to light olefins (ethylene, propylene, and butylene) was investigated in a fixed bed reactor using zeolites as catalysts. The physicochemical …

Preparation Of Activated Clay From Ratchaburi Bentonite For Pyrolysis Oil Decolorization, Woranan Koedsang

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Bentonite is a clay mineral which widely used in considerable applications, such as bleaching agent in the oil refining process, lubricant in drilling for civil works, filler and additive as well as used to absorb odors from the waste. It can be achieved that bentonite is very tremendously advantageous and employ in many industries. The aims of this research were carried out to study the preparation of activated clay from bentonite Ratchaburi for pyrolysis oil decolorization. The bentonite was processed by activation with sulfuric acid (H2SO4), hydrochloric acid (HCl). sodium hydroxide (NaOH) and potassium hydroxide (KOH), various the ratio of …

การปรับปรุงสมบัติของพอลิโพรพิลีนสปันบอนด์ด้วยกระบวนการทางรังสี สำหรับการประยุกต์ด้านสิ่งทอป้องกัน, คอลิด ถิ่นเกาะแก้ว

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ได้ปรับปรุงสมบัติพอลิโพรพิลีนสปันบอนด์สำหรับประยุกต์ด้านสิ่งทอป้องกัน ด้วยการนำไตรฟลูออโรเอทิลเมทาคริเลตและอนุภาคนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์มากราฟต์ลงบนพอลิโพรพิลีนสปันบอนด์ด้วยการฉายรังสีแกมมาแทนการใช้กระบวนการทางเคมีแบบดั้งเดิม เพื่อให้ผ้ามีสมบัติสะท้อนน้ำ ต่อต้านรังสียูวี และยับยั้งแบคทีเรีย การวิจัยขั้นแรกเป็นการศึกษาผลของความเข้มข้นของมอนอเมอร์ ชนิดของตัวทำละลาย บรรยากาศที่ใช้ และปริมาณรังสีต่อระดับขั้นของการกราฟต์ไตรฟลูออโรเอทิลเมทาคริเลต จากการวิเคราะห์คุณลักษณะเบื้องต้นพบว่าสัณฐานวิทยาและโครงสร้างทางเคมีของพอลิโพรพิลีนสปันบอนด์เปลี่ยนแปลงไปเนื่องจากปฏิกิริยาการกราฟต์ ส่วนการทดสอบความสามารถในการป้องกันน้ำพบว่ามุมสัมผัสของน้ำ มีค่าเพิ่มสูงขึ้นเป็น 125 องศา ในขั้นต่อมาเป็นการกราฟต์อนุภาคนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์ร่วมกับไตรฟลูออโรเอทิลเมทาคริเลต โดยเริ่มจากการดัดแปรพื้นผิวของอนุภาคนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์ด้วยมาเลอิกแอนไฮไดรด์ก่อนนำไปกราฟต์ลงบนพอลิโพรพิลีนสปันบอนด์ จากการศึกษาพบว่า สามารถดัดแปรอนุภาคนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์เพื่อให้พื้นผิวสามารถเกิดอันตรกิริยาได้ดีขึ้น พอลิโพรพิลีนสปันบอนด์ที่ผ่านการกราฟต์แสดงสมบัติในการสะท้อนน้ำด้วยมุมสัมผัสของน้ำประมาณ 120 องศา สามารถต่อต้านรังสียูวีได้ดีโดยมีค่า UPF เท่ากับ 122-124 อีกทั้งยังสามารถยับยั้งแบคทีเรียได้ดี สังเกตจากบริเวณโซนใส (inhibition zone) ที่ชัดเจน จากผลการศึกษาดังกล่าวสามารถนำไปใช้เป็นต้นแบบของเทคโนโลยีการพัฒนาสมบัติของผ้าเพื่อใช้ในงานด้านสิ่งทอป้องกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การพัฒนาแผ่นกั้นในแบตเตอรี่ซิงก์ไอออนจากแผ่นเส้นใยอิเล็กโทรสปันพอลิอะคริโลไนไตรล์กับพอลิยูรีเทนเชิงชีวภาพ, สุชาวดี สายแสงธรรม

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเตรียมแผ่นเส้นใยอิเล็กโทรสปันของพอลิอะคริโลไนไตรล์กับพอลิยูรีเทนเชิงชีวภาพสำหรับใช้เป็นแผ่นกั้นในแบตเตอรี่ซิงก์ไอออน โดยเตรียมพอลิยูริเทนชีวภาพจากไดไอโซไซยาเนตเชิงชีวภาพ พอลิคาโพรแล็กโทนไดออล และเอทิลีนไกลคอลพบว่าที่อัตราส่วน 2.1:1:1 พอลิยูรีเทนเชิงชีวภาพที่ได้มีน้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยสูงสุด 28,000 กรัมต่อโมล จากนั้นขึ้นรูปเป็นแผ่นเส้นใยอิเล็กโทรสปันของพอลิอะคริโลไนไตรล์กับพอลิยูรีเทนเชิงชีวภาพที่อัตราส่วน 75:25 ด้วยเทคนิคอิเล็กโทรสปินนิง ร่วมกับการใช้วิธีการออกแบบการทดลองโดยวิธีการทากูชิ ซึ่งประกอบด้วย 3 ปัจจัย 4 ระดับ เพื่อศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อสัณฐานวิทยาและสมบัติของเส้นใยพอลิเมอร์ จากนั้นใช้วิธีการวิเคราะห์ความสัมพันธ์แบบเกรย์เพื่อศึกษาภาวะที่เหมาะสมในการเป็นแผ่นกั้นของแผ่นเส้นใยอิเล็กโทรสปันพอลิอะคริโลไนไตรล์กับพอลิยูรีเทนเชิงชีวภาพ โดยสมบัติที่ใช้ในการพิจารณา ได้แก่ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใย ขนาดรูพรุน ความเป็นรูพรุน ค่าการดูดซับอิเล็กโทรไลต์ ความทนแรงดึง ค่าการนำไอออน ค่ามุมสัมผัสของอิเล็กโทรไลต์และการหดตัวของแผ่นเส้นใย พบว่าการใช้ความเข้มข้นของพอลิอะคริโลไนไตรล์กับพอลิยูรีเทนเชิงชีวภาพร้อยละ 14 โดยน้ำหนัก ความต่างศักย์ไฟฟ้า 25 กิโลโวลต์และระยะห่างระหว่างปลายเข็มฉีดยากับแผ่นเก็บตัวอย่าง 16 เซนติเมตร เป็นภาวะที่เหมาะสมในการขึ้นรูปแผ่นเส้นใยพอลิอะคริโลไนไตร์ลกับพอลิยูรีเทนชีวภาพ โดยมีค่าการนำไอออนสูงถึง 3.11 มิลลิซีเมนต์ต่อเซนติเมตร มีความทนแรงดึง 44.2 เมกะปาสคาล และมีการดูดซับอิเล็กโทรไลต์ร้อยละ 1,971 ของแผ่นเส้นใย นอกจากนี้ยังพบว่าแผ่นเส้นใยที่พัฒนาได้สามารถทนต่อการหดตัวทางความร้อนได้ที่อุณหภูมิสูงถึง 150 องศาเซลเซียส ซึ่งแสดงให้เห็นว่าแผ่นเส้นใยที่เตรียมได้มีศักยภาพในการประยุกต์เป็นแผ่นกั้นสำหรับซิงก์ไอออนแบตเตอรี่

การเตรียมและสมบัติของพอลิอิเล็กโทรไลต์ไฮโดรเจลที่มีเส้นใยคาร์บอนเคลือบด้วยพอลิแอนิลีน, จุฑาภัค เกษรทอง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในการศึกษานี้ ได้ทำการเคลือบพอลิแอนีลีน (PANi) ลงบนพื้นผิวเส้นใยคาร์บอน (CF) ผ่านการสังเคราะห์ทางเคมี ประการแรกทำการปรับพื้นผิวของเส้นใยคาร์บอน ด้วยปฏิกิริยาไนเตรชันโดยใช้กรดซัลฟิวริก/กรดไนตริก คาดว่าได้เส้นใยคาร์บอนที่ประกอบไปด้วยหมู่ไนโตร ตามด้วยปฏิกิริยารีดักชันโดยใช้โซเดียมไฮโดรซัลไฟต์/แอมโมเนีย คาดว่าได้เส้นใยคาร์บอนที่ประกอบไปด้วยหมู่เอมีน จากนั้นทำการวิเคราะห์เบื้องต้นด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟาเรดสเปกโทรสโคปี (FTIR) และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) กลับพบว่าไม่มีหมู่ฟังก์ชันตามที่คาด โดยคาดว่าน่าจะมีสาเหตุจากพื้นที่ผิวของ CF ที่น้อยเกินไป จึงทำการบดเส้นใยคาร์บอนด้วยเครื่องบดแบบลูกบอล และนำมาปรับพื้นผิวด้วยปฏิกิริยาไนเตรชันและรีดักชัน จากนั้นทำการเคลือบพอลิแอนิลีนที่อัตราส่วน 1 , 2 และ 3 เท่าของน้ำหนักผงเส้นใยคาร์บอนบนหมู่อะมิโนโดยใช้ปฏิกิริยาออกซิเดชันพอลิเมอไรเซชันของแอนิลีน โดยมีแอมโมเนียมเพอร์ซัลเฟต เป็นตัวริเริ่ม ซึ่งหมู่ฟังชันก์ (CF, CF-NO2, CF-NH2 และ CF-PANi) ได้รับการยืนยันโดยการวิเคราะห์ FTIR และ SEM นอกจากนี้เมื่อตรวจสอบด้วยเครื่องเทอร์โมกราวิเมทริกอนาไลเซอร์ (TGA) หลังจากการเคลือบพอลิแอนิลีนบนผงเส้นใยคาร์บอนพบว่ามีน้ำหนักเพิ่มขึ้นถึง 40% จากนั้นนำเส้นใยคาร์บอนเคลือบพอลิแอนิลีนมาทำการศึกษาประสิทธิภาพทางไฟฟ้า โดยเทคนิคไซคลิกโวลแทม (CV) และกัลวาโนสแตติกชาร์จ/ดิสชาร์จ (GCD) พบว่าค่าการเก็บประจุ ที่อัตราส่วน 1: 1 ของเส้นใยคาร์บอนต่อพอลิแอนิลีนมีค่า 15.50 และ 63.92 ฟารัดต่อกรัม ซึ่งมีค่าสูงกว่าเส้นใยคาร์บอน (0.51 และ 5.0 ฟารัด/กรัม) โดยจากผลของการทดสอบดังกล่าวยืนยันว่าการสังเคราะห์โดยการเคลือบ PANi ลงบนพื้นผิวของผงเส้นใยคาร์บอนประสบความสำเร็จ นอกจากนี้การเตรียมไฮโดรเจลจากพอลิอิเล็กโทรไลต์เชิงซ้อนเตรียมได้จากพอลิสไตรีนซัลโฟเนต/ พอลิไดอัลลิลไดเมทิลแอมโมเนียมคลอไรด์ (PSS/PDADMAC) สามารถนำไปใช้เป็นแผ่นกั้นกลางระหว่างขั้วไฟฟ้าได้อย่างดี

ผลของสารเพอร์ออกไซด์อินทรีย์ต่อการออกซิเดชันสถานะของแข็งของพอลิเอทิลีนแวกซ์, ธนัญชฎา ทิพยไกรศร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อศึกษาผลของสารเพอร์ออกไซด์อินทรีย์และภาวะที่เหมาะสมในการผลิตออกซิไดซ์พอลิเอทิลีนแวกซ์โดยใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบแบตซ์ เพื่อให้ได้ค่าความเป็นกรดที่มากกว่า 13 มิลลิกรัมโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ต่อกรัม เนื่องจากเป็นค่าที่เหมาะสมในการนำมาใช้เป็นสารหล่อลื่นในภาคอุตสาหกรรม ทำให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและลดต้นทุนการผลิตได้ โดยใช้สารเพอร์ออกไซด์อินทรีย์คือ หนึ่ง,หนึ่ง-บิส-(เติร์ท-เอมิลเพอร์ออกซี)ไซโคลเฮกเซน และ ได-เติร์ท-บิวทิลเพอร์ออกไซด์ เป็นสารริเริ่มปฏิกิริยา (Initiator) ที่ความเข้มข้นร้อยละ 80 โดยน้ำหนัก และใช้แก๊สอากาศ (Air zero) ในการทำปฏิกิริยาออกซิเดชัน โดยใช้เวลาในการทำปฏิกิริยาในช่วง 60 ถึง 180 นาที อุณหภูมิที่ใช้ในการทำปฏิกิริยาในช่วง 90 ถึง 130 องศาเซลเซียส และปริมาณของสารเพอร์ออกไซด์อินทรีย์ในช่วงร้อยละ 2 ถึง 8 โดยน้ำหนัก จากการทดลองพบว่าภาวะที่เหมาะสมในการผลิตออกซิไดซ์พอลิเอทิลีนแวกซ์จากปริมาณพอลิเอทิลีนแวกซ์ 100 กรัม ได้แก่ เวลาในการทำปฏิกิริยา 180 นาที อุณหภูมิที่ใช้ในการทำปฏิกิริยา 123 องศาเซลเซียส และปริมาณของสารเพอร์ออกไซด์อินทรีย์ หนึ่ง,หนึ่ง-บิส-(เติร์ท-เอมิลเพอร์ออกซี)ไซโคลเฮกเซน ร้อยละ 6 โดยน้ำหนัก จะได้ค่าความเป็นกรด 15.23 มิลลิกรัมโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ต่อกรัม นอกจากนี้จากการวิเคราะห์ด้วยเทคนิค FTIR และ NMR ยังยืนยันว่าพอลิเอทิลีนแวกซ์ถูกออกซิไดซ์ในเครื่องปฏิกรณ์แบบแบตซ์

Conversion Of N-Pentane To Light Olefins Over Modified Zr/Hzsm-5-Based Catalysts, Bharanabha Makkaroon

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Ethylene and propylene are important raw materials for producing several types of chemicals and polymers. According to the increase of propylene demand in recent year, the P/E ratio was increased to 0.85. In order to meet the propylene demand, the development of hybrid HZSM-5 catalyst for catalytic cracking becomes more interesting owing to the cracking activity from HZSM-5 zeolite acid site and loaded metal on HZSM-5 that expected to promote the dehydrogenation activity to the catalyst which could possibly enhanced the P/E ratio. The alternative feedstock for this process is n-pentane which is the low-value product from distillation process. The …

Influence Of Mixed Anionic-Nonionic Surfactants On Methane Hydrate Formation : Suppression Of Foam Formation, Chakorn Viriyakul

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Solidified natural gas (SNG) via clathrate hydrate is a new technology for natural gas storage with high energy content per unit volume, extremely safe, and ease to recover. Although SNG has several advantages, its limitation is low rate of hydrate formation. Sodium dodecyl sulfate (SDS) is well known as a kinetic promoter used to increase the hydrate formation rate. However, using SDS resulted in a large amount of foam during gas recovery. In order to alleviate this problem, mixtures of SDS with nonionic surfactants were investigated. Polyoxyethylene (n) lauryl ether (EO₃ and EO₅) and alkyl poly glycol (APG) were mixed …

Layer-By-Layer Surface Modification Of Polymer Filament For Catalytic 3d Printed Parts, Pornnutcha Thadasri

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Catalyst was constructed in form of microreactor by fused deposition modeling (FDM) or 3D printing method that allow micro scale customization in order to achieve high detail construction. Poly (lactic acid) (PLA) and Poly (acrylonitrile-butadiene-styrene) (ABS) filaments were used as a built-up material. The surface modification was introduced to improve filaments surface adhesion by using alkaline treatment and Polyethyleneimine with variation of time and concentration and then deposited with polyelectrolyte multilayers by layer-bylayer technique before catalyst loading. Catalyst were synthesized by reduction reaction of Silver nitrate (AgNO₃) and sodium borohydride (NaBH4) with using poly (4-styrenesulfonic acid-co-maleic acid) as a capping …

Pyrrolidine As A Promoter For Methane Hydrate Formation: Comparative Study On The Thermodynamics, Kinetics, And Morphology With Tetrahydrofuran, Siravich Junthong

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Solidified natural gas (SNG) via clathrate hydrates has been proposed as an alternative approach for natural gas storage and transportation due to its numerous advantages. However, a slow hydrate formation rate and a requirement of operating conditions are the major limitations, which need to be improved to make SNG competitive in a large scale deployment. In this work, the roles of 5.56 mol% pyrrolidine were investigated for the methane hydrate formation in terms of thermodynamics and kinetics along with morphology. The results showed that pyrrolidine generally improved the thermodynamic stability of mixed methane hydrates, enhancing the formation at milder conditions …

Solid-Liquid-Polymer Mixed Matrix Membranes For Gas Separation: Silicone Rubber Membranes Filled With Nax And Ky Zeolites Adsorbed Peg, Sitthikiat Boonchoo

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Carbon dioxide (CO₂) is one of the major constituents of natural gas and biogas. The presence of high CO₂ content causes some serious problems including reduction of heating value and corrosion of equipment's surface. Additionally, CO₂ emission is the main issue of the greenhouse effect. In consequence of these problems, membrane technologies have drawn much attention as potential techniques for gas separation. mixed matrix membranes (MMMs) have been studied and developed to provide the synergistic effect of inorganic and organic materials on membranes. In this study, PEG/NaX:KY/SR mixed matrix membranes (PZS MMMs) were prepared by the solution casting method using …

Identification Of Crude Palm Oils By The Analyses Of Fatty Acids, Volatile Organic Compounds, And Carotenoids, Somluk Sanorkham

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

An in-depth analysis of crude palm oil is important to differentiate crude palm oil (CPO) from different geographic provenance for administrative control purposes to prevent and solve the problem of smuggling CPO from abroad to Thailand. In this study, eleven CPO samples from five provinces in Thailand were studied for their composition. The compositions of fatty acids, volatile organic compounds (VOCs), and carotenoids were characterized by GC-FID, GC-MS, and HPLC-DAD techniques, respectively. The chromatograms of fatty acids distribution were similar for all samples. The main components of fatty acids are palmitic acid, oleic acid, linoleic acid, and stearic acid. In …

Silver Surface Enrichment On Zsm-5 Zeolites For The Catalytic Cracking Of N-Pentane To Produce Light Olefins, Warisara Angguravanich

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The effects of Ag-incorporation on the catalytic performance of ZSM-5 zeolites have been investigated. Since Ag-incorporation can promote the formation of light olefins and significantly enhance catalytic performance in n-pentane catalytic cracking. However, the Ag-incorporated ZSM-5 zeolite was rapidly deactivated in npentane catalytic cracking. Thus, CLD and sulfation methods were introduced to improve catalytic activity and stability of Ag-incorporated ZSM-5 zeolites. The Agincorporated ZSM-5 zeolites have been prepared by the incipient wetness impregnation and CLD methods. Moreover, the sulfated catalyst was prepared by the sequential CLD and sulfation of commercial HZSM-5 zeolite. The catalytic activity and stability of Ag-incorporated ZSM-5 …

กลูโคสไบโอเซ็นเซอร์แบบไม่ใช้เอนไซม์จากคอปเปอร์ออกไซด์/รีดิวซ์กราฟีนออกไซด์นาโนคอมพอสิต, นพรัตน์ จันทร์มี

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในงานวิจัยนี้กลูโคสไบโอเซ็นเซอร์แบบไม่ใช้เอนไซม์ถูกพัฒนาขึ้นโดยใช้นาโนคอมพอสิตของโลหะออกไซด์และรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์ ขั้วไฟฟ้าคาร์บอนพิมพ์สกรีนถูกดัดแปรด้วยรีดิวซ์ กราฟีนออกไซด์เพื่อเพิ่มการนำไฟฟ้าและดัดแปรด้วยโลหะออกไซด์ที่มีขนาดในระดับนาโนสองชนิด ได้แก่ คอปเปอร์ออกไซด์ และซิงค์ออกไซด์เพื่อเป็นตัวเร่งทางเคมีไฟฟ้าสำหรับการเกิดออกซิเดชันโดยตรงของกลูโคส โดยศึกษาความเข้มข้นของสารดัดแปรที่เหมาะสมด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด จากนั้นเปรียบเทียบประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาของขั้วไฟฟ้าดัดแปรด้วยโลหะออกไซด์ด้วยเทคนิคไซคลิกโวล แทมเมทรีพบว่าขั้วไฟฟ้าคาร์บอนพิมพ์สกรีนที่ถูกดัดแปรด้วยรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์และคอปเปอร์ออกไซด์ให้กระแสสูงสุด จึงเลือกมาใช้เป็นขั้วไฟฟ้าสำหรับกลูโคสไบโอเซ็นเซอร์แบบไม่ใช้เอนไซม์ สำหรับการตรวจวัดกลูโคสในตัวอย่างจริง อุปกรณ์รูปแบบใหม่ถูกสร้างขึ้นโดยติดกระดาษพิมพ์แวกซ์ที่เคลือบด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์เพื่อเป็นส่วนป้อนสารตัวอย่างลงบนขั้วไฟฟ้าคาร์บอนพิมพ์สกรีนที่ถูกดัดแปรด้วย รีดิวซ์กราฟีนออกไซด์และคอปเปอร์ออกไซด์ อุปกรณ์นี้ถูกใช้ตรวจวัดกลูโคสในฟอสเฟตบับเฟอร์ซาลีนแสดงช่วงความเป็นเส้นตรงที่ 0.125 ถึง 7.0 มิลลิโมลาร์ และ 0.031 ถึง 7.0 มิลลิโมลาร์ โดยมีค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ที่ 0.9940 และ 0.9911 สำหรับการตรวจวัดด้วยเทคนิคไซคลิกโวลแทมเมทรีและเทคนิคแอมเพอโรเมทรี ตามลำดับ นอกจากนี้ขั้วไฟฟ้าคาร์บอนพิมพ์สกรีนที่ถูกดัดแปรด้วยรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์และคอปเปอร์ออกไซด์สามารถคงประสิทธิภาพการตรวจวัดได้ถึง 6 วันภายหลังการเตรียมอุปกรณ์ กลูโคสไบโอเซ็นเซอร์แบบไม่ใช้เอนไซม์ที่พัฒนาขึ้นนี้จึงสามารถประยุกต์เป็นอุปกรณ์ทางเลือกสำหรับติดตามผู้ป่วยโรคเบาหวานอย่างง่ายโดยไม่ต้องเตรียมตัวอย่าง

A Theoretical And Experimental Study Of Charge Transport In Organic Thermoelectric Materials And Charge Transfer States In Organic Photovoltaics, Ashkan Abtahi

Theses and Dissertations--Physics and Astronomy

Applications of organic electronics have increased significantly over the past two decades. Organic semiconductors (OSC) can be used in mechanically flexible devices with potentially lower cost of fabrication than their inorganic counterparts, yet in many cases organic semiconductor-based devices suffer from lower performance and stability. Investigating the doping mechanism, charge transport, and charge transfer in such materials will allow us to address the parameters that limit performance and potentially resolve them. In this dissertation, organic materials are used in three different device structures to investigate charge transport and charge transfer. Chemically doped π-conjugated polymers are promising materials to be used …

Hypervalent Iodine Compounds With Carboxylate And Tetrazolate Ligands, Avichal Vaish

Chemistry Theses and Dissertations

In modern organic chemistry, hypervalent (HV) iodine(III) compounds are frequently used as oxidizing agents but application of λ³-iodanes in polymer and material chemistry is still underexplored. This dissertation describes the preparation of dynamic and self-healing materials by employing ligand exchange reactions involving HV iodine(III) compounds of the type ArIL₂ (Ar = Aryl, L = ligand, e.g., carboxylate or (pseudo)halide). These compounds can undergo ligand exchange reactions in presence of nucleophiles (Nu^-) to form ArINu₂. Diacetoxyiodo benzene was successfully employed as a crosslinker to prepare dynamic and self-healing gels derived from carboxylate-containing polymers. Furthermore, …

Polyarylenes: Synthesis And Characterization Towards Advanced Applications, Stephen Budy

Chemistry Theses and Dissertations

A series of semi-fluorinated and non-fluorinated Diels−Alder step-growth polyarylene polymers and co-polymers were synthesized via typical oil bath heating (days/weeks) and more rapid microwave-assisted polymerization (hours). The polymers were characterized by multi-nuclear (¹H, ¹³C, and ¹⁹F) NMR and ATR−FTIR spectroscopy, thermal analysis (TGA, DSC, and DMA), GPC, XRD, water contact analysis (WCA), and refractive index (RI) measurements. The NMR spectra indicated a mixture of para and meta conformations through the polymer backbone increasing to more para with greater fluorine content. Thermal gravimetric analysis revealed the fluorine-containing polyarylenes possessed the highest char yields at almost 80% at …

Greening Of Catalytic Processes Using First-Row Transition Metals For Atom Transfer Radical Addition And Transfer Hydrogenation, Gabrielle Pros

Electronic Theses and Dissertations

This work focused on “greening” catalytic processes, atom transfer radical addition (ATRA), which adds an alkyl halide across and alkene, and transfer hydrogenation/dehydrogenation, which reduces a carbonyl without needing direct H₂ gas. Part of “greening” of these processes is through using abundant first row metals, Cu and Ni for catalysis. One aim was to design new ligands which would be more active in these systems; the second was investigation of additives for catalyst regeneration to reduce the catalyst loading necessary for high yields.

The TPMA^* family was investigated in ATRA. Rate constants followed the expected trend, which increased …

Influencing Factors On The Velocity And Temperature Of Propagating Fronts In Acrylate Composites, Samuel Morris Bynum

LSU Doctoral Dissertations

Thermal frontal polymerization is a type of polymerization in which a localized reaction zone propagates through an unstirred system. It is incumbent upon the production and transport of heat produced as a result of the exothermic reaction associated with free-radical polymerization. First discovered in the 1970s, frontal polymerization has been since utilized to produce a variety of different materials, utilizing a variety of different chemistries. The temperature of the propagating front and the velocity at which it propagates can be influenced via chemical or physical means. We show that through careful selection of monomers and control of the concentration of …

Adsorption Of Polyisobutylene-Based Dispersants Onto Carbon Black, Travis Paul Holbrook

Dissertations

The formation of carbonaceous by-products (e.g. soot) during the operation of an internal combustion engine is unavoidable and the aggregation of this soot leads to deleterious effects including abrasive wear of the engine, increased oil viscosities, and sludge deposition. Dispersants, which are composed of a hydrophobic tail and a polar headgroup, are used as oil additives to aid in the suspension and stabilization of the soot particles. Polyisobutylene succinimide (PIBSI) is the most well-studied class of dispersants and is characterized by a linear architecture and polyamine headgroup that interacts with soot by acid-base and dipole-dipole interactions. As such, there remains …

The Antimicrobial Activity And Cellular Targets Of Plant Derived Aldehydes And Degradable Pro-Antimicrobial Networks In Pseudomonas Aeruginosa, Yetunde Adewunmi

Dissertations

Essential oils (EOs) are plant-derived products that have been long exploited for their antimicrobial activities in medicine, agriculture, and food preservation. EOs represent a promising alternative to conventional antibiotics due to the broad-range antimicrobial activity, low toxicity to human commensal bacteria, and the capacity to kill microorganisms without promoting resistance. Despite the progress in the understanding of the biological activity of EOs, many aspects of their mode of action remain inconclusive. The overarching aim of this work was to address these gaps by studying molecular interactions between antimicrobial plant aldehydes and the opportunistic human pathogen Pseudomonas aeruginosa. We initiated …

Towards Completely Automated Glycan Synthesis, Matteo Panza

Dissertations

Carbohydrates are ubiquitous both in nature as biologically active compounds and in medicine as pharmaceuticals. Although there has been continued interest in the synthesis of carbohydrates, chemical methods require specialized knowledge and hence remain cumbersome. The need for development of rapid, efficient and operationally simple procedures has come to the fore. This dissertation focuses on the development of a fully automated platform that will enable both experts and non-specialists to perform the synthesis of glycans. Existing automated methods for the synthesis of oligosaccharides are highly sophisticated, operationally complex, and require significant user know-how. By contrast, high performance liquid chromatography (HPLC) …

Modeling And Simulations Of Peptoids, Pu Du

LSU Doctoral Dissertations

Polypeptoids, or poly-N-substituted glycines, are a class of sequence defined polymers that are structural mimics of polypeptides. Polypeptoids currently have received a growing interest due to their improved thermal stability, larger chemical diversity, and easier synthetic pathways as compared to peptides. Their lack of backbone hydrogen bonding and stereochemistry coupled with their easily tunability make them an ideal prototypical model system to study the effect of secondary/non-covalent interactions on self-assembly in solution. In order to develop a molecular level understanding of the effect of secondary interactions on polypeptoid self-assembly, systematic studies were carried out using molecular dynamics simulations on several …

Hierarchical Conjugated Polymer Systems Prepared By Controlled Chain-Growth Polymerization, Chunwa Peter Kei

LSU Doctoral Dissertations

π-Conjugated polymer materials may have a significant economic impact on society by providing means for designing affordable, flexible, and portable organic electronic devices. Their successful commercialization will depend on major scientific advancements, which will challenge human society to seek out ever more detailed and fundamental processes to command. Controlled polymerization affords such a power; allowing for the design of meticulous and precisely defined systems granting detailed insight into structure-property relationships in the polymer materials and bettering understanding of novel physical phenomena.

This dissertation primarily focuses on development and preparation of well-defined hierarchically organized macromolecular systems. The novel chain-growth polymerization methodologies …