Chemistry Commons^™

Castor Oil-Based Polyurethane Adhesives: Effect Of Cross-Linker On The Bond Strength, Mayankkumar Chaudhary

Electronic Theses & Dissertations

Adhesives are important for binding diverse materials, promoting structural integrity and functional versatility in countless daily life applications. An enormous obstacle remains in the development of polyurethane (PU) adhesives exhibiting excellent bonding strength. Designing a chain extender with appropriate molecular structures is critical to improving the bonding strength of PU-based adhesives. In this work, PU-based adhesive was prepared using castor-oil-based polyol (COP) and diisocyanate. The bonding strength of the adhesive was improved by adding chain extenders such as N, N-bis(2-hydroxyethyl) thiophene-2,5-dicarboxamide (ETP) and N, N-Bis(2-hydroxyethyl)-terephthalamide (ETAM). The modified adhesive showed high bonding strength after the addition of chain extenders due …

Synthesis And Analysis Of Borazine Polymers, Kayla M. Besel

2024 Symposium

Plastics and polymers are incredibly useful and ubiquitous in our daily lives but they are incredibly persistent in the environment, killing more than 1.1 million seabirds and animals each year and the global production of plastic has doubled since 1950.¹ A potential path to eliminate this problem is to create polymers that biodegrade or breakdown over time or in certain conditions. Three distinct degradable polymers were synthesized. The synthesis, characterization, and kinetics monitored by UV/Vis over a range of pH’s will be discussed.

1. Derraik, J. G. B. “The pollution of the marine environment by plastic debris: a review” …

Poly(Thioether) Thermosets With Gated Photodegradation, Surabhi Jha

Dissertations

Photodegradable polymer networks are attractive due to the precise spatiotemporal control and large-area applicability of light. Chemical linkages that enable these polymer networks to be photo-responsive, also hinder their applicability in ambient light. Photostable and photodegradable networks have recently been reported to overcome this challenge by combining other stimuli with light for degradation. We report the design of a network that responds to a simultaneous, dual stimulus for photodegradation. We design poly(thioether acetal) networks with benzylidene acetal moieties that are known to undergo β-scission in the presence of free thiols. By blocking these free thiols with a thermally labile protecting …

Thermal Effects On The Voc-Sensitive Polydimethylsiloxane Holographic Gratings, Aleksandra Hernik, Faolan Radford Mcgovern, Patrick Iftime, Izabela Naydenova

Conference Papers

The imperative for monitoring volatile organic compounds (VOCs) emerges from their harmful impact on human health when inhaled excessively over a long term. Polydimethylsiloxane (PDMS), valued for its transparency and excellent flexibility, has already been demonstrated as a promising biocompatible and cost-effective transducer for optical VOCs sensing. Moreover, it facilitates further functionalisation with adsorbing materials to enhance sensitivity and selectivity for specific VOCs detection. We fabricated and examined PDMS-based surface diffraction gratings after exposure to selected VOCs, demonstrating different response for polar and non-polar molecules. Investigated gratings were prepared by replicating sinusoidal surface relief structures inscribed in acrylamide photopolymer using …

Analysis Of The Effect Of Different Surface Preparation Methods On Corrosion Resistance And Adhesion Strength Of Astm A36 Steel Substrate With Surface Tolerant Epoxy Paint As Coating Material, Irwan Wijaya Santoso, Daffa Aqila, Rini Riastuti, Rizal Tresna Ramadhani

Journal of Materials Exploration and Findings

In the industrial world, to extend the service life of materials, protection methods are carried out to slow down the material's corrosion rate. The protection method that is often used is the coating method. The coating method is a protection method by coating the substrate material using a coating material to prevent contact between the substrate material and the environment. In this research, the substrate material used is ASTM A36 steel and the coating material used is Surface Tolerant Epoxy paint. The independent variable used in this study lies in the surface preparation method which consists of: solvent cleaning, hand …

Bio-Based Rigid Polyurethane Foams Using Modified Hemp Seed Oil Combined With Flame Retardants, Sagar Jariwala

Electronic Theses & Dissertations

In today's world, the idea is to synthesize bio-based polyurethane (PU) goods, which reduces reliance on petroleum-based products. As a result, we produced polyol from hemp seed oil (HSO) and evaluated it using FTIR, GPC, hydroxyl value, and acid value. Hemp seed oil polyol (HSOP) was successfully synthesized and combined with additional ingredients such as catalysts, blowing agents, hardeners, and flame-retardant chemicals to produce stiff polyurethane foams. The focus of this research was to synthesize high-quality flame-retardant rigid polyurethane foams (RPUFs) through the addition of flame retardants. The test results revealed that the HSO-based PU without flame retardants has 47.04 …

Hemp-Seed Oil-Based Polyurethane Composite Foam: Effect Of Fillers On The Properties Of Polyurethanes, Mansi Ahir

Electronic Theses & Dissertations

Over the past few decades, polymer composites have been receiving significant interest and become a protagonist due to their enhanced properties and wide range of applications. Herein, the study has been done on the effect of filler and flame-retardant in hemp seed oil-based rigid polyurethane foams (RPUFs) composite performance. First of all, hemp seed oil (HSO) was gone through an epoxidation process using hydrogen peroxide and acetic acid. After that, epoxidized hemp-seed oil (EHSO) was converted into hemp polyol (HSOP) by a ring-opening reaction with methanol. The synthesized HSOP was then reacted with diisocyanate monomer in the presence of commercial …

The Effects Of Free Volume And Processing On The Development Of Gas Separation Membranes, Jacob Schekman

Dissertations

Structure, thermal, mechanical, gas transport, and free volume properties of thiol-ene based systems are investigated and discussed. In the pursuit of generating low energy-cost polymer membranes for gas separation, it became apparent that UV-curing of thiol-ene materials presented several routes toward achieving this goal. Network structure plays a vital role in determining the gas transport properties of membrane materials. UV photopolymerization techniques provide a means to rapidly vitrify network morphologies which can be tuned depending on choice of monomer. Thiol-ene monomers offer a broad range of precursor materials from which to choose for the design of functional membrane materials.

Chapter …

Enabling High-Rate Thermoplastic Composite Manufacturing Through Structure-Processing-Property Relationships Of Polyphenylene Sulfide, Lina Ghanbari

Dissertations

In this dissertation, relationships between polyphenylene sulfide (PPS) chain structure and melt processing parameters are linked to thermoplastic composite (TPC) properties and mechanical performance. Deviations from linear PPS structure and the formation of branching/crosslinked moieties upon exposure to TPC manufacturing steps presents an opportunity to systematically uncover the interdependencies of melt-state thermal history on polymer rheology, crystallization, crystal structure, and translate these properties to the continuum level. This work first explores unreinforced PPS and how the formation of non-linear chain architectures yield altered rheological states when held at melt processing temperatures. These hindered chains exhibit unconventional crystallization behavior and non-uniform …

Structure-Property Relationship Studies Of Electrically Conductive Metal-Organic Framework Materials, Shiyu Zhang

All Dissertations

Electrically conductive metal-organic frameworks (EC-MOFs) are among the most promising materials due to their tunable structures, properties, and diverse functions. However, the lack of comprehensive understanding of their structure-property relationship hinders the development of EC-MOFs. My dissertation focuses on the design, construction, and structure-property relationship studies of EC-MOFs.

Chapter 1 describes how MOFs' structural features and compositions affect the electronic properties and demonstrates conductive mechanisms and the corresponding design strategies to develop EC-MOFs.

Chapter 2 describes the synthesis, characterization, electronic and optical properties of four novel alkali-metal-based (Na, K, Rb, and Cs) 3D-MOFs with continuous tetrathiafulvalene tetracarboxylate (TTFTC) π-stacks, systematicly …

Thermal Frontal Polymerization – Applications In Coatings And Composites, Maria Martinez

LSU Doctoral Dissertations

Thermal frontal polymerization has long been used as a method to cure composites and coatings. However, this is the first time these applications have been used without the use of a catalyst, for the case of composites and coatings.

Chapter 2 discusses how to optimize cure-on-demand, thin layer coatings, using frontal polymerization. Previously, for the use of curing thin layer coating using thermal FP, it was known to just make the formulation viscous enough, as this would prevent premature quenching caused by heat loss. It was discovered that for a given layer thickness, a minimum viscosity and initiator concentration were …

Synthesis And Characterization Of Heavy-Metal Oxoanion- And Phosphonate-Binding Nanojars, Pooja Singh

Dissertations

Nanojars are an emerging class of anion-binding and extraction agents. These supramolecular coordination complexes (2 nm wide) exhibit exceptional anion binding strength that points to their possible application in the recovery of toxic or valuable anions from water bodies. Nanojars of the formula (TBA)2[XO3/42−⸦{CuII(μ-OH)(μ-pyrazolate)}n] (TBA = tetrabutylammonium cation; XO3/42− = anion; X = Se, Te, Cr, Mo, W, HP, HAs, HV; n = 26 – 36) are synthesized from Cu2+, OH−, pyrazole and the TBA salts of various anions. Nanojars possess hydrophobic exteriors with an array of pyrazolate ligands and hydrophilic interiors with a …

Modulation Of Optoelectronic Properties Of Electron Rich Pyrrolopyrroles Via Peripheral Alterations, Lillian Daniel

Master's Theses

Understanding structure-property relationships of π-conjugated chromophores based on peripheral functionalization is important for the continued development of various organic electronic applications. 1,4-Dihydropyrrolo[3,2-b]pyrroles (DHPPs) are synthetically simple chromophores with tailorable optical and electrochemical properties based on the functionalities of the starting materials. The overarching goal of this thesis is to understand how peripheral functionalization strategies enable distinctly different optical and electrochemical properties that may be useful for various applications. Motivated by the synthetic simplicity and tunability of DHPPs, molecules with varying design motifs were synthesized to exhibit how functionality influences optical and electrochemical properties. First, two molecules with varying …

Thin-Film Nanocomposite Membranes With Alumina Nanoparticles For Textile Wastewater Treatment Applications, Amr Mohamed Tayel

Theses and Dissertations

Thin-film nanocomposite (TFN) membranes are gaining great interest in industrial wastewater treatment due to their superior performance, especially for higher water flux and pollutants’ rejection, as well as improved chemical, thermal and mechanical stabilities, compared to other types of membranes. The performance of TFN membranes can be enhanced using different types of nanofillers, among which ceramic nanomaterials, such as Al2O3, offer a promising potential for applications involving treatment of industrial wastewater such as textile effluents, and this is due to their stability, hydrophilicity, and relative low cost. The study of the TFN membrane properties and structure allows the optimization and …

High Purity Silver Nano- And Micro Particles With Controllable Shapes By Polymeric Stabilizers, Natsuda Muankhajorn

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This work presents a rapid, sustainable, and efficient technique for both recovering silver microstructures from spent button batteries and fabricating flexible conductive materials. In the first phase, a green recovery method was developed using H2O2 as a reducing agent to convert silver sources into high-purity silver microstructures. The morphology of the recovered silver was controlled using polymeric stabilizers (PVP and PVA) whose molecular weights significantly influenced particle shape and aggregation. PVP promoted the formation of uniform silver microplates, while PVA yielded isotropic microspheres. The silver microstructures from the spent button batteries were converted into highly pure silver microstructures (>98%), …

การสังเคราะห์คาร์บอนดอตจากยางธรรมชาติโดยใช้ไพโรไลซิสด้วยไมโครเวฟและการประยุกต์ในทางด้านการตรวจจับสีย้อม, ธนาธิป สิทธิโชติ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในงานวิจัยนี้วัสดุเรืองแสงประเภทคาร์บอนดอต (CDs) ถูกสังเคราะห์จากยางธรรมชาติและแอมโมเนียมเปอร์ซัลเฟต ด้วยใช้การไพโรไลซิสด้วยไมโครเวฟ (microwave-assisted pyrolysis) CDs ที่สังเคราะห์ได้มีการเรืองแสงฟลูออเรสเซนต์สีฟ้าแกมเขียวภายใต้แสงยูวี การพิสูจน์เอกลักษณ์ของ CDs ถูกวิเคราะห์โดยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน เครื่องวิเคราะห์หาขนาดของอนุภาค เครื่องวิเคราะห์การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ อินฟราเรดแบบฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มสเปกโตรมิเตอร์ ยูวี-วิสิเบิลสเปกโตรมิเตอร์ และฟลูออเรสเซนต์สเปกโตรมิเตอร์ โดยขนาดอนุภาคของ CDs ที่สังเคราะห์ได้มีขนาดเล็กกว่า 5 นาโนเมตร และแสดงสมบัติเชิงแสงที่ดี นอกจากนี้ศึกษาผลของตัวทำละลาย (ฟอร์มาไมด์และไดเมทิลฟอร์มาไมด์) และตัวเติมไนโตรเจน (ยูเรีย พอลีเอทิลีนอิมีน และ แอล-ทริปโตเฟน) ที่มีผลต่อการสังเคราะห์ CDs พบว่าการกระจายตัวของ CDs ในไดเมทิลฟอร์มาไมด์ดีกว่าฟอร์มาไมด์ จากผลการเติมไนโตรเจน 3 ประเภท ค่าการเรืองแสง และควอนตัมยิลด์สูงสุดของ CDs ได้มาจากการเติมยูเรีย จากนั้นนำ CDs ที่ได้มาประยุกต์ใช้ในการตรวจจับสีย้อมซูดาน I พบว่าการเรืองแสงฟลูออเรสเซนต์ของ CDs สามารถถูกยับยั้งได้ด้วยการเติมซูดาน I โดยมีขีดจำกัดการตรวจจับที่ 0.15 ไมโครโมลาร์ ดังนั้น CDs ที่เตรียมได้ในงานวิจัยนี้สามารถใช้เป็นเซนเซอร์สำหรับการตรวจจับซูดาน I ในพริกป่นได้

Alkyl Levulinate Synthesis From Sugar And Agricultural Waste Using Acidic Heterogeneous Catalysts, Songkeid Kaewmuangphet

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The novel combination of strong Brønsted acidity (B) from propyl sulfonic acid functionalized on H-Y zeolite (HY-PrSO3H) and a series of Lewis acidic (L) catalysts (SnO2, ZrO2, Cr2O3) demonstrated high potential as a catalyst for alkyl levulinate (AL) production from glucose, fructose, sucrose, cellulose, and empty palm fruit bunch (EFB) as agricultural waste. Unmodified zeolite was insufficient to provide the required Brønsted and Lewis acid sites necessary for enhancing AL yield. The catalytic solvothermal process was evaluated by studying the effects of various parameters on AL yield. The optimal catalyst for AL formation was achieved by combining the Faujasite (FAU) …

Thermoplastic Polyurethane Filled With Carbon From Bacterial Cellulose For Electric Heating Pad, Anawil Naksomsong

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Bacterial cellulose-based carbon/TPU (BC-C/TPU) electric heating pads were prepared and properties evaluated. Firstly, humic acid dyed BC was carbonized at 900 °C for 2 h to obtain BC-C which subsequently was underwent size reduction and H2SO4 treatment process to obtain fine sulphonated carbon particles (BC-C-SO₃⁻) with good dispersibility in hydrophilic medium. To improve its compatibility with hydrophobic TPU, complexation with cationic surfactant (CTAB) was carried out to obtain BC-C-SO₃⁻+CTAB complex. Then, a flexible BC-C-SO₃⁻+CTAB/TPU heating pad containing up to 14, 25 and 33 wt% BC-C-SO₃⁻+CTAB/TPU was preparable using solvent casting technique. The electrothermal performance was evaluated by applying voltages of …

การนำกลับคืนอะลูมิเนียมจากพลาสติกลามิเนตด้วยเครื่องปฏิกรณ์ไพโรไลซิสแบบสกรูเดี่ยว, ธนกร โลวาศรี

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

“กระบวนการไพโรไลซิส” เป็นหนึ่งในกระบวนการที่ได้รับความสนใจในการจัดการขยะพลาสติก เพราะเป็นกระบวนการที่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อย ซึ่งในกรณีของขยะพลาสติกผสมชั้นอะลูมิเนียม กระบวนการไพโรไลซิสสามารถกำจัดส่วนที่เป็นพลาสติกออกไป และนำอะลูมิเนียมกลับคืนมาได้ โดยในงานวิจัยนี้จะศึกษาการนำอะลูมิเนียมกลับคืนจากขยะพลาสติกผสมชั้นอะลูมิเนียมด้วยเครื่องปฏิกรณ์ไพโรไลซิสแบบสกรูเดี่ยว โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อหาภาวะที่เหมาะสมที่จะได้อะลูมิเนียมความบริสุทธิ์สูงกลับคืนมา งานวิจัยนี้แบ่งการศึกษาออกเป็น 2 ส่วน คือการศึกษากระบวนการไพโรไลซิส และการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงเศรษฐศาสตร์ โดยการศึกษาส่วนแรกมี 2 ตัวแปรที่ศึกษา คืออุณหภูมิที่ใช้ในกระบวนการไพโรไลซิสที่ 425, 450 และ 475 องศาเซลเซียส และความเร็วรอบสกรูในเครื่องปฏิกรณ์ที่ 6, 7 และ 8 รอบต่อนาที จากการวิเคราะห์วัตถุดิบขยะพลาสติกพบว่ามีการสลายตัวของพอลิเมอร์ที่อุณหภูมิ 420-480 องศาเซลเซียส ในส่วนของการศึกษาอิทธิพลของอุณหภูมิที่ใช้ในกระบวนการไพโรไลซิสพบว่าเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ทำให้พอลิเมอร์สลายตัวออกไปได้มากขึ้น และส่งผลให้อะลูมิเนียมมีความบริสุทธิ์สูงขึ้น และในการศึกษาอิทธิพลของความเร็วรอบสกรูในเครื่องปฏิกรณ์พบว่าเมื่อความเร็วรอบลดลง พอลิเมอร์จะสลายตัวได้มากขึ้น แต่ความบริสุทธิ์ของอะลูมิเนียมที่ได้นั้น ไม่เป็นไปตามทฤษฎี อย่างไรก็ตามกระบวนการไพโรไลซิสนี้สามารถนำอะลูมิเนียมกลับคืนได้ถึง 95% ที่ความบริสุทธิ์สูงสุดประมาณ 89% จากการดำเนินการที่อุณหภูมิ 475 องศาเซลเซียส ความเร็วรอบ 8 รอบต่อนาที และในส่วนของการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงเศรษฐศาสตร์ พบว่าจะมีผลกำไรจากการขายอะลูมิเนียมที่นำกลับคืนมา 593,180 บาทต่อปี และจะใช้เวลา 7 ปีในการคืนทุน

The Surface Chemistry And Binding Interactions Of Lignin With Polymer-Encapsulated Gold Nanoparticles Acting As Model Microplastics, Oluwaseun Ayodeji Akinsola

All Master's Theses

This study investigates the surface chemistry and molecular-level interactions between lignin, a special type of natural organic matter, and polymer-capped gold nanoparticles, shedding light on the strength of adsorption between lignin and nanoscale polymer surfaces. Specifically, the study presents a variety of nanoscale polymer surfaces displaying different charged functional groups, using layer-by-layer assembly of three polyelectrolytes (polyallylamine hydrochloride (PAH)), polyacrylic acid (PAA), and poly(diallyldimethylammonium chloride (PDADMAC)) on 90 nm citrate-stabilized gold nanoparticles (AuNPs). This approach provides a library of polymer-encapsulated AuNPs for investigating the binding interactions of lignin to nanoscale polymers via spectroscopic techniques. ζ-potential, dynamic light scattering (DLS), …

Flow Accelerated Corrosion In Economizer Tubes Of A Heat Recovery Steam Generator Using Computational Fluid Dynamics, Phuris Khunphakdee

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This study investigates the effects of operating and harp design parameters on flow accelerated corrosion (FAC) using CFD, based on a real case from a modern heat recovery steam generator (HRSG) where severe FAC occurred in an economizer harp after six years of service. Preliminary investigation found that contributions for this case include the construction material, which is carbon steel, the operating temperature range that close to FAC favourable temperature (150 °C), reduced water and disturbed flow geometry. Comparison of shear stress and wall thickness profiles confirmed that FAC is mass transfer dominated, driven by flow acceleration and recirculation near …

การพัฒนาจีโอพอลิเมอร์ซีเมนต์เพื่อใช้งานเป็นคอนกรีตอัดแน่นด้วยตัวเอง, ภัทรีวรรณ อิ่มสุวรรณ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในงานวิจัยนี้เป็นการพัฒนาวิธีการเตรียมจีโอพอลิเมอร์ซีเมนต์ เพื่อใช้งานเป็นคอนกรีตอัดแน่นด้วยตัวเองโดยวิธีการเตรียมแบบจีโอพอลิเมอร์ซีเมนต์ เพื่อนำมาใช้ในงานก่อสร้างโดยใช้แนวคิดแบบเดียวกับการเตรียมปูนซีเมนต์ที่เมื่อทำการเติมน้ำลงไปผสมก็พร้อมใช้งาน ด้วยวิธีการนี้จะช่วยลดขั้นตอนและความยุ่งยากในการผสมเมื่อเทียบกับวิธีการเตรียมจีโอพอลิเมอร์แบบดั้งเดิม ในการศึกษานี้เถ้าลอยจะถูกนำมาผสมกับสารกระตุ้นด่างทั้งสามชนิด ได้แก่ โซเดียมเมต้าซิลิเกต แคลเซียมไฮดรอกไซด์ และโซเดียมไฮดรอกไซด์ ในอัตราส่วนต่างๆ ดังนี้ 49:49:2, 47.5:47.5:5, 46:46:8 และ 45:45:10 ส่วนผสมเหล่านี้ถูกนำไปบดด้วยลูกบดในช่วงเวลาที่แตกต่างกัน คือ 0, 6, 12 และ 24 ชั่วโมง จะได้ออกมาเป็นจีโอพอลิเมอร์ซีเมนต์ชนิดผง สารลดน้ำพิเศษในกลุ่มพอลิคาร์บอกซิเลตอีเทอร์จะถูกเติมลงไปปริมาณ 2% ของน้ำหนักเถ้าลอย ส่วนผสมทั้งหมดจะถูกนำมาผสมกับน้ำและหล่อในแม่พิมพ์ขนาด 2.5 x 2.5 x 2.5 ลูกบาศก์เซนติเมตร ก่อนนำไปบ่มที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 24 ชั่วโมง และบ่มต่อเนื่องอีก 7 และ 28 วัน และนำตัวอย่างขีโอพอลิเมอร์ซีเมนต์ไปทำการทดสอบสมบัติทางกายภาพ สมบัติเชิงกล และสมบัติทางเคมีของจีโอพอลิเมอร์ซีเมนต์ที่เตรียมได้ ผลการทดสอบพบว่าระยะเวลาที่ทำการบดส่วนผสมและปริมาณของโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่เติมลงในส่วนผสม ส่งผลต่อสมบัติต่างๆของจีโอพอลิเมอร์เป็นอย่างมาก โดยส่งผลกับระยะเวลาการก่อตัว ค่ากำลังอัด และอัตราการไหล ผลการศึกษาพบว่าการเพิ่มปริมาณโซเดียมไฮดรอกไซด์ส่งผลให้ค่ากำลังอัดสูงขึ้น และไม่ควรเกิน 8% โดยค่ากำลังอัดสูงสุดที่ได้คือ 21.16 MPa ในอัตราส่วนโซเดียมเมต้าซิลิเกต/แคลเซียมไฮดรอกไซด์/โซเดียมไฮดรอกไซด์ 46:46:8 ที่ผ่านการบดเป็นเวลา 24 ชั่วโมง

Addressing The Effects Of Counterion Size On The Properties Of Electrochemically Doped Conjugated Polymers, Kyle Baustert

Theses and Dissertations--Chemistry

Conjugated polymers (CPs) are an emerging class of materials that are attractive for many applications due to their low cost, flexibility, and ease of processing. Both chemical and electrochemical doping of CPs is done to alter important properties such as their electrical conductivities and optical absorbances. This ability to tune their properties allows for their use in devices such as organic electrochemical transistors (OECTs) for biosensing and bioelectronics, electrochromic devices for color changing windows, as well as wearable thermoelectrics to use body heat to power wearable electronics. There are several factors that can influence the properties of doped CPs including …

Synthesis, Functionalization, And Application Of Polymeric Membrane Blends Of Polysulfone, Poly-Ether Ether-Ketone, And Natural Fiber Additive Biochar For Optimal Water Treatment., Abelline Katusiime Fionah

Theses and Dissertations--Chemistry

According to the Center for disease control (CDC), an estimated 1.7 to 2.2 million persons die from waterborne diseases annually. The majority of individuals dying from diseases resulting from unsafe drinking water, such as diarrhea and gastroenteritis, are children. This has in turn created a global water crisis. Different methods have been developed to treat contaminated water in response to the global water crisis such as adsorption, filtration, ozonolysis, catalysis, etc. Of the methods available, filtration via polymeric membranes has been one of the most successfully applied. A membrane is a thin semi-permeable barrier (often made of a polymer) used …

Studies Towards Mechanistic Understanding Of The Suzuki-Miyaura Catalyst-Transfer Polymerization, Mitchell Tyler Howell

Graduate Research Theses & Dissertations

Semiconducting organic conjugated polymers show major promise for the manufacturing of organic electronic and optoelectronic devices. Their utility comes from inherent conductivity, elasticity, processability and low weight paving the way towards novel materials and applications. The molecular weight, polydispersity, and precise incorporation of structural elements into the conjugated backbone are among the important parameters that affect a conjugated polymer’s mechanical and electrical properties. Therefore, precise control over such parameters provides a path for electronic materials with tunable properties tailored for a specific application. Recent success in this endeavor has been achieved with Suzuki-Miyaura Catalyst-Transfer Polymerization (SCTP) which is a transition …

Use Of Interlaboratory Studies For The Development Of Consensus-Based Criteria For The Elemental Analysis Of Electrical Tapes, Lacey M. Leatherland

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Tape evidence is often used in criminal cases involving violent crimes, kidnappings, improvised explosive devices (IEDs), and drug trafficking. This evidence can reveal potential links between suspects, items, or scenes. The forensic examination of electrical tape can provide investigative leads or offer support to alternative hypotheses evaluated in the courtroom. A conventional analytical scheme includes microscopic examination, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscopy Energy Dispersive Spectrometry (SEM-EDS), and Pyrolysis Gas Chromatography Mass Spectrometry (Py-GC/MS). Elemental analysis of electrical tapes is commonly achieved using SEM-EDS; however, recent scientific literature suggests that this analysis can evolve from using SEM-EDS to …

พอลิอะคริลาไมด์/เจลาตินอิเล็กโทรไลต์กึ่งแข็งคอมพอสิตสำหรับแบตเตอรี่สังกะสีไอออน, กัญญนันทน์ บุญส่งประเสริฐ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนนับเป็นเทคโนโลยีการกักเก็บพลังงานที่ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน เนื่องจากมีความหนาแน่นพลังงานสูงและประสิทธิภาพในการชาร์จ-คายประจุที่ดี อย่างไรก็ตาม ยังประสบข้อจำกัดหลายประการ อาทิ ความไม่ปลอดภัยจากการใช้สารอิเล็กโทรไลต์อินทรีย์ ต้นทุนการผลิตที่สูง และข้อจำกัดด้านทรัพยากรลิเธียมในธรรมชาติ ส่งผลให้เกิดความสนใจในการพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่ทางเลือกที่มีความยั่งยืนมากยิ่งขึ้น หนึ่งในระบบที่ได้รับความสนใจคือแบตเตอรี่สังกะสีชนิดชาร์จซ้ำได้ซึ่งมีจุดเด่นด้านความปลอดภัยที่สูง ต้นทุนต่ำ ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และการเข้าถึงทรัพยากรสังกะสีที่สะดวก อย่างไรก็ดี แอโนดสังกะสีในระบบอิเล็กโทรไลต์น้ำยังเผชิญกับอุปสรรคสำคัญหลายประการ เช่น การเกิดเดนไดรต์ การปลดปล่อยแก๊สไฮโดรเจน การก่อตัวของชั้นซิงก์ออกไซด์ที่ไม่ทำปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี และการกัดกร่อนของแอโนด ซึ่งล้วนเป็นปัจจัยที่ลดทอนเสถียรภาพและประสิทธิภาพของแบตเตอรี่โดยรวม ด้วยเหตุนี้ งานวิจัยฉบับนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาอิเล็กโทรไลต์กึ่งแข็ง บนพื้นฐานของพอลิอะคริลาไมด์ ร่วมกับเจลาตินในอัตราส่วนร้อยละ 3, 5 และ 7 โดยน้ำหนักของอะคริลาไมด์ เพื่อยกระดับความเสถียรทางเคมีไฟฟ้าและสมรรถนะของขั้วแอโนดสังกะสี ผลการทดลองพบว่าเซลล์สังกะสีแบบสมมาตรที่ใช้อิเล็กโทรไลต์กึ่งแข็งฐานพอลิอะคริลาไมด์ที่เติมเจลาตินร้อยละ 5 แสดงค่าความต่างศักย์เกิน ระหว่างกระบวนการพอกพูนและละลายของสังกะสีได้อย่างมีเสถียรภาพสูงสุด พื้นผิวของขั้วแอโนดภายหลังการทดสอบยังคงความเรียบเนียน ไม่พบการเกิดเดนไดรต์ และแสดงร่องรอยการกัดกร่อนน้อยที่สุด นอกจากนี้ ยังให้ศักย์ไฟฟ้าสำหรับการเกิดปฏิกิริยาปลดปล่อยแก๊สไฮโดรเจนสูงที่สุด (-0.158 มิลลิโวลต์) และค่ากระแสต่ำที่สุดจากปฏิกิริยาดังกล่าว (-15 มิลลิแอมแปร์) สะท้อนถึงประสิทธิภาพในการยับยั้งปฏิกิริยาดังกล่าวได้อย่างมีประสิทธิภาพ อีกทั้งยังแสดงค่าการนำไฟฟ้าไอออนสูงถึง 0.966 มิลลิซีเมนส์ต่อเซนติเมตร สำหรับระบบแบตเตอรี่สังกะสี-แมงกานีสไดออกไซด์ พบว่าอิเล็กโทรไลต์กึ่งแข็งฐานพอลิอะคริลาไมด์ที่มีเจลาตินร้อยละ 5 ให้ค่ากระแสพีคจากการวัดไซคลิกโวลแทมเมทรีสูงที่สุด และมีพื้นที่ใต้กราฟมากที่สุด บ่งชี้ถึงกระบวนการสอดแทรกและละลายของไอออนสังกะสีที่เกิดขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้สามารถให้ค่าความจุจำเพาะสูงสุดที่ 242 มิลลิแอมแปร์ชั่วโมงต่อกรัม ที่กระแส 0.025 แอมแปร์ต่อกรัม และแสดงเสถียรภาพต่อการชาร์จ-คายประจุในระยะยาวได้อย่างน่าพึงพอใจ

การผลิตไฮโดรเจนจากแกซิฟิเคชันด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ของไบโอชาร์โดยใช้แคลเซียมคาร์บอเนตร่วมกับปฏิกิริยาวอเตอร์แก๊สชิฟต์เชิงเร่งปฏิกิริยา, บรรณรัตน์ เจริญดี

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ทำการศึกษาการผลิตไฮโดรเจนจากแกซิฟิเคชันด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) โดยใช้ถ่านชีวภาพจากไม้ไผ่และกะลาปาล์ม ร่วมกับปฏิกิริยาวอเตอร์แก๊สชิฟต์เชิงเร่งปฏิกิริยา โดยทำการทดลองในเตาปฏิกรณ์แบบเบดนิ่งแบบสองขั้นตอน ประกอบด้วยส่วนแกซิฟิเคชันที่อุณหภูมิ 900 องศาเซลเซียสและส่วนของปฏิกิริยาวอเตอร์แก๊สชิฟต์ที่มีการศึกษาที่ 300 500 และ 700 องศาเซลเซียส ตามลำดับ แคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) ถูกใช้เป็นแหล่งของคาร์บอนไดออกไซด์สำหรับแกซิฟิเคชัน ในการทดลองจะใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา NiCu/Al2O3 ร่วมกับตัวดูดซับแคลเซียมออกไซด์ (CaO) เพื่อทำปฏิกิริยาวอเตอร์แก๊สชิฟต์ ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า การใช้ตัวดูดซับแคลเซียมออกไซด์ร่วมกับตัวเร่งปฏิกิริยาที่อุณหภูมิ 700 องศาเซลเซียส ให้ผลได้ไฮโดรเจนและความเข้มข้นของไฮโดรเจนสูงสุด เมื่อเปรียบเทียบกับการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาหรือตัวดูดซับเพียงอย่างเดียว บ่งชี้ถึงการทำงานร่วมกันระหว่างตัวดูดซับที่ทำหน้าที่ดักจับคาร์บอนไดออกไซด์และตัวเร่งปฏิกิริยาที่ช่วยกระตุ้นปฏิกิริยาวอเตอร์แก๊สชิฟต์ นอกจากนี้ พบว่าผลิตภัณฑ์แก๊สจากการใช้ถ่านชีวภาพจากชีวมวลที่แตกต่างกันไม่ได้แสดงความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจากชีวมวลทั้งสองชนิดมีปริมาณคาร์บอนและองค์ประกอบที่ใกล้เคียงกัน นอกจากนี้ การเพิ่มปริมาณของแคลเซียมคาร์บอเนตหรือตัวดูดซับแคลเซียมออกไซด์ ยังนำไปสู่การเพิ่มผลได้และความเข้มข้นของไฮโดรเจน

3d-Printed Flexible Polyacrylamide/Alginate Gel Polymer Electrolyte For Zinc Ion Baterry, Napassorn Wongduangpa

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Flexible and wearable electronic devices are gaining widespread popularity due to their portability and user-friendly design. These devices include electrical sensors, flexible displays, smart clothing, and on-body health monitoring devices. The demand for these devices depends on their ability to maintain flexibility, light weight, bending ability, twisting ability, and ease of portability, such as being foldable under intense usage conditions. These flexible and wearable electronics require a suitable power source, typically batteries. Zinc-ion batteries (ZIBs) are widely used due to their safety, cost-effectiveness, and environmental friendliness. However, ZIBs still face limitations in terms of flexible and durable electrolytes, which pose …

Molecular Dynamics Simulation Of Phosphonium-Based Ionic Liquids For Natural Gas Sweetening, Umar Muhammad Yahaya

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Sour natural gas (SNG) contains significant amounts of H2S, CO2, and other sulfur-containing components which need to be reduced to the required level suitable for safe transportation and usage. In this work, we conducted molecular dynamics simulations of five Phosphonium-based Ionic Liquids (PILs) with a formulated gas mixture containing 80% CH4, 10% CO2, 5% H2S, and 5% N2, reflecting a typical composition of SNG. The simulation was performed at 300 K and 50 bar for 100 ns and five PILs studied were tetrabutylphosphonium acetate ([P4444][ACE]), tetrabutylphosphonium formate ([P4444][FOR]), tetrabutylphosphonium methyl carbonate ([P4444][MTC]), tetrabutylphosphonium dimethylphosphate ([P4444][DMP]), and tetrabutylphosphonium diethylphosphate ([P4444][DEP]). Analysis …