Chemistry Commons^™

Molecular Dynamics Of Single-Wall Carbon Nanotube Wrapped With Polypropylene, Wanwisa Panman

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Nowadays, the nanocomposite materials have been widely used in various applications due to their unique properties such as thermal and electrical properties. Polymer/carbon nanotube (CNT) nanocomposite is one the important nanocomposite materials that are manufactured for improving thermal conductivity and electrical properties of polymers. Unfortunately, polypropylene (PP)/CNT preparation is difficult because of CNT dispersion and aggregation. Accordingly, amylose (AMY) and chitosan (CS) are selected in the present study in order to demonstrate how AMY and CS could diminish such problems by non-covalent modification on outer surface of single-walled CNT using molecular dynamics (MD) simulations. The MD results reveal that AMY …

Improvement Of Crystallization Behavior Of Polylactide Using Modified Chitin Whisker As Nucleating Agent, Nichaphat Passornraprasit

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This work focuses on the enhancement of crystallization behavior of polylactide (PLA). The small crystalline of polymer was used to induce nuclei for crystallization. The small crystalline of chitin whisker (CW) was prepared by acid hydrolysis. In order to enhance the compatibility between CW and PLA matrix, CW was grafted with acid terminated poly(D,L-lactic acid) (PDLLA) by coupling reaction to obtain PLA-g-CW. Then, the CW and PLA-g-CW were used as nucleating agents by compounding with PLA pellets at various contents from 0.1-0.3 phr by cast film extrusion. The SEM images of nanocomposites showed more agglomeration of whiskers with the increasing …

ผลของตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดกรดและเบสต่อผลผลิตน้ำมันชีวภาพของไพโรไลซิสเหง้ามันสำปะหลังในเครื่องปฏิกรณ์แบบต่อเนื่อง, กันต์ธีรา คำภีระ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

เหง้ามันสำปะหลังคือส่วนเหลือใช้จากกระบวนการเก็บเกี่ยวมันสำปะหลัง โดยมีปริมาณมากถึง 6,000,000 ตันต่อปี งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการผลิตน้ำมันชีวภาพจากเหง้ามันสำปะหลังด้วยกระบวนการไพโรไลซิสแบบต่อเนื่อง โดยทำการศึกษาตัวแปรที่มีผล 4 ตัวแปรดังนี้ ขนาดอนุภาคในช่วง 0.3-3 มิลลิเมตร อุณหภูมิ 400-500 องศาเซลเซียส อัตราการป้อนสาร 3.2-32.8 กรัมต่อนาที และอัตราการไหลของแก๊สไนโตรเจน 50-250 ลูกบาศก์เซนติเมตรต่อนาที จากผลการทดลองพบว่าภาวะที่เหมาะสมที่สุดคือ ขนาดอนุภาค 2-3 มิลลิเมตร อุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียส อัตราการป้อนสาร 18 กรัมต่อนาที และอัตราการไหลของแก๊สไนโตรเจน 150 ลูกบาศก์เซนติเมตรต่อนาที โดยที่ภาวะนี้ให้ปริมาณผลิตภัณฑ์น้ำมันชีวภาพมากถึงร้อยละ 43.04 ในงานวิจัยนี้ยังได้ศึกษาผลของตัวเร่งปฏิกิริยาต่อการผลิตน้ำมันชีวภาพ โดยใช้ศึกษาตัวเร่งปฏิกิริยาแคลไซน์โดโลไมต์ (ตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดเบส), ตัวเร่งปฏิกิริยา FCC ใช้แล้ว (ตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดกรด) และตัวเร่งปฏิกิริยาผสม (แคลไซน์โดโลไมต์ : FCC ใช้แล้ว = 1:1) จากผลการทดลองพบว่าการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยามีผลให้ปริมาณน้ำมันชีวภาพลดลง ปริมาณผลิตภัณฑ์แก๊สเพิ่มขึ้น แต่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพน้ำมันชีวภาพโดยลดปริมาณองค์ประกอบ Long residue hydrocarbon และเพิ่มปริมาณองค์ประกอบ Kerosine ได้ โดยเฉพาะตัวเร่งปฏิกิริยา FCC ใช้แล้วที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของน้ำมันชีวภาพได้โดยเพิ่มอัตราส่วนองค์ประกอบกลุ่มแอลเคน และแอลไคน์ได้ โดยลดสัดส่วนองค์ประกอบสารประกอบที่มีหมู่ออกซิเจนได้

ผลของสารตัวเติมไฮบริดเซลลูโลส/นาโนซิลิกาต่อสมบัติของพอลิแล็กทิกแอสิดคอมพอสิต, กิตติธร เลิศพิรุณ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้เริ่มต้นด้วยการเตรียมตัวเติมไฮบริดเซลลูโลส/นาโนซิลิกาที่ดัดแปรพื้นผิวด้วยสารดัดแปรเฮกซะเดซิลไตรเมทอกซีไซเลนผ่านปฏิกิริยาไซเลไนเซชันเพื่อให้มีสภาพผิวเป็นไฮโดรโฟบิก โดยใช้อัตราส่วนของตัวเติมเซลลูโลส/นาโนซิลิกา : สารดัดแปรเท่ากับ 1 : 1 และ 1 : 0.25 โดยน้ำหนัก จากนั้นเตรียมมาสเตอร์แบทช์ของพอลิแล็กทิกแอซิดคอมพอสิตด้วยตัวเติมไฮบริดดัดแปรที่เตรียมได้ปริมาณร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก ด้วยเครื่องอัดรีดแบบเกลียวคู่ จากนั้นนำมาสเตอร์แบทช์ที่เตรียมได้ไปผสมกับพอลิแล็กทิกแอซิดแบบหลอมเหลวอีกครั้งเพื่อลดปริมาณตัวเติมไฮบริดเซลลูโลส/นาโนซิลิกาดัดแปรในพอลิแล็กทิกแอซิดให้เหลือร้อยละ 1, 3 และ 5 โดยน้ำหนัก ด้วยเครื่องอัดรีดแบบเกลียวคู่ที่ใช้อุณหภูมิภายในบาเรลล์จากโซนป้อนถึงหัวดายเท่ากับ 195/190/180/165/150 องศาเซลเซียส จากนั้นขึ้นรูปชิ้นงานพอลิแล็กทิกแอซิดคอมพอสิตด้วยเครื่องฉีดแบบสำหรับทดสอบสมบัติเชิงกลและการย่อยสลายทางชีวภาพ จากการทดสอบ พบว่า พอลิแล็กทิกแอซิดคอมพอสิตที่เตรียมจากตัวเติมไฮบริดดัดแปรด้วย 2 ระบบ ปริมาณร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก มีความทนแรงกระแทกเพิ่มขึ้นร้อยละ 3.1 และ 3.0 และมีความทนแรงดึงเพิ่มขึ้นร้อยละ 6.9 และลดลงร้อยละ 1.6 เมื่อใช้ตัวเติมเซลลูโลส : สารดัดแปร 1 : 1 และ 1 : 0.25 ตามลำดับ เมื่อเปรียบเทียบกับพอลิแล็กทิกแอซิดบริสุทธิ์ อย่างไรก็ตาม พอลิแล็กทิกแอซิดคอมพอสิตที่ใส่ตัวเติมไฮบริดเซลลูโลส/นาโนซิลิกาดัดแปรร้อยละ 1, 3 และ 5 โดยน้ำหนัก มีสมบัติเชิงกลต่ำกว่าคอมพอสิตที่ใส่ไฮบริดเซลลูโลส/นาโนซิลิกาดัดแปรร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก ทั้งนี้เนื่องจากการแตกสลายของพอลิแล็กทิกแอซิดในส่วนผสมมาสเตอร์แบทช์เมื่อได้รับความร้อน 2 ครั้ง ขณะที่มาสเตอร์แบทช์ถูกนำไปฉีดขึ้นรูปโดยตรง ตัวเติมไฮบริดเซลลูโลส/นาโนซิลิกาดัดแปรร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก จึงสามารถเสริมแรงให้กับพอลิแล็กทิกแอซิด และส่งเสริมการเร่งย่อยสลายของพอลิแล็กทิกแอซิดคอมพอสิตภายใต้สภาวะการฝังดินด้วยกลไกการดูดซึมน้ำ เพื่อนำพาจุลินทรีย์เข้าไปย่อยสลายเซลลูโลสได้เป็นกรดแล็กทิก และซิลิกาจะปลดปล่อยกรดไซลิซิก กรดที่เกิดขึ้นจะเร่งการสลายตัวของพอลิแล็กทิกแอซิดผ่านกลไกไฮโดรไลติก ไฮโดรลิซิส จึงทำให้คอมพอสิตสลายตัวได้เร็วกว่าพอลิแล็กทิกบริสุทธิ์

ผลของตัวเติมไฮบริดสตาร์ช/นาโนซิลิกาต่อสมบัติของพอลิแล็กทิกแอซิดคอมพอสิต, จินดามาศ สรรพทรัพย์สิริ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้เริ่มต้นด้วยการเตรียมตัวเติมไฮบริดสตาร์ช/นาโนซิลิกาที่ดัดแปรพื้นผิวด้วยสารดัดแปรเฮกซะเดซิลไตรเมทอกซีไซเลนผ่านปฏิกิริยาไซเลไนเซชันเพื่อให้มีสภาพผิวเป็นไฮโดรโฟบิก โดยใช้อัตราส่วนของตัวเติมสตาร์ช/นาโนซิลิกา : สารดัดแปรเท่ากับ 4 : 1 และ 1 : 1 โดยน้ำหนัก จากนั้นเตรียมมาสเตอร์แบทช์ของพอลิแล็กทิกแอซิดคอมพอสิตด้วยตัวเติมไฮบริดดัดแปรที่เตรียมได้ปริมาณร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก ด้วยเครื่องอัดรีดแบบเกลียวคู่ จากนั้นนำมาสเตอร์แบทช์ที่เตรียมได้ไปผสมกับพอลิแล็กทิกแอซิดแบบหลอมเหลวอีกครั้งเพื่อลดปริมาณตัวเติมไVบริดสตาร์ช/นาโนซิลิกาดัดแปรในพอลิแล็กทิกแอซิดให้เหลือร้อยละ 1, 3 และ 5 โดยน้ำหนัก ด้วยเครื่องอัดรีดแบบเกลียวคู่ที่ใช้อุณหภูมิภายในบาเรลล์จากโซนป้อนถึงหัวดายเท่ากับ 150/160/170/180/190 องศาเซลเซียส จากนั้นขึ้นรูปชิ้นงานพอลิแล็กทิกแอซิดคอมพอสิตด้วยเครื่องฉีดแบบสำหรับทดสอบสมบัติเชิงกลและการย่อยสลายทางชีวภาพ จากการทดสอบ พบว่า พอลิแล็กทิกแอซิดคอมพอสิตที่เตรียมจากตัวเติมไฮบริดดัดแปรด้วย 2 ระบบ ปริมาณร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก มีความทนแรงกระแทกเพิ่มขึ้นร้อยละ 17.4 และ 12.6 และมีความทนแรงดึงเพิ่มขึ้นร้อยละ 25.3 และ 18.8 เมื่อใช้ตัวเติมไฮบริด : สารดัดแปรที่อัตราส่วน 4 : 1 และ 1 : 1 โดยน้ำหนัก ตามลำดับ เหนือกว่าพอลิแล็กทิกแอซิดบริสุทธิ์ อย่างไรก็ตาม พอลิแล็กทิกแอซิดคอมพอสิตที่ใส่ตัวเติมไฮบริดสตาร์ช/นาโนซิลิกาดัดแปรร้อยละ 1, 3 และ 5 โดยน้ำหนัก มีสมบัติเชิงกลต่ำกว่าคอมพอสิตที่ใส่ไฮบริดสตาร์ช/นาโนซิลิกา ดัดแปรร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก ทั้งนี้เนื่องจากการแตกสลายของคอมพอสิตเมื่อได้รับความร้อนขณะทำการผสม 2 ขั้นตอน ดังนั้น การใส่ตัวเติมไฮบริดสตาร์ช/นาโนซิลิกาดัดแปรร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก สามารถเสริมแรงให้กับพอลิแล็กทิกแอซิด และส่งเสริมการย่อยสลายของพอลิแล็กทิกแอซิดคอมพอสิตภายใต้สภาวะการฝังดินด้วยปฏิกิริยาจากเอนไซม์ของจุลินทรีย์ที่อยู่ในดิน ซึ่งส่งผลให้เกิดปฏิกิริยาไฮโดรลิซิสและการย่อยสลายของคอมพอสิตไปพร้อมๆ กัน พร้อมทั้งปลดปล่อยกรดแล็กทิกและซาลิไซลิก

การเตรียมและสมบัติของพอลิแล็กทิกแอซิด/พอลิสไตรีนชนิดทนแรงกระแทกสูง/ผงไม้/แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์คอมพอสิต, ณัฐบุรุษ คงไกรฤกษ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในงานวิจัยนี้ คอมพอสิตของพอลิแล็กทิกแอซิด/พอลิสไตรีนชนิดทนแรงกระแทกสูง ได้ถูกเตรียมโดยการใส่ผงไม้และแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ ขั้นแรกพอลิแล็กทิกแอซิดถูกผสมแบบหลอมเหลวกับพอลิสไตรีนชนิดทนแรงกระแทกสูง 5 อัตราส่วน (ร้อยละ 10-50 โดยน้ำหนัก) ในเครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่ตามด้วยการฉีดแบบ จากการทดสอบ พบว่า การใส่พอลิสไตรีนชนิดทนแรงกระแทกสูงลงในพอลิเมอร์ผสมพอลิแล็กทิกแอซิด/พอลิสไตรีนชนิดทนแรงกระแทกสูง สามารถปรับปรุงความทนแรงกระแทก (ร้อยละ 10 สูงที่สุด) การยืดตัว ณ จุดขาด (ร้อยละ 10 สูงที่สุด) และเสถียรภาพทางความร้อน (ร้อยละ 10 สูงที่สุด) เมื่อเปรียบเทียบกับพอลิแล็กทิกแอซิดล้วน หากแต่ความทนแรงดึง ยังส์มอดุลัสและความทนแรงดัดโค้งมีค่าลดลงตามปริมาณพอลิสไตรีนชนิดทนแรงกระแทกสูงที่เพิ่มขึ้น โดยพอลิเมอร์ผสมที่อัตราส่วน 80/20 เมื่อใส่ผงไม้ปริมาณ 20 ส่วนโดยน้ำหนักต่อเรซินร้อยส่วน มีสมบัติเชิงกล (ความทนแรงดึง และ ยังส์มอดุลัส) ที่ดี จึงเลือกไปเตรียมคอมพอสิตด้วยแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ โดยมีอัตราส่วนผงไม้/แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์เท่ากับ 20/0, 20/20, 20/30 และ 20/40 จากการทดลอง พบว่า ผงไม้ช่วยปรับปรุงความทนแรงกระแทก ความทนแรงดึง ยังส์มอดุลัส และความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ ขณะที่การยืดตัว ณ จุดขาด ความทนแรงดัดโค้ง เสถียรภาพทางความร้อน และการต้านทานการลามไฟลดลง นอกจากนี้ เมื่อใส่แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ใน 80/20/20 พอลิแล็กทิกแอซิด/พอลิสไตรีนชนิดทนแรงกระแทกสูง/ผงไม้คอมพอสิต พบว่า คอมพอสิตมียังส์มอดุลัส เสถียรภาพทางความร้อน การต้านทานการลามไฟและความสามารถในการย่อยสลายเพิ่มขึ้นตามปริมาณแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ที่เพิ่มขึ้น

การปรับปรุงคุณภาพเชิงเร่งปฏิกิริยาของน้ำมันชีวภาพโดยซีโอไลต์โดปด้วยโลหะ, ณิชาบูล ชายหาด

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การศึกษาครั้งนี้มุ่งเน้นการการปรับปรุงคุณภาพเชิงเริงปฏิกิริยาของน้ำมันชีวภาพที่ได้จากกระบวนไพโรไลซิสแบบเร็วของลำต้นทานตะวัน ไม้สนซีดาร์ ลำต้นเจแปนนิสน็อตวีด และลำต้น แอปเปิ้ลด้วยซีโอไลต์ H-ZSM-5 H-Beta และ H-USY จากผลการทดลองพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาทั้ง 3 ชนิดมีความว่องไวและเลือกจำเพาะในการเกิดสารประกอบแอโรมาติกไฮโดรคาร์บอนโดยได้ปริมาณสัมพัทธ์ของสารประกอบแอโรมาติกไฮโดรคาร์บอนร้อยละ 56.2 - 100 จากการวิเคราะห์ด้วย GC/MS ตัวเร่งปฏิกิริยาซีโอไลต์ H-ZSM-5 ผลิตปริมาณสารประกอบแอโรมาติกไฮโดรคาร์บอนมากที่สุด นอกจากนี้ตัวเร่งปฏิกิริยาทุกชนิดมีประสิทธิภาพในการนำกลับมาใช้ซ้ำโดยยังคงความว่องไวและความเลือกจำเพาะในการเป็นสารประกอบแอโรมาติกไฮโดรคาร์บอนสูงถึงร้อยละ 70 ในรอบการใช้ซ้ำครั้งที่ 3 และตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้แล้วยังสามารถฟื้นฟูสภาพได้โดยการเผาแบบง่าย ในขณะที่การเมื่อศึกษาตัวเร่งปฏิกิริยาซีโอไลต์โดปด้วยโลหะทองแดงเพื่อเพิ่มความว่องไวและความเสถียรของตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยวิธีแลกเปลี่ยนไอออนและการเคลือบฝัง จากผลการทดลองพบว่าการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาซีโอไลต์โดปด้วยโลหะทองแดงในปริมาณร้อยละ 0.5 ด้วยวิธีเคลือบฝัง ทำให้ปริมาณสารประกอบแอโรมาติกไฮโดรคาร์บอนเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตามการเพิ่มปริมาณทองแดงที่โดปบน H-ZSM-5 ส่งผลทำให้ความเลือกจำเพาะและพื้นที่ผิวของซีโอไลต์ลดลง ในขณะที่มีความเป็นกรดเพิ่มมากขึ้นซึ่งจากผลการทดลองชี้ให้เห็นว่าการโดปทองแดงในปริมาณที่เหมาะสมมีผลการต่อประสิทธิภาพในการเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

การผลิตไฮโดรเจนจากรีฟอร์มิงด้วยไอน้ำของกลีเซอรอลดิบและกลีเซอรอลบริสุทธิ์, นิพิฐพนธ์ ปะนามะสา

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีเป้าหมายเพื่อศึกษาผลของปัจจัยดำเนินการที่ส่งผลต่อการผลิตไฮโดรเจนจาก รีฟอร์มิงด้วยไอน้ำของกลีเซอรอลบริสุทธิ์และกลีเซอรอลดิบ ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์พลอยได้จากกระบวนการผลิตน้ำมันไบโอดีเซล และศึกษาผลของสิ่งเจือปนในกลีเซอรอลดิบที่มีต่อรีฟอร์มิงด้วย ไอน้ำ โดยใช้เครื่องปฏิกรณ์เบดนิ่งแบบต่อเนื่อง ภายใต้ภาวะดำเนินการแตกต่างกัน โดยศึกษาช่วงอุณหภูมิ 600 - 700 องศาเซลเซียส อัตราส่วนการป้อนเข้าไอน้ำต่อคาร์บอนที่ 6 - 12 และความดัน 1 - 4 บาร์ โดยกำหนดให้ใช้อัตราการป้อนเข้าคงที่ 0.5 มิลลิลิตรต่อนาที จากผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าทั้งในกลีเซอรอลบริสุทฺธิ์และกลีเซอรอลดิบซึ่งมีแนวโน้มไปในทิศทางเดียวกัน โดยการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิรวมไปถึงการเพิ่มปริมาณอัตราส่วนการป้อนเข้าไอน้ำต่อคาร์บอน ส่งผลให้ผลได้ไฮโดรเจนและร้อยละการเปลี่ยนคาร์บอนเพิ่มขึ้น โดยอุณหภูมิที่ 650 องศาเซลเซียส และอัตราส่วนการป้อนไอน้ำต่อคาร์บอนที่ 9 ที่ความดันบรรยากาศ เป็นค่าปัจจัยดำเนินการที่เหมาะสมให้ผลได้ไฮโดรเจน 3.36 มิลลิโมลต่อกรัมกลีเซอรอลและร้อยละการเปลี่ยนคาร์บอนที่ 18.1 จากกลีเซอรอลบริสุทธิ์ แต่สำหรับกลีเซอรอลดิบให้ผลได้ไฮโดรเจนและร้อยละการเปลี่ยนของคาร์บอนสูงกว่าอย่างชัดเจนที่ 4.37 มิลลิโมลต่อกรัมกลีเซอรอลและร้อยละ 25.6 ตามลำดับ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าสิ่งเจือปนในกลีเซอรอลดิบ อาจส่งผลถึงปฏิกิริยารีฟอร์มิง โดยพบว่า โลหะอัลคาไลน์ และ เมทานอล ที่เจือปนอยู่ในสารละลายกลีเซอรอลน่าจะมีผลต่อผลได้ไฮโดรเจนและร้อยละการเปลี่ยนคาร์บอนเพิ่มขึ้น แต่ในทางกลับกันปริมาณกรดไขมันอิสระซึ่งเจือปนอยู่ในกลีเซอรอลไม่มีผลชัดเจนต่อการเพิ่มของผลได้ไฮโดรเจนและยังส่งผลให้ความเข้มข้นของไฮโดรเจนผลิตภัณฑ์ลดลง นอกจากนี้เมทานอลและกรดไขมันอิสระยังทำให้เกิดไฮโดรคาร์บอนมากขึ้น

การเตรียมไคโตซาน/พอลิไวนิลแอลกอฮอล์ไฮโดรเจล, พริม ภักดีธรรม

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ไคโตซาน (CS) เป็นพอลิเมอร์ที่สามารถย่อยสลายทางชีวภาพซึ่งมีการตอบสนองที่ดีต่อระบบภูมิคุ้มกันร่างกายและมีฤทธิ์ต้านเชื้อจุลินทรีย์ การใช้ไคโตซานเพื่อขึ้นรูปเป็นแผ่นปิดแผลยังมีข้อจำกัดบางประการเนื่องจากความอ่อนแอของแผ่นฟิล์ม นอกจากนั้นแผ่นไคโตซานยังมีความยืดหยุ่นไม่มากพอและแตกหักได้ง่าย ดังนั้นจึงได้เตรียมแผ่นไคโตซานบนผ้าเพื่อเป็นวัสดุฐานรอง การเตรียมไฮโดรเจลผสมโดยใช้ไคโตซานผสมพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ทั้งหมด 2% (w/v) ในสารละลายกรดอะซิติก 1% (v/v) ที่อัตราส่วน 0.75 ไคโตซาน ต่อ 0.25 พอลิไวนิลแอลกอฮอล์ เป็นอัตราส่วนที่มีประสิทธิภาพสูงสุดของไฮโดรเจลผสมที่สามารถกักเก็บน้ำได้ 89.12% ซึ่งมีขั้นตอนการเตรียมโดยนำสารละลายไฮโดรเจลไคโตซาน/พอลิไวนิลแอลกอฮอล์ผสม เทลงบนผ้าและอบแห้งที่อุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 72 ชั่วโมง อัตราส่วนของส่วนผสมไคโต-ซาน/พอลิไวนิลแอลกอฮอล์ในการทดสอบคือตั้งแต่ 2:0 ถึง 0:2 เพื่อหาปริมาณน้ำที่เหมาะสม และเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการต้านเชื้อจุลินทรีย์ จึงเติมน้ำมันหอมระเหยจากตะไคร้ (Cymbopogon citratus) เข้าไปปริมาณ 3.125% (v/v) ในขณะขึ้นรูปไฮโดรเจล จากการทดสอบแผ่นไฮโดรเจลผสมไคโตซาน/พอลิไวนิลแอลกอฮอล์ด้วยวิธีทดสอบ AATCC 100 (Antibacterial Finishes on Textile Materials: Assessment of) ผลจากการทดลองน้ำมันตะไคร้หอมระเหย สามารถเพิ่มประสิทธิการต้านเชื้อของไฮโดรเจลผสมไคโต-ซาน/พอลิไวนิลแอลกอฮอล์บนฐานรองซึ่งสามารถยับยั้ง S.aureus ได้จาก 6.16 ± 0.02 log CFU/ml เหลือ 0.00 หรือ 99.99% ใน 24 ชั่วโมง

ไฮโดรจิเนชันบางส่วนของไบโอดีเซลโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลบนตัวรองรับคาร์บอน, รุ่งทิวา โกศล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ไบโอดีเซล เป็นอีกหนึ่งพลังงานทางเลือกที่ได้รับความนิยมในการค้นคว้าและวิจัยเป็นจำนวนมาก โดยหนึ่งในพืชเกษตรกรรมที่ถูกนำมาผลิตไบโอดีเซล คือปาล์มน้ำมัน แม้ว่าไบโอดีเซลมีสมบัติที่สามารถใช้ทดแทนน้ำมันดีเซลที่ได้จากแหล่งปิโตรเลียมได้ แต่ไบโอดีเซลก็ยังมีข้อจำกัดในเรื่องของค่าความเสถียรต่อการทำปฏิกิริยากับออกซิเจนและค่าการไหลเท ณ อุณหภูมิต่ำ ซึ่งสามารถปรับปรุงสมบัติโดยปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันบางส่วน งานวิจัยนี้ได้ศึกษาปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันบางส่วนของไบโอดีเซลด้วยตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลโดยมีคาร์บอนเป็นตัวรองรับ ภายใต้การทดลองที่ความดัน 3 บาร์ และ 5 บาร์ อุณหภูมิ 80, 100 และ 120 องศาเซลเซียส ใช้น้ำหนักของตัวเร่งปฏิกิริยาต่อน้ำหนักไบโอดีเซลที่ 1, 3 และ 5 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก สภาวะการทดลองดังกล่าวนี้ใช้เพื่อปรับปรุงข้อจำกัดของไบโอดีเซล นอกจากนี้ยังศึกษาผลของการเติมโลหะแมกนีเซียมในการเลือกเกิดซิส-ทรานส์ไอโซเมอร์ โดยผ่านกระบวนการไฮโดรจิเนชันบางส่วนของไบโอดีเซล โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลบนตัวรองรับคาร์บอนและเติมโลหะแมกนีเซียมด้วยวิธีการจุ่มชุ่ม ตัวเร่งปฏิกิริยาและไบโอดีเซลจะถูกวิเคราะห์ด้วยเครื่องมือวิเคราะห์พื้นผิว ก๊าซโครมาโทกราฟี เอกซเรย์ดิฟแฟรกชัน เครื่องมือวิเคราะห์พฤติกรรมการรีดักชันโดยก๊าซไฮโดรเจน เทคนิควิเคราะห์ปริมาณพันธะคู่ด้วยไอโอดีน เครื่องมือวิเคราะห์สัณฐานตัวเร่งปฏิกิริยา และเครื่องมือวิเคราะห์สมบัติไบโอดีเซล จากผลการศึกษาทั้งหมดพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลบนตัวรองรับคาร์บอนและเติมโลหะแมกนีเซียม สามารถลดปริมาณของคาร์บอน 18 อะตอม แบบอิ่มตัว ให้ปริมาณคาร์บอน 18 อะตอมที่มีพันธะคู่หนึ่งตำแหน่งแบบซิสไอโซเมอร์มากขึ้น และลดปริมาณคาร์บอน 18 อะตอมที่มีพันธะคู่หนึ่งตำแหน่งแบบทรานส์ไอโซเมอร์ ซึ่งส่งผลดีต่อสมบัติไบโอดีเซลมากกว่าการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลบนตัวรองรับคาร์บอนที่ไม่มีการเติมโลหะแมกนีเซียม.

การเตรียมเเละสมบัติของพอลิแล็กทิกแอซิด/ยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์/นาโนซิลิกาคอมพอสิต, อรรถพล มงคลวัย

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วัตถุประสงค์ของงานนี้ คือ การปรับปรุงความเหนียวและเสถียรภาพทางความร้อนของพอลิแล็กทิกแอซิดด้วยการเติมยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์และนาโนซิลิกา โดยยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ถูกเตรียมจากน้ำยางธรรมชาติผ่านกระบวนการ อิน ซิทู อิพ็อกซิเดชัน โดยใช้กรดฟอร์มิก 0.5 โมลาร์ และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 0.75 โมลาร์ ที่อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 4 ชั่วโมง จากการวิเคราะห์ด้วยเทคนิคฟูเรียร์แทรนสฟอร์มสเปกโทรสโกปี พบว่า ยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์มีปริมาณหมู่อิพ็อกไซด์ร้อยละ 30 โดยโมล จากนั้นยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ที่เตรียมได้ถูกนำไปผสมกับพอลิแล็กทิกแอซิดที่ปริมาณต่างๆ (ร้อยละ 10, 20 และ 30 โดยน้ำหนัก) ในเครื่องผสมแบบปิดตามด้วยเครื่องอัดแบบ จากผลการทดสอบ พบว่า การเติมยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ลงในพอลิแล็กทิกแอซิด ส่งผลให้ความทนแรงกระแทกและการยืดตัว ณ จุดขาดได้รับการปรับปรุง หากแต่ความทนแรงดึง ยังส์มอดุลัสและเสถียรภาพทางความร้อนลดลง และเนื่องด้วยพอลิเมอร์ผสม 80/20 พอลิแล็กทิกแอซิด/ยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ มีความทนแรงกระแทกและการยืดตัว ณ จุดขาดสูงที่สุด (16.4 เมกะปาสคาล และร้อยละ 7.8 ตามลำดับ) จึงได้ถูกเลือกเพื่อนำไปเตรียมคอมพอสิตด้วยนาโนซิลิกาที่สามอัตราส่วน (1, 2 และ 3 ส่วนโดยน้ำหนักต่อเรซินร้อยส่วน) จากผลการทดลอง พบว่า ความทนแรงกระแทกและเสถียรภาพทางความร้อนของคอมพอสิตได้รับการปรับปรุงเมื่อเปรียบเทียบกับพอลิเมอร์ผสม 80/20 พอลิแล็กทิกแอซิด/ยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ โดยการเติมนาโนซิลิกาที่ปริมาณ 2 ส่วนโดยน้ำหนักต่อเรซินร้อยส่วน พบว่า ความทนแรงกระแทกและเสถียรภาพทางความร้อนสูงที่สุด นอกจากนี้ สมบัติเชิงกลและสมบัติทางความร้อนของ 80/20/2 พอลิแล็กทิกแอซิด/ยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์/นาโนซิลิกาคอมพอสิตที่เตรียมด้วยกระบวนการผสมเเบบหลอมเหลว ถูกนำไปเปรียบเทียบกับคอมพอสิตที่เตรียมด้วยการผสมยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์และนาโนซิลิกาในภาวะเลเท็กซ์ ที่ปริมาณซิลิกาเท่าๆ กัน พบว่า การเตรียมคอมพอสิตในภาวะเลเท็กซ์มีสมบัติเชิงกลและสมบัติทางความร้อนต่ำกว่าการเตรียมคอมพอสิตในภาวะหลอมเหลว เมื่อพิจารณาที่ปริมาณนาโนซิลิกาในคอมพอสิตเท่าๆ กัน

วัสดุเชิงประกอบแกรฟีนเจือไนโตรเจน/โคบอลต์และแมงกานีสออกไซด์/พอลิพีร์โรลสำหรับการประยุกต์เป็นตัวเก็บประจุยิ่งยวด, เวสารัช เสมอชีพ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้เป็นการพัฒนาวัสดุสำหรับใช้เป็นตัวเก็บประจุยิ่งยวดที่มีประสิทธิภาพสูงจากแกรฟีนเจือไนโตรเจนซึ่งมีกลไกการเก็บประจุแบบสองชั้นร่วมกับพอลิพิร์โรลและโลหะออกไซด์ผสมซึ่งมีกลไกการเก็บประจุแบบซูโดคาแพซิทีฟ โดยเริ่มจากนำแกรฟีนมารีฟลักซ์ร่วมกับเมลามีนในน้ำที่อุณหภูมิ 97 °C เป็นเวลา 12 ชั่วโมง ทำให้เกิดการเจือไนโตรเจนเข้าไปในโครงสร้างของแกรฟีน การเจือไนโตรเจนเข้าไปในแกรฟีนนี้ได้รับการยืนยันด้วยเทคนิคอินฟราเรดสเปกโทรสโกปีและเทคนิคเอกซ์เรย์โฟโตอิเล็กตรอนสเปกโทรสโกปี จากนั้นสังเคราะห์พอลิพิร์โรลลงบนพื้นผิวของแกรฟีนเจือไนโตรเจนโดยใช้แอมโมเนียมเพอร์ซัลเฟตภายใต้คลื่นความถี่สูง เพื่อให้เกิดชั้นของพอลิพิร์โรลที่ปกคลุมพื้นผิวของแกรฟีนเจือไนโตรเจนได้อย่างสม่ำเสมอและทั่วถึง เมื่อนำแกรฟีนเจือไนโตรเจนที่เคลือบด้วยพอลิพิร์โรลที่กระจายตัวอย่างสม่ำเสมอไปทดสอบด้วยเทคนิคกัลวาโนสแททิกชาร์จ-ดิสชาร์จพบว่าให้ค่าการเก็บประจุจำเพาะที่ดีโดยมีค่าสูงถึง 150.63 F/g ที่กระแสไฟฟ้า 1 A/g ส่วนโลหะออกไซด์ผสมเตรียมจากโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนส (KMnO4) และโคบอลต์ไนเตรตเฮกซะไฮเดรต (Co(NO3)2·6H2O) ใช้เทคนิคไฮโดรเทอร์มัลที่อุณหภูมิ 120 °C 4 ชั่วโมง ที่อัตราส่วนโดยโมลที่เท่ากัน เพื่อเปลี่ยนธาตุทั้งสองให้กลายเป็นเป็นอนุภาคของโลหะออกไซด์ผสม โลหะออกไซด์ผสมที่ได้ (MnCo2O4) มีสัณฐานวิทยาที่ดีและเกิดกลไกการเก็บประจุแบบซูโดคาร์ปาซิเทอร์ได้ดีกว่าแมงกานีสออกไซด์หรือโคบอลต์ออกไซด์ที่ใช้วิธีเดียวกันในการสังเคราะห์ และเมื่อนำแกรฟีนเจือไนโตรเจนที่เคลือบด้วยพอลิพิร์โรลมาผสมกับโลหะออกไซด์ผสม พบว่าที่อัตราส่วนร้อยละ 60 เป็นอัตราส่วนที่เหมาะสมที่สุด โดยให้ค่าการเก็บประจุสูงถึง 217.5 F/g ที่กระแสไฟฟ้า 1 A/g ผลการทดลองชี้ให้เห็นว่าวัสดุที่พัฒนาขึ้นนี้สามารถนำไปประยุกต์เป็นตัวเก็บประจุยิ่งยวดที่มีประสิทธิภาพสูงได้

พฤติกรรมการย่อยสลายทางชีวภาพและความเข้ากันได้ของพอลิแล็กทิกแอซิดที่เติมแต่งด้วยแอซิทิเลตเซลลูโลส, ธนา บุนนาค

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ได้ทำการสังเคราะห์แอซิทิเลตเซลลูโลสด้วยปฏิกิริยาอะซิทิเลชันระหว่างเซลลูโลสเจลกับไวนิลอะซีเทต หลังจากนั้นทำการตรวจสอบด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานสฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี พบว่าปรากฏพีกที่ต่ำแหน่ง 1740 cm­-1 ซึ่งแสดงถึงพันธะเอสเทอร์ของหมู่อะซิทิลอยู่บนสายโซ่ของเซลลูโลส และพบว่าพีกที่ต่ำแหน่งดังกล่าว มีความเข้มของพีกเพิ่มขึ้น ตามสัดส่วนของไวนิลอะซีเทต และพบว่าอัตราส่วนที่เกิดปฏิกริยาสูงที่สุดคืออัตราส่วนโดยโมลที่ 12 : 1 จึงยืนยันได้ว่าได้เซลลูโลสดัดแปรจากปฏิกิริยาอะซิทิลเลชันนี้ หลังจากทำการผสมพอลิแล็กทิกแอซิดกับแอซิทิเลตเซลลูโลสที่สังเคราะห์ได้ โดยทำการผสมแอซิทิเลตเซลลูโลสที่ร้อยละ 1, 3 และ 5 โดยมวลของพอลิแล็กทิกแอซิดผ่านเครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่ และเมื่อทำการทดสอบสมบัติเชิงกล พบว่าที่สัดส่วนการเติมร้อยละ 1 (สูตร PLAACC1) สูตรผสมนี้มีความทนแรงดึง และค่ามอดุลัส ได้ดีขึ้นเมื่อเทียบกับพอลิแล็กทิกแอซิด เนื่องจากแอซิทิเลตเซลลูโลสเกิดการกระจายตัวที่ดีและแอซิทิเลตเซลลูโลสมีความสามารถในการยึดเกาะกับแมทริกซ์ได้อย่างสม่ำเสมอ แต่พบว่าสมบัติเชิงกลมีค่าที่ลดลงเมื่อเติมแอซิทิเลตเซลลูโลส ในจำนวนที่มากขึ้นเนื่องจากเกิดการเกาะกลุ่มกันของแอซิทิเลตเซลลูโลสที่ใหญ่ขึ้น และมีการยึดติดที่แย่ลง สุดท้ายการทดสอบการย่อยสลายโดยการฝังกลบในดินที่ผสมแบคทีเรีย Bacillus Licheniformis พบว่า ที่สัดส่วนการเติมร้อยละ 5 (สูตร PLAACC5) เกิดการย่อยสลายมากที่สุด ที่ระยะเวลา 90 วัน โดยพบรอยแตกและรูบนชิ้นตัวอย่าง ในทางกลับกัน พอลิแล็กทิกแอซิด และ ตัวอย่างในอัตราส่วนอื่นในดินควบคุมและดินที่ผสม แบคทีเรีย Bacillus Licheniformis ไม่พบการย่อยสลายที่ปรากฎชัดเจน กลไกการย่อยสลายดังกล่าวเกิดจากแอซิทิเลตเซลลูโลสที่มีปริมาณสูง สามารถดูดซึม น้ำ ความชื้น และแบคทีเรียในดินได้ดี จึงเกิดการปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสด้วยเอนไซม์ได้เป็นกรดแล็กทิกเกิดขึ้น ซึ่งกรดจะไปเร่งการย่อยสลายพอลิแล็กทิกแอซิดด้วยปฏิกิริยาไฮโดรไลติกดีเกรเดชันได้ปลายโซ่หมู่กรดคาร์บอกซิลิกเพิ่มขึ้นจนนำไปสู่การเร่งอัตราการสลายตัวของพอลิแล็กทิกแอซิดในสภาวะฝังกลบได้

การกำจัดสี Reactive Black 5 ในน้ำเสียสีย้อม โดยใช้ Pseudomonas Sp., ภัคพรรณ ปล้องนิราศ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ใช้เทคโนโลยีทางชีวภาพเพื่อกำจัดสีย้อมในสารละลายสี โดยคัดเลือกเชื้อแบคทีเรียในกลุ่ม Pseudomonas sp. จำนวน 49 สายพันธุ์ (คัดเลือกมาจากคลังเชื้อจุลินทรีย์ใน Thailand Bioresource Research Center (TBRC) ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ) มาทดลองเบื้องต้นในการกำจัดสีย้อม Reactive Black 5 ความเข้มข้น 100 มิลลิกรัมต่อลิตร ในอาหารเลี้ยงแบคทีเรีย (MSM, mineral salt medium) ที่ภาวะการบ่มแบบหยุดนิ่ง อุณหภูมิ 35 องศาเซลเซียส และพีเอช 8 พบว่าเชื้อ Pseudomonas aeruginosa แสดงประสิทธิภาพสูงสุดในการกำจัดสีได้เท่ากับ 54.57 เปอร์เซ็นต์ ภายใน 24 ชั่วโมง จากนั้นจึงทดลองใช้เชื้อดังกล่าวในการกำจัดสี Reactive Black 5 ในสารละลายสีย้อมที่เหลือจากการย้อมจริงที่ใช้ด่างช่วยในการย้อม และปรับลดความเข้มข้นสีให้เป็น 100 มิลลิกรัมต่อลิตร ในอาหารเลี้ยงเชื้อและที่ภาวะการบ่มเดิม พบว่าเมื่อวิเคราะห์การกำจัดสีของแบคทีเรียในภาวะที่มีและไม่มีอาหารเลี้ยงเชื้อ แบคทีเรียดังกล่าวสามารถกำจัดสีย้อมในภาวะที่มีอาหารเลี้ยงเชื้อได้มากกว่าภาวะที่ไม่มีอาหาร 72.42 เปอร์เซ็นต์ ภายใน 48 ชั่วโมงของการบ่ม นอกจากนั้นเมื่อวิเคราะห์โครงสร้างของสีย้อมก่อนและหลังการกำจัดสีด้วยแบคทีเรียเพื่อศึกษากลไกการกำจัดสีโดยใช้เทคนิค FTIR และ HPLC พบว่าการใช้แบคทีเรียย่อยสลายสีย้อม Reactive Black 5 จะทำให้หมู่เอโซ (-N=N-) ของสีย้อมถูกทำลายและเปลี่ยนไปเป็นหมู่แอมิโน (-NH2) และมีผลิตภัณฑ์ของกรดออกซาลิกเกิดขึ้นหลังการกำจัดสีด้วยแบคทีเรียเป็นเวลา 5 วัน ทำให้เฉดสีในสารละลายสีย้อมมีสีอ่อนลง และเมื่อบ่มสารละลายสีในแบคทีเรียเป็นเวลา 6 วัน แบคทีเรียสามารถกำจัดสีได้ถึง 87.61 เปอร์เซ็นต์

การเตรียมแผ่นโปร่งแสงจากเซลลูโลสแอโรเจล, สาวิตรี สินธุ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาการเตรียมแผ่นเซลลูโลสโปร่งแสงจากเซลลูโลสแอโรเจลแบบเปียก ซึ่งเตรียมด้วยระบบโซเดียมไฮดรอกไซด์ยูเรีย ตามด้วยการแลกเปลี่ยนตัวทำละลายหลายๆรอบ โดยขั้นตอนแรกเริ่มด้วยการเตรียมสารละลายเซลลูโลสผักตบชวาหลังจากนั้นเทลงในแม่แบบพลาสติก สารละลายจะถูกทิ้งไว้จนกลายเป็นของแข็ง หลังจากนั้นทำการแลกเปลี่ยนตัวทำละลายด้วยน้ำเพื่อกำจัดโซเดียมไฮดรอกไซด์ยูเรียออกอย่างสมบูรณ์เพื่อที่จะได้แผ่นแอโรเจลแบบเปียกออกมา หลังจากนั้นทำการเติมพอลิเมอร์ที่มีค่าดัชนีการหักเหที่ใกล้เคียงกับเซลลูโลสลงไปในรูพรุนที่มีขนาด นาโน/ไมโครเมตร ซึ่งในงานวิจัยนี้จะใช้พอลิเมทิลเมทาคริเลท 2 ชนิด (Tg สูง และ Tg ต่ำ) ทำให้ได้แผ่นเซลลูโลสโปร่งแสงที่มีแสงส่องผ่านได้ร้อยละ 80-90 ตรงข้ามกับเซลลูโลสแอโรเจลที่มีการส่องผ่านของแสงต่ำ ประมาณร้อยละ 8.24 เท่านั้น หลังจากนั้นตรวจสอบค่าการนำความร้อน และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน พบว่าแผ่นโปร่งแสงที่เตรียมจากเรซินที่มีค่า Tg สูง จะมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำกว่าเรซินทางการค้า (Tg ต่ำ) แสดงให้เห็นว่าอะคริลิกเรซินที่มีค่า Tg สูงจะสามารถต้านทานการเปลี่ยนแปลงรูปร่างได้ดีกว่า ผลสรุปว่า แผ่นเซลลูโลสโปร่งแสงที่เตรียมจากอะคริลิกเรซินที่มีค่า Tg สูง จะมีความสามารถในการต้านทานความร้อนสูงกว่าเตรียมจากอะคริลิกเรซินที่มีค่า Tg ต่ำ

การเตรียมและสมบัตินำไฟฟ้าของผงถ่านกัมมันต์กราฟต์ด้วยพอลิแอนิลีน, สิริญญา โสตถิอุดม

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

เตรียมผงถ่านกัมมันต์กราฟต์ด้วยพอลิแอนิลีน โดยเริ่มจากดัดแปรพื้นผิวผงถ่านกัมมันต์ด้วยปฎิกิริยาไนเตรชัน (กรดไนตริกและกรดซัลฟิวริกเข้มข้น) ตามด้วยปฎิกิริยารีดักชันด้วยโซเดียมไฮโดรซัลไฟต์/แอมโมเนีย เพื่อได้หมู่ไนโตรและอะมิโนบนผิวของผงถ่านกัมมันต์ตามลำดับ ยืนยันการพบหมู่ฟังก์ชันได้ด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟาเรดสเปกโทรสโคปี และ โปรตอนเอ็นเอ็มอาร์ จากนั้นทำการต่อกิ่งพอลิแอนิลีนลงบนผิวของผงถ่านกัมมันต์ที่มีหมู่ฟังก์ชันเอมีน ด้วยปฏิกิริยาออกซิเดชันพอลิเมอร์ไรเซชัน ที่มีแอมโมเนียมเปอร์ซัลเฟตเป็นตัวเริ่มปฏิกิริยา จะได้ผลิตภัณฑ์ทั้งหมด 3 แบบ คือ AC/PANi, AC-NO₂/PANi และ AC-NH₂/PANi หรือ AC-NH₂-g-PANi ที่อัตราส่วนโดยน้ำหนัก 1:0.1, 1:0.2, 1:0.25, 1:0.3, 1:0.4 และ 1:0.5 วิเคราะห์สัณฐานวิทยาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด พบว่าพอลิแอนิลีนสามารถปกคลุมอยู่บนพื้นผิวของ AC-NO₂ ซึ่งเป็นผงถ่านกัมมันต์ที่ผ่านการดัดแปรได้ เนื่องจากพอลิแอนิลีนสามารถมีแรงยึดเหนี่ยวกับ AC-NO₂ ด้วยพันธะไดโพลหรือแรงดึงดูดระหว่างขั้วตรงตำแหน่งหมู่ไนโตรของผงถ่านกัมมันต์ ในขณะที่ AC-NH₂/PANi พบว่ามีการต่อกิ่งจากหลักฐานเอ็นเอ็มอาร์ และจากภาพที่ถ่ายจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด พบว่าพอลิแอนิลีนอยู่ในรูปเส้นใยที่ปกคลุมพื้นผิวผงถ่านกัมมันต์อย่างชัดเจน และที่พอลิแอนิลีนความเข้มข้นต่ำจะได้เส้นใยนาโนพอลิแอนิลีนที่มีพื้นที่ผิวที่มากที่สุด และด้วยพอลิแอนิลีนที่อยู่ในรูปเส้นใยนาโนที่เกาะบนพื้นผิวผงถ่านกัมมันต์จะส่งผลให้มีค่าความสามารถในการเก็บประจุสูงถึง 858.8 ฟารัด/กรัม ซึ่งจะตรงข้ามกับเส้นใยของพอลิแอนิลีนที่มีขนาดใหญ่จะส่งผลให้มีค่าความสามารถในการเก็บประจุได้ต่ำกว่า คือ 425.4 ฟารัด/กรัม

การดัดแปรไซแลนจากลำต้นข้าวโพดโดยใช้กรดซิตริก, สุชาวลี จีนาภักดิ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาวัสดุชนิดใหม่ที่มีความสามารถในการดักจับสารระเหยให้กลิ่นโดยนำมาจากของเหลือทิ้งทางการเกษตร โดยสกัดไซแลนจากลำต้นข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ด้วยสารละลายด่าง ผลการวิเคราะห์หมู่ฟังก์ชันด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโกปีแสดงให้เห็นว่าไซแลนที่สกัดได้มีหมู่ฟังก์ชันที่คล้ายคลึงกับไซแลนทางการค้า นำไซแลนที่สกัดได้มาดัดแปรด้วยปฏิกิริยาเคมีโดยใช้อัตราส่วนของไซแลนต่อกรดซิตริกเท่ากับ 1:1 1:3 1:5 1:7 และ 1:9 โดยน้ำหนัก เมื่อทดสอบระดับการแทนที่ของกรดซิตริกด้วยวิธีไทเทรตด้วยกรด-เบสพบว่าที่อัตราส่วนของไซแลนต่อกรดซิตริกเท่ากับ 1:5 โดยน้ำหนักมีระดับการแทนที่ของกรดซิตริกสูงที่สุด โดยมีค่าเท่ากับ 0.50 หรือคิดเป็นร้อยละ 26.11 นำไซแลนและไซแลนดัดแปรมาทดสอบเสถียรภาพทางความร้อนด้วยเครื่องวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงน้ำหนักภายใต้ความร้อนพบว่า ไซแลนดัดแปรด้วยกรดซิตริกมีอุณหภูมิการสลายตัวมากกว่าไซแลนที่ยังไม่ผ่านการดัดแปร ส่วนผลการทดสอบความสามารถในการดักจับสารระเหยให้กลิ่นที่มีสภาพขั้วต่างกัน พบว่าไซแลนมีความสามารถในการดักจับสารระเหยที่มีขั้วได้ดีกว่าไซแลนดัดแปร และพบว่าไซแลนดัดแปรที่อัตราส่วนของไซแลนต่อกรดซิตริกเท่ากับ 1:1 มีความสามารถในการดักสารระเหยให้กลิ่นที่มีโครงสร้างเป็นไฮโดรคาร์บอนได้ดีกว่าไซแลน สำหรับผลการทดสอบความต้านทานแบคทีเรีย พบว่าไซแลนดัดแปรที่อัตราส่วนของไซแลนต่อกรดซิตริกเท่ากับ 1:3 นั้นสามารถยับยั้งแบคทีเรีย Bacillus subtillis และ Escherichia coli ได้ถึงร้อยละ 84.24 และร้อยละ 79.56 ตามลำดับ จากนั้นนำไซแลนและไซแลนดัดแปรมาทดสอบความต้านทานอนุมูลอิสระด้วยวิธี 1,1-Diphenyl-2-picryl-hydrazyl assay หรือ DPPH assay พบว่าไซแลนดัดแปรอัตราส่วนของไซแลนต่อกรดซิตริกเท่ากับ 1:1 มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระมากที่สุด โดยมีค่า IC50 หรือความเข้มข้นของสารที่ต่ำที่สุดที่สามารถต้านอนุมูลอิสระได้ร้อยละ 50 เท่ากับ 0.56 จากผลการทดลองพบว่าไซแลนและไซแลนดัดแปรมีศักยภาพในการนำมาพัฒนาเพื่อการใช้งานในด้านการดักจับกลิ่นได้

Preparation And Evaluation Techniques Of Porous Materials And Mixed Matrix Membranes For Targeted Co2 Separation Applications, Tsemre Tessema

Theses and Dissertations

The use of porous sorbents for physisorptive capture of CO₂ from gas mixtures has been deemed attractive due to the low energy penalty associated with recycling of such materials. Porous organic polymers (POPs) have emerged as promising candidates with potential in the treatment of pre- and post- fuel combustion processes to separate CO₂ from gas mixtures. Concurrently, significant advances have been made in establishing calculation methods that evaluate the practicality of porous sorbents for targeted gas separation applications. However, these methods rely on single gas adsorption isotherms without accounting for the dynamic gas mixtures encountered in real-life applications. …

Exploring The Effects Of Different Classroom Environments On The Learning Process. Synthesis Of Thiazole-Linked Porous Organic Polymers For Co2 Separation And Nitro-Aromatics Sensing., Davide D'Urbino

Theses and Dissertations

When attempting to study the learning process of undergraduate chemistry student, the classroom and any interaction that take place within it constitute the social context of interest. By studying how different approaches can foster different classroom environments, it is possible to approach course design from an informed and scientifically sound perspective. Thus, it becomes necessary to identify and quantify the factors that have a positive or negative effect on the classroom environment. Social comparison concerns, comfort levels and self-efficacy have been shown to be social factors that affect each other as well as the learning process and have therefore been …

End-Capping Strategies For Triggering End-To-End Depolymerization Of Polyglyoxylates, Bo Fan, John Trant, Elizabeth Gillies

Chemistry Publications

Polymers that undergo end-to-end depolymerization in response to the cleavage of a stimuli-responsive end-cap are promising for diverse applications from drug delivery to responsive coatings and plastics. It is critical that the end-cap is designed to respond to an appropriate stimulus for the application. In the current work, end-caps for triggering the depolymerization of poly(ethyl glyoxylate) (PEtG) were explored. First, a phenylboronate, a disulfi de, and an azobenzene were utilized to impart redox-responsive properties to PEtG. Then, methoxy-substituted trityl groups were used to provide sensitivity to mild acid. A multiresponsive platform was also introduced, allowing PEtG to respond to multiple …

Structure-Property Relationships Of Polyisobutylene-Block-Polyamide Thermoplastic Elastomers, Morgan Dunn Heskett

Master's Theses

Thermoplastic elastomers (TPEs) are a class of polymer fit for a wide variety of applications due to their customizability. In the synthesis of these types of materials, an elastically-performing polymer, deemed the “soft block,” is combined with a stiffer “hard block” polymer, each of which can be selected based on their own specific properties in order to achieve desired material behavior in the final copolymer. Recently, the use of polyisobutylene as a soft block in combination with a polyamide hard block has been investigated for use in TPE synthesis. While the material showed some promising behavior, many properties were still …

Design And Synthesis Of Dynamic Covalent Polymer Scaffolds With Controlled Architectures, Emily Annette Hoff

Dissertations

The design and synthesis of functional, controlled polymer architectures is essential to the development of new materials with precise and tailorable properties or applications. The work described in this dissertation focuses on the development of controlled polymer architectures with dynamic linkages for the design of multifunctional materials and surfaces via robust, efficient, and stimuli-responsive strategies.

In Chapter III, a post-polymerization modification strategy based on ambient temperature nucleophilic chemical deblocking of polymer scaffolds bearing N-heterocycle blocked isocyanate moieties is reported. Room temperature RAFT polymerization of three azole-N-carboxamide methacrylates, including 3,5-dimethyl pyrazole, imidazole, and 1,2,4-triazole derivatives, afforded reactive polymer scaffolds …

Diazonium 4-(Trifluorovinyloxy) Perfluorobutanesulfonyl Benzenesulfonimide Zwitterionic Monomer Synthesis, Isaac D. Addo

Electronic Theses and Dissertations

3-Diazonium- 4-(trifluorovinyloxy) - perfluorobutanesulfonyl benzenesulfonimide zwitterionic monomer (see figure 1) is proposed to be polymerized and further act as a new electrolyte for Polymer exchange membrane fuel cells (PEMFCs). One reason is that, the aromatic trifluorovinyl aryl ether (TFVE) group can easily be homopolymerized to aromatic perfluorocyclobutane (PFCB) polymer. Furthermore, the diazonium moiety in the monomer is expected to covalently attach the electrolyte to the carbon electrodes support. The perfluoroalkyl(aryl) sulfonimide (PFSI) pendant provides good chemical and mechanical stability as well as better proton conductivity. Several multi-step synthetic schemes are designed to obtain such monomer from perfluoroalkyl(aryl) sulfonimide (PFSI). Among …

Direct Attachment Of 4-Hydroxybenzoic Acid Polymers And Capture Agents To Flat Sheet And Microdialysis Membranes For Improved Mass Transport, Sarah Jane Phillips

Graduate Theses and Dissertations

Microdialysis (MD) sampling is a diffusion-based separation method which has the ability to sample any analyte that can diffuse across the semi-permeable membrane. However one challenge for MD is that for soluble proteins greater than 10 kDa, the relative recovery (RR) using a 100 kDa MD probe is between 1-5%.1 There are two major barriers that lead to these low recovery values - nonspecific adsorption (NSA) and poor solute mass transport. To overcome these two barriers, the modification of PES-based MD membranes has been initiated by laccase. Previous researchers have used laccase to modify PES flat sheet and hollow fiber …

Post-Polymerization Functionalization Of Poly (Ethylene Oxide)–Poly (Β-6-Heptenolactone) Diblock Copolymers To Tune Properties And Self-Assembly, Elizabeth Gillies, Brooke M. Raycraft, Jarret Macdonald

Chemistry Publications

Polyester-based amphiphilic block copolymers and their nanoassemblies are of significant interest for a wide range of applications due to the degradability of the polyester block. However, the commonly used polyesters lack functional groups on their backbones, limiting the possibilities to chemically modify these polymers. Described here are new poly(ethylene oxide) (PEO)–poly(β-6-heptenolactone) (PHEL) block copolymers having pendant alkenes at each repeat unit on the PHEL block. First, the self-assembly of these block copolymers in aqueous solution was studied and it was found that they formed solid nanoparticles and vesicles depending on the relative block lengths. Next the alkene moieties of the …

Synthesis And Characterization Of Novel Polyurethanes And Polyimides, Kenneth Kull

USF Tampa Graduate Theses and Dissertations

Four novel high performance soft thermoplastic polyurethane elastomers utilizing methylene bis(4-cyclohexylisocyanate) as a hard segment, 1,4 butanediol as a chain extender and modified low crystallinity carbonate copolymer as a soft segment were synthesized. The samples were characterized by infrared spectroscopy (FTIR), tensile, elongation, hardness, abrasion resistance and atomic force microscopy (AFM). SAXS data shows evidence of an interdomain "center-to-center" distance of 45Å. DSC traces show evidence of one glass transition temperature and a weak melting region. DMA analysis reveals a low temperature secondary relaxation and the glass to rubber transition followed by a rubbery plateau. All samples demonstrated the ability …

Recent Approaches In Designing Bioadhesive Materials Inspired By Mussel Adhesive Protein, Pegah Kord Forooshani, Bruce P. Lee

Department of Biomedical Engineering Publications

Marine mussels secret protein-based adhesives, which enable them to anchor to various surfaces in a saline, intertidal zone. Mussel foot proteins (Mfps) contain a large abundance of a unique, catecholic amino acid, Dopa, in their protein sequences. Catechol offers robust and durable adhe-sion to various substrate surfaces and contributes to the curing of the adhesive plaques. In this article, we review the unique features and the key functionalities of Mfps, catechol chemistry, and strategies for preparing catechol-functionalized poly- mers. Specifically, we reviewed recent findings on the contributions of various features of Mfps on interfacial binding, which include coacervate formation, surface …

Effect Of Surface Treatment On Liquid Adhesion Inside 3-D Structures, Madani A. Khan, Jeffrey Alston, Andrew Guenthner, Jacob Zavala

STAR Program Research Presentations

This study explores the relationship between chemical surface treatments on the interior of glass tubes and their resistance to fluid flow. By treating the interior of the tubes with functional silanes we can decrease or increase the interaction of the tube walls with the fluid column, which translates to changes in fluid column height for a given pressure differential. Resistance to fluid flow is quantified by using the tubes as integral parts of a barometric pressure column and measuring the changes in column height as the fluid is pulled into the tube by a set pressure differential. The barometric pressure …

Characterization Of S-Swcnt/Pf-Pd Dispersions And Networks, Tamara N. El-Hayek Ms., Jeffrey Blackburn, Andrew Ferguson, Tammy Pheuphong

STAR Program Research Presentations

Single-Walled Carbon Nanotubes (SWCNTs) are being investigated for their use in a wide variety of renewable energy applications. Their unique physical properties contribute to desirable traits such as a high carrier mobility, strong optical absorption and tunable electronic band gap. Unfortunately, due to variability in certain parameters, SWCNTs are limited in their application. The major drawback is that SWCNTs are variable in size and type and typical synthetic methods are not selective. As a result, selective methods must be developed in order to sort these tubes and extract those which are desirable for a particular application. Though there are several …

Synthesis, Self-Assembly, And Immunological Activity Of Α-Galactose-Functionalized Dendron–Lipid Amphiphiles, John Trant, Namrata Jain, D. M. Mazzuca, J Trevor Mcintosh, Bo Fan, S M Mansour Haeryfar, Sebastien Lecommandoux, Elizabeth Gillies

Chemistry Publications

Nanoassemblies presenting multivalent displays of biologically active carbohydrates are of significant interest for a wide array of biomedical applications ranging from drug delivery to immunotherapy. In this study, glycodendron–lipid hybrids were developed as a new and tunable class of dendritic amphiphiles. A modular synthesis was used to prepare dendron–lipid hybrids comprising distearylglycerol and 0 through 4th generation polyester dendrons with peripheral protected amines. Following deprotection of the amines, an isothiocyanate derivative of C-linked α-galactose (α-Gal) was conjugated to the dendron peripheries, affording amphiphiles with 1 to 16 α-Gal moieties. Self-assembly in …