Chemistry Commons^™

การเตรียมแมงกานีสไดออกไซด์บนผิวแมกซีน/แกรฟีนเจือไนโตรเจนและซัลเฟอร์ของขั้วแคโทดแบตเตอรี่สังกะสีไอออน, ภัสฐิรา แก้วพิจิตร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการเตรียมขั้วไฟฟ้าแมงกานีสไดออกไซด์และแมกซีน/แกรฟีนเจือไนโตรเจนและซัลเฟอร์ที่อัตราส่วนต่าง ๆ เพื่อใช้เป็นขั้วแคโทดของแบตเตอรี่สังกะสีไอออน โดยแมกซีนถูกเตรียมจากไทเทเนียมอลูมิเนียมคาร์ไบด์ผ่านการสกัดชั้นได้สำเร็จ นอกจากนี้แกรฟีนเจือไนโตรเจนและซัลเฟอร์ถูกเตรียมได้จากแกรไฟต์ด้วยวิธีของฮัมเมอร์และนำมารีฟลักซ์กับไทโอยูเรีย จากนั้นผู้วิจัยได้ทำการศึกษาอัตราส่วนที่เหมาะสมของขั้วไฟฟ้าแมกซีน/แกรฟีนเจือไนโตรเจนและซัลเฟอร์ที่ให้ค่าการเก็บประจุไฟฟ้าสูงสุด โดยศึกษาที่อัตราส่วนของแมกซีน/แกรฟีนเจือไนโตรเจนและซัลเฟอร์ที่ 100:0, 95:5 และ 90:10 พบว่าที่กระแส 1 แอมแปร์ต่อกรัม แมกซีน/แกรฟีนเจือไนโตรเจนและซัลเฟอร์ที่ 95:5 มีค่าความจุจำเพาะของการกักเก็บพลังงานสูงที่สุดเท่ากับ 573 ฟารัดต่อกรัม ทำให้สามารถสรุปได้ว่าขั้วไฟฟ้าแมกซีน/แกรฟีนเจือไนโตรเจนและซัลเฟอร์ที่เหมาะสมที่สุดคือที่อัตราส่วน 95:5 จากนั้นนำอัตราส่วนดังกล่าวมาผสมกับแมงกานีสไดออกไซด์ชนิดเดลต้าที่ถูกสังเคราะห์ขึ้นด้วยวิธีไฮโดรเทอร์มัล และขึ้นรูปเซลล์แบตเตอรี่สังกะสีไอออน ศึกษาที่อัตราส่วนของแมงกานีสไดออกไซด์และแมกซีน/แกรฟีนเจือไนโตรเจนและซัลเฟอร์ที่ 80:20, 85:15, 90:10 และ 95:5 พบว่าค่าความจุจำเพาะของการกักเก็บพลังงานที่กระแส 0.1 แอมแปร์ต่อกรัมมีค่าไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตามผู้วิจัยได้ทำการทดสอบเสถียรภาพต่อรอบของเซลล์แบตเตอรี่ดังกล่าวจำนวน 500 รอบ พบว่าแมงกานีสไดออกไซด์และแมกซีน/แกรฟีนเจือไนโตรเจนและซัลเฟอร์ที่ 80:20 สามารถรักษาเสถียรภาพทางไฟฟ้าได้ดีที่สุด โดยสามารถคงค่าเก็บประจุพลังงานได้ถึง 42 มิลลิแอมแปร์-ชั่วโมงต่อกรัม หลังการใช้งาน 500 รอบ ทำให้สรุปได้ว่าขั้วไฟฟ้าแคโทดที่เหมาะสมที่สุดในการนำมาใช้เป็นแบตเตอรี่สังกะสีไอออนคือ แมงกานีสไดออกไซด์/แมกซีน/แกรฟีนเจือไนโตรเจนและซัลเฟอร์ที่ 80:20

การจำลองซีเอฟดีของรีฟอร์มมิงมีเทนด้วยไอน้ำที่เพิ่มการดูดซับในเครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิไดซ์เบดแบบติดตั้งแผ่นปะทะ, วทันยา ใยดำ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ปฏิกิริยารีฟอร์มิงมีเทนด้วยไอน้ำเป็นปฏิกิริยาที่สำคัญในโรงงานปิโตรเคมีเป็นอย่างยิ่งและเป็นกระบวนการผลิตไฮโดรเจนจากแก๊สธรรมชาติ โดยมีเทนจะทำปฏิกิริยากับไอน้ำร่วมด้วยตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลเกิดเป็นไฮโดรเจน ผ่านการปรับปรุงคุณภาพ ผ่านการกำจัดสิ่งปนเปื้อนต่างๆ ที่มาจากน้ำมันดิบ เพื่อนำมาใช้เป็นสารตั้งต้นสำหรับการสังเคราะห์สารเคมี นอกจากนี้ไฮโดรเจนยังถูกจัดอยู่ในพลังงานทางเลือกที่กำลังได้รับความสนใจในปัจจุบัน จากงานวิจัยที่ผ่านมามีการศึกษาและปรับปรุงปฏิกิริยารีฟอร์มิงมีเทนด้วยไอน้ำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่ต้องการเพิ่มขึ้น การดูดซับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาแบบสองหน้าที่ที่สามารถเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาและเป็นตัวดูดซับในเวลาเดียวกัน สมดุลปฏิกิริยาจะเปลี่ยนไปในทิศทางที่เกิดไฮโดรเจนเพิ่มขึ้น ตัวเร่งปฏิกิริยาที่นิยมใช้ ได้แก่ โดโลไมต์ และ แคลเซียมอะลูมิเนต โดยเรียกปฏิกิริยานี้ว่า ปฏิกิริยารีฟอร์มมิงมีเทนด้วยไอน้ำที่เพิ่มด้วยการดูดซับ งานวิจัยนี้ศึกษาแบบจำลองพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณของการรีฟอร์มมิงมีเทนด้วยไอน้ำที่เพิ่มด้วยการดูดซับในเครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิไดซ์เบดแบบติดตั้งแผ่นปะทะ เพื่อช่วยลดการเกิดฟองแก๊ส เพิ่มการสัมผัสระหว่างแก๊สและของแข็ง ลดการย้อนกลับของของแข็ง และเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องปฏิกรณ์ พิจารณาผลของการเพิ่มจำนวนของแผ่นปะทะและศึกษาตัวแปรดำเนินการต่างๆ พบว่า การติดตั้งแผ่นปะทะจำนวนสองแผ่น ส่งผลให้สัดส่วนโดยโมลของไฮโดรเจนเพิ่มสูงขึ้นเป็น 0.93 และ ตัวแปรดำเนินการที่เหมาะสมได้แก่ ความเร็วที่ 0.1 เมตรต่อวินาที อุณหภูมิที่ 923 เคลวิน ความสูงของเบดที่ 35 เมตร และ สัดส่วนของไอน้ำและคาร์บอนที่ 4.0

สมบัติของพอลิแล็กทิกแอซิดเติมด้วยเซลลูโลส-กราฟต์-พอลิสไตรีน, วิมาลา กรินทร์ไตรทิพย์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเตรียมและศึกษาสมบัติของพอลิแล็กทิกแอซิดผสมด้วยเซลลูโลส-กราฟต์-พอลิสไตรีน โดยสังเคราะห์เซลลูโลส-กราฟต์-พอลิสไตรีนด้วยวิธีแบบอิมัลชันพอลิเมอไรเซชัน การดัดแปรพื้นผิวของเซลลูโลสสามารถยืนยันได้จากการทดสอบเอกลักษณ์ด้วยเทคนิคเทคนิคอินฟราเรดสเปกโตรสโกปี และความเสถียรภาพทางความร้อนด้วยเทคนิควิเคราะห์น้ำหนักภายใต้ความร้อน (ทีจีเอ) จากนั้นนำไปผสมกับพอลิแล็กทิกแอซิดด้วยเครื่องอัดรีดสกรูคู่ ที่ร้อยละ 1 3 5 และ 10 โดยมวล นำคอมพอสิตที่ได้ขึ้นรูปเพื่อศึกษาสมบัติเชิงกล สัณฐานวิทยา ความร้อน การย่อยสลาย และการดูดซึมน้ำ จากการศึกษาพบว่าการเติมเซลลูโลส-กราฟต์-พอลิสไตรีนมีผลต่อความทนแรงกระแทก ความทนแรง ยังส์มอดุลัส และการยืด ณ จุดขาดเพิ่มขึ้น โดยการเติมเซลลูโลส-กราฟต์-พอลิสไตรีนที่ร้อยละ 3 โดยมวล ให้ค่าความทนแรงกระแทกของคอมพอสิตสูงสุด แต่ค่าการยืด ณ จุดขาดลดลง เมื่อนำมาศึกษาสมบัติทางความร้อนของคอมพอสิต พบว่า ความเสถียรทางความร้อนของพอลิเมอร์ผสมมีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับพอลิแล็กทิกแอซิดบริสุทธิ์ สำหรับสมบัติการย่อยสลายด้วยวิธีการฝังกลบ และสมบัติการดูดซึมน้ำ พบว่า ปริมาณของเซลลูโลส-กราฟต์-พอลิสไตรีนที่เพิ่มขึ้น ส่งผลให้ร้อยละน้ำหนักที่หายไปของวัสดุคอมพอสิตเมื่อถูกฝังกลบเพิ่มขึ้น และดูดซึมน้ำได้มากขึ้นเมื่อถูกแช่ในน้ำที่อุณหภูมิห้อง ตามลำดับ

พอลิอะนิลีน/เหล็กออกไซด์/รีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์เจือไนโตรเจนคอมพอสิตเพื่อเป็นขั้วไฟฟ้าตัวเก็บประจุยิ่งยวด, กัณจน์ชญาน์ ทุ่งส่วย

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในงานวิจัยนี้เป็นการพัฒนาขั้วประจุไฟฟ้ายิ่งยวดจากวัสดุเหล็กออกไซด์/ไนโตรเจนเจือรีดิวซ์ แกรฟีนออกไซด์/พอลิอะนิลีน โดยมีการใช้สารสกัดเซริซินจากกระบวนการลอกกาวไหมเป็นแหล่งไนโตรเจนอะตอมในการเจือ ซึ่งจากกระบวนการเตรียมไนโตรเจนเจือรีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ด้วยกระบวนการรีฟลักซ์และรีดิวซ์ด้วยกรดวิตามินซี พบว่าสามารถเจือไนโตรเจนถึง 11.68% ในโครงสร้างของไนโตรเจนเจือรีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ที่สังเคราะห์ได้ วัสดุขั้วไฟฟ้าเหล็กออกไซด์/ไนโตรเจนเจือรีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์/พอลิอะนิลีนคอมพอสิตที่ได้จากการพอกพูนทางไฟฟ้าเคมีแสดงลักษณะสัณฐานวิทยาของนาโนไฟบริลพอลิอะนิลีนร่วมกับโครงสร้างแผ่นไนโตรเจนเจือรีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ และถูกยืนยันองค์ประกอบต่าง ๆ ด้วยเทคนิคการวัดการกระจายพลังงานของรังสีเอกซ์ ฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรดสเปกโตรสโคปี และการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ เมื่อนำขั้วไฟฟ้าที่เตรียมได้จากวัสดุไนโตรเจนเจือรีดิวซ์วัสดุพอลิอะนิลีน แกรฟีนออกไซด์/พอลิอะนิลีน และเหล็กออกไซด์/ไนโตรเจนเจือรีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์/พอลิอะนิลีนคอมพอสิตมาประเมินความประสิทธิภาพในการกักเก็บพลังงาน พบว่าให้ค่าเก็บประจุที่ 151.76, 190 และ221 ฟารัดต่อกรัมที่ 1 แอมป์ต่อกรัมตามลำดับ บ่งชี้ถึงประสิทธิภาพในการกักเก็ลพลังงานไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นเมื่อมีการเติมไนโตรเจนเจือรีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ และเหล็กออกไซด์ นอกจากนี้ขั้วเหล็กออกไซด์/ไนโตรเจนเจือรีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์/พอลิอะนิลีนคอมพอสิตยังสามารถแสดงเสถียรภาพของประสิทธิภาพต่อรอบการใช้งานทางไฟฟ้าได้สูงถึงร้อยละ 79 หลังการใช้งาน 5000 รอบ ซึ่งจากผลการทดลองบ่งชี้ให้เห็นขั้วไฟฟ้าเหล็กออกไซด์/ไนโตรเจนเจือรีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์/พอลิอะนิลีนคอมพอสิตมีความเหมาะสมในการนำไปประยุกต์ใช้ในขัอุปกรณ์กักเก็บพลังงานชนิดตัวเก็บประจุยิ่งยวดประสิทธิภาพสูง

การเตรียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส/พอลิไวนิลแอลกอฮอล์/นาโนไททาเนียมไดออกไซด์ไฮโดรเจลสำหรับการประยุกต์ตกแต่งแผลที่มีสมบัติต้านแบคทีเรีย, วัชรพล ขำช้าง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ทำการเตรียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส/พอลิไวนิลแอลกอฮอล์/นาโนไททาเนียมไดออกไซด์ไฮโดรเจลฟิล์มโดยใช้กรดซิตริกเป็นสารเชื่อมขวางสำหรับการประยุกต์ใช้เป็นวัสดุตกแต่งแผลจากนั้นทำการพิสูจน์เอกลักษณ์ดังนี้คือ การวิเคราะห์หมู่ฟังก์ชันโดยเทคนิค ATR-FTIR การวิเคราะห์ลักษณะสัณฐานวิทยาที่พื้นผิวโดยกล้องจุลทรรศน์อิเล็คตรอนแบบส่องกราด การทดสอบสมบัติการทนต่อแรงดึง การวิเคราะห์พฤติกรรมในการบวมตัว สัดส่วนการเกิดเจล ความสามารถในการกักเก็บยา ร้อยละการกักเก็บยา พฤติกรรมในการปลดปล่อยยา การต้านแบคทีเรียโดยวิเคราะห์จากร้อยละการลดลงของแบคทีเรีย โดยจากการพิสูจน์เอกลักษณ์พบว่า การเพิ่มขึ้นขององค์ประกอบพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ในฟิล์มทำให้ได้ฟิล์มที่มีสัดส่วนในการเกิดเจลที่เพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบฟิล์มที่ปริมาณกรดซิตริกเท่ากันในทางตรงกันข้ามพบว่าเมื่อเพิ่มปริมาณองค์ประกอบพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ในฟิล์มทำให้ค่าสัดส่วนการบวมตัวของฟิล์มมีค่าที่น้อยลงเพราะว่าการเพิ่มปริมาณองค์ประกอบพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ในฟิล์มทำให้เพิ่มระดับการเชื่อมขวางของฟิล์มจึงทำให้มีสัดส่วนการเกิดเจลที่เพิ่มขึ้นต่อมาจากเทคนิค ATR-FTIR ได้ยืนยันการเกิดการเชื่อมขวางระหว่างโมเลกุลคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสกับพอลิไวนิลแอลกอฮอล์โดยพันธะเอสเทอร์และสำหรับการทดสอบการทนต่อแรงดึงพบว่าค่าความคงทนต่อแรงดึง ค่าความเหนียว ค่าร้อยละการยืดตัว ณ จุดขาด ของฟิล์มมีค่าลดลงตามปริมาณการเพิ่มขึ้นขององค์ประกอบพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ในการทดสอบฟิล์มแห้งต่อมาสำหรับการศึกษาพฤติกรรมในการกักเก็บยาของฟิล์มพบว่าฟิล์มทุกสูตรมีพฤติกรรมในการกักเก็บยาที่คล้ายคลึงกันและการศึกษาพฤติกรรมในการปลดปล่อยยาพบว่าฟิล์มทั้งหมดสามารถช่วยชะลอการปลดปล่อยยาเททราไซคลินให้ช้าลงได้สุดท้ายจากการทดสอบความสามารถในการต้านแบคทีเรียจากฟิล์มสูตร CMC 80/PVA 20/TiO2 2% พบว่าฟิล์มมีสมบัติต้านแบคทีเรียทั้งแกรมบวก (S. aureus) และ แกรมลบ (E.coli) โดยให้ค่าร้อยละการลดลงของแบคทีเรียเท่ากับ 100 เมื่อทดสอบตามมาตรฐาน JIS Z 2801 โดยสรุปจากข้อมูลผลการทดลองทั้งหมดทำให้สรุปได้ว่าไฮโดรเจลฟิล์มมีประสิทธิภาพที่เพียงพอในการนำไปประยุกต์ใช้เป็นวัสดุตกแต่งแผล

Continuous Synthesis Of Biodiesel And Glycerol Ether Using Homogeneous And Heterogeneous Catalysts, Natta Rattanapanya

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

In our study, a mixture of p-toluenesulfonic acid and sulfuric acid (TsOH-H2SO4) as a catalyst showed a good performance in transesterification of palm oil (PO) with methanol and etherification of biodiesel with isobutylene. For biodiesel production, the catalyst noticeably accelerated the reaction faster than TsOH and H2SO4 alone and also gave up to 99.8% of the conversion. Etherification of biodiesel with isobutylene in the etherification process using isobutylene/glycerol molar ratio 6:1 at 70°C, in the period of 5 h reaction time, gave high selectivity to produce DTBG and TTBG (81.4%). Furthermore, the catalyst can be reused for 6 cycles of …

Formaldehyde Fluorescent Sensors From 1,8-Naphthalimide Derivatives, Apicha Maharat

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Three derivatives of 1,8-naphthalimide were systematically designed and synthesized to investigate the effect of substitution pattern on their photophysical properties and sensing behaviors towards formaldehyde in aqueous media. The key substituents, the hydrazino (-NHNH2) and the 2-methoxyethylamino groups (-NHCH2CH2OCH3), were installed at the 4-position of 1,8-naphthalimide by a nucleophilic replacement, and at the imide position by a condensation reaction with 1,8-naphthalic anhydride precursor. All target compounds were obtained in good overall yields of 60-80%. Compounds with two hydrazine moieties (R3) showed excellent selective fluorescent responses towards formaldehyde with the 3.5-fold fluorescence enhancement in 5% aqueous acetic acid solution at 520 …

Polyvinyl Alcohol/Starch Modified Cotton Thread For Glucose Distance-Based Colorimetric Detection, Pornchanok Punnoy

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

In this thesis, polyvinyl alcohol (PVA) and starch modified cotton thread was developed as a cotton thread-based device for distance-based colorimetric detection of hydrogen peroxide (H2O2) and glucose. PVA and starch, the biocompatible polymers, were modified on a cotton thread to enhance the enzymatic stability and reagent immobilization efficiency. The colorimetric glucose detection of the device was based on a bienzymatic reaction involving glucose oxidase (GOx) and horseradish peroxidase (HRP), incorporated with potassium iodide (KI) as an indicator, which was oxidized by H2O2 to provide blue-black color band of an iodine–starch complex. The length of color band on the cotton …

Continuous Flow Selective Hydrogenation Of 5-Hydroxymethylfurfural To 2.5-Dimethylfuran Using Pd-Cu/Reduced Graphene Oxde Catalysts, Sareena Mhadmhan

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

2,5-Dimethylfuran (DMF) has been considered a promising biofuel, potentially derived from biomass. There have been various reports on DMF production from hydrogenation of 5-hydroxymethylfurfural (HMF). However, most reports employed high hydrogen pressure, long reaction times, and reactions under batch reactor. In this study, Pd-Cu bimetallic catalysts incorporated on reduced graphene oxide (RGO) were used for hydrogenation of HMF to DMF using 2-propanol as hydrogen donor under continuous flow system. Synthesized catalysts were characterized by N2 physisorption, scanning electron microscopy-energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX), X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), transmission electron microscopy (TEM), and temperature programmed reduction of hydrogen …

Preparation Of Starch-Filled Polyisocyanurate Foams Catalyzed By Zinc-Ammonia Complex/Potassium Octoate, Sirima Goonack

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The research aimed to reduce apparent density and improve fire resistance of polyisocyanurate (PIR) foam. PIR foams were prepared using zinc-ammonia complex and potassium octoate as catalyst for gelling/blowing and trimerization reactions, respectively. Three types of starch produced in Thailand, namely glutinous rice flour, rice flour and mung bean starch, were used as additives for PIR foams. The characterized properties of PIR foams modified with starches are reaction times (cream time, gel time, rise time and tack free time), polyisocyanurate/polyurethane (PIR/PUR) ratio, %isocyanate conversion, apparent density, compressive property, morphology and fire behavior. These properties are compared with PIR foam without …

Magnetic Nanoparticles Stabilized By Phosphorylcholine-Containing Polymer For Antibody Free C-Reactive Protein Detection, Suttawan Saipia

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This research aims to develop a simple, yet effective assay for C-reactive protein (CRP) detection based on a combination of magnetic separation and antibody-free colorimetric assay. Magnetic nanoparticles stabilized with phosphorylcholine-containing polymer, poly[methacrylic acid)-ran-(methacryloyloxyethyl phosphorylcholine)] (PMAMPC-MNPs) were prepared by co-precipitation of ferric and ferrous salts in the presence of PMAMPC. Carboxyl groups in the methacrylic acid (MA) repeat units chelate with Fe atoms during MNPs formation while the methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (MPC) repeat units provide specifically binding sites and conjugate with CRP in presence of Ca2+. The PMAMPC-MNPs were characterized by ATR-FTIR, TEM, DLS, TGA and XRD. To determine the CRP …

Electrospun Nylon 6,6 Nanofibers Functionalized With Β-Cyclodextrin As Solid Phase Extraction Sorbent For Determination Of Parabens, Tassanee Kuakul

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

In this study, electrospun nanofibers of nylon 6,6 functionalized with β-cyclodextrin (nylon 6,6/β-CD) were fabricated and applied as a sorbent in solid-phase extraction (SPE) for determination of parabens in water. The electrospinning parameters such as polymer concentration, nylon 6,6/β-CD ratio, and electric field strength were investigated in order to obtain uniform nanofibers. The morphology and physical properties of obtained fibers were characterized by scanning electron microscope (SEM), Fourier transforms infrared spectroscopy (FTIR), and BET surface area analysis. The electrospun nylon 6,6/β-CD nanofibers were achieved with diameter in the range of 120 - 150 nm. The additional of β-CD slightly increased …

High Magnification Polymeric Lens For Smartphone Microscope, Wisansaya Jaikeandee

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

In this work, we present a facile method for fabrication of plano-convex lenses, using high reflective optical polymer (Polydimethylsiloxane, Sylgard 184 by Dow Corning, n ~1.42 and Norland Optical adhesive 61, NOA61 by Norland Products, ~1.56) under the confined sessile drop technique. The confined sessile drop technique is a facile method and an adjustable lens geometry through controlled the weight of liquid polymer on the lens substrate, as PMMA circular disk and Sylgard circular disk, with different diameter (2.5-6.0 mm). The liquid polymer was gradually spread and radially over the surface of the lens substrate, and resistance to spreading of …

Exploring The Molecular Origin Of Jet Fuel Thermal Oxidative Deposition Through Statistical Analysis Of Mass Spectral Data And Pyrolysis Gas Chromatography/Mass Spectrometry Of Deposits, Krege Matthew Christison

University of the Pacific Theses and Dissertations

ASTM D3241 (Standard Test Method for Thermal Oxidation Stability of Aviation Turbine Fuels) measures the thermal oxidative stability of jet fuels under elevated temperature and pressure conditions. When jet fuels fail ASTM D3241, either at the refinery or in the distribution system, there can be supply disruptions and financial losses. Understanding the causes of poor thermal oxidative stability in jet fuels could help prevent or mitigate issues. In order to develop a deeper understanding of the molecular precursors that lead to ASTM D3241 failures, a number of analytical methodologies and data treatment techniques have been developed, applied, and reported here. …

Metallic Systems At The Nano And Micro Scale: Bimetallic Nanoparticles As Catalysts And Mcraly Bond Coats In Thermal Barrier Coatings, Kenneth Kane

Theses and Dissertations

The dissertation is split into two parts. The first part will be focused on changes in material properties found at the nanoscale, as miscibility and electronic structure can change significantly with size. The formation of classically-immiscible bimetallic nanoparticles (BNPs) becomes favorable at the nanoscale and novel catalytic properties can emerge from the bimetallic alloying. The formation of alloyed and non-alloyed BNPs is achieved through pulse laser ablation (PLA) and a significant increase in catalytic activity is observed for both. Recently discovered, the increased activity in the non-alloyed BNPs, deemed multicomponent photocatalysis, is examined and the proposed mechanism discussed. The second …

Development And Characterization Of Stationary Phase Gradients For High Performance Liquid Chromatography, Anna Forzano

Theses and Dissertations

Choosing a stationary phase is the first step in developing a liquid chromatography (LC) separation method, where the selectivity is governed by the differential interactions of the analytes with the stationary and mobile phases. Introducing a gradient in stationary phase functionality allows for tuning of analyte retention, translating to a possible improvement in selectivity and an increase in resolution versus that offered by uniform stationary phases.

In this work, C₁₈-silica, phenylbutyl-silica, and phenylbutyl-ammonium opposed continuous stationary phase gradients were fabricated using controlled rate infusion (CRI) on particle packed LC columns. Characterization of the stationary phase was carried out …

Non-Covalent And Covalent Interactions Between Phenylacetylene And Quinoline Radical Cations With Polar And Non-Polar Molecules In The Gas Phase, Adam C. Pearcy

Theses and Dissertations

Gas phase molecular clusters present an ideal medium for observing factors that drive chemical reactions without outside interferences from excessive solvent molecules. Introducing an ion into the cluster promotes ion-molecule interactions that may manifest in a variety of non-covalent or even covalent binding motifs and are of significant importance in many fields including atmospheric and astronomical sciences. For instance, in outer space, molecules are subject to ionizing radiation where ion-molecule reactions become increasingly competitive to molecule-molecule interactions. To elucidate individual ion-molecule interaction information, mass spectrometry was used in conjunction with appropriate theoretical calculations.

Three main categories of experiment were conducted …

Metal Nanoparticle Synthesis By Photochemical Reduction With A High-Intensity Focused Laser Beam, Victoria K. Meader

Theses and Dissertations

Colloidal, metallic nanoparticles have myriad applications, but they are most ideal when they are monodisperse, and demonstrate maximum catalytic utility when they are small (< 5 nm) and uncoated; because their surface area is accessible and maximized. Laser- assisted metal nanoparticle synthesis is a ‘green’ method that has become a topic of active research because it is able to produce uncoated or ‘naked’ products. The nanoparticles synthesized in this work were formed through the reduction of metal salts in aqueous solutions; but the reducing agent is an electron-dense microplasma generated by the laser pulse interacting with the media. Because no chemical reducing agents or stabilizers are needed, the products have no surfactants.

The underlying reaction mechanisms that drive this type of synthesis are generally understood, however, there is insufficient detail that would allow control over the formation of ultimate product morphologies and size distributions. The metals examined in this thesis are: gold, whose formation follows an autocatalytic rate law; and silver, whose formation follows a first-order rate law. Through my research, I was able to …

2nd Tier Assay For The Detection Of Congenital Adrenal Hyperplasia By Virginia’S Newborn Screening Laboratory: Steroid Profile By Hplc-Ms/Ms, Christopher E. Nixon

Theses and Dissertations

Congenital Adrenal Hyperplasia (CAH) encompasses several disorders related to disruptions in the adrenal steroid production pathway. These disruptions may cause virilization of the external female sex organs, incorrect gender assignment, precocious puberty, and in the most severe form, may cause life-threatening salt wasting and adrenal crisis if not detected and treated early in the newborn period.

17α-Hydroxyprogesterone (17-OHP) is the primary target for immunofluorescence detection of CAH from dried blood spots in newborn screening (NBS). Unfortunately, current immunoassay techniques for the detection of CAH suffer from high false positive rates. The primary factors contributing to false positive determinations can include …

Adhesion At Solid/Liquid Interfaces, Neda Ojaghlou

Theses and Dissertations

The adhesion at solid/liquid interface plays a fundamental role in diverse fields and helps explain the structure and physical properties of interfaces, at the atomic scale, for example in catalysis, crystal growth, lubrication, electrochemistry, colloidal system, and in many biological reactions. Unraveling the atomic structure at the solid/liquid interface is, therefore, one of the major challenges facing the surface science today to understand the physical processes in the phenomena such as surface coating, self-cleaning, and oil recovery applications. In this thesis, a variety of theory/computational methods in statistical physics and statistical mechanics are used to improve understanding of water adhesion …

Design And Evaluation Of Heterobivalent Par1–Par2 Ligands As Antagonists Of Calcium Mobilization, Mark W. Majewski, Disha M. Gandhi, Ricardo Rosas Jr., Revathi Kodall, Leggy A. Arnold, Chris Dockendorff

Chemistry Faculty Research and Publications

A novel class of bivalent ligands targeting putative protease-activated receptor (PAR) heteromers has been prepared based upon reported antagonists for the subtypes PAR1 and PAR2. Modified versions of the PAR1 antagonist RWJ-58259 containing alkyne adapters were connected via cycloaddition reactions to azide-capped polyethylene glycol (PEG) spacers attached to imidazopyridazine-based PAR2 antagonists. Initial studies of the PAR1–PAR2 antagonists indicated that they inhibited G alpha q-mediated calcium mobilization in endothelial and cancer cells driven by both PAR1 and PAR2 agonists. Compounds of this novel class hold promise for the prevention of restenosis, cancer cell metastasis, and other proliferative disorders.

Investigation Of Solvation And Solvent Coordination Effects In Iron Porphyrin Nitrosyls By Infrared Spectroelectrochemistry And Dft Calculations, Md. Hafizur Rahman, Michael D. Ryan

Chemistry Faculty Research and Publications

Visible and infrared spectroelectrochemistry of Fe(OEPone)(NO) (H₂OEPone = octaethylporphinone) were examined in methylene chloride and THF. The visible spectra of Fe(OEPone)(NO) were similar in both solvents. Unlike other ferrous porphyrin nitrosyls, a six-coordinate complex was formed with THF as a ligand. This led to two nitrosyl bands in the infrared spectrum. The absorbance of these bands depended on the concentration of THF in the solution. Solvation and coordination effects on the carbonyl and nitrosyl bands were observed for both the nitrosyl and reduced-nitrosyl complexes. DFT calculations were carried out to interpret the spectral changes.

Cross Faculty Collaboration In The Development Of An Integrated Mathematics And Science Initial Teacher Education Program, Sharon P. Fraser, Kim Beswick, Margaret Penson, Andrew Seen, Robert Whannell

Australian Journal of Teacher Education

This paper describes a collaborative project involving mathematicians, scientists and educators at an Australian university where an innovative initial teacher education (ITE) degree in mathematics/science was developed. The theoretical frameworks of identity theory and academic brokerage and their use in understanding the challenges associated with the early stages of collaborative projects is described. Data from reflections and interviews of the participants after involvement in the project from one to three years are presented to illustrate these challenges. The paper concludes with a description of the importance of the academic broker in overcoming identity challenges and facilitating cultural change for academics …

A Biochemical Nickel(I) State Supports Nucleophilic Alkyl Addition: A Roadmap For Methyl Reactivity In Acetyl Coenzyme A Synthase, A. C. Manesis, B. W. Musselman, Breena C. Keegan, Jason M. Shearer, N. Lehnert, H. S. Shafaat

Chemistry Faculty Research

Nickel-containing enzymes such as methyl coenzyme M reductase (MCR) and carbon monoxide dehydrogenase/acetyl coenzyme A synthase (CODH/ACS) play a critical role in global energy conversion reactions, with significant contributions to carbon-centered processes. These enzymes are implied to cycle through a series of nickel-based organometallic intermediates during catalysis, though identification of these intermediates remains challenging. In this work, we have developed and characterized a nickel-containing metalloprotein that models the methyl-bound organometallic intermediates proposed in the native enzymes. Using a nickel(I)-substituted azurin mutant, we demonstrate that alkyl binding occurs via nucleophilic addition of methyl iodide as a methyl donor. The paramagnetic Ni …

Characterization Of The Microbial Phosphonate-Activating Pntc Enzymes, Kyle Rice

Theses and Dissertations (Comprehensive)

New strategies are urgently needed to combat infectious diseases in an era of rising antibiotic resistance. Furthermore, an emerging appreciation for the human microbiome’s role in maintaining health motivates discovery of species-specific antibiotics that minimally disrupt our native bacterial communities. Small molecule modifications to bacterial cell surfaces represent a potentially rich source of new targets for next generation antibiotics, as these molecules mediate virulence and evasion of the host immune response. Phosphocholine (PCho) is a rare cell surface modification that contributes to virulence, and modifications with phosphonates like 2-aminoethylphosphonate (AEP) are even more unusual and therefore provide opportunities for species- …

Nanoscale Building Blocks: Bridging The Gap Between Potential And Realized Applications, Nicole Ritter

Theses and Dissertations (Comprehensive)

The vast potential of nanoparticles and nanotechnology remains largely untapped; the crucial bottleneck being the knowledge gap between making and using nanoparticles (NPs). This PhD work bridges this gap by focusing on synthesizing nanoparticles with applications at the forefront. Four peer-reviewed publications are presented in Chapters 3-6, a safety and toxicological perspective is given in Chapter 7, and current work and future progress are summarized in Appendix 1. Bimorphic silver nanoparticles were prepared, presenting an innovative method to synthesize diverse nanostructures using polymeric surface blocking to break symmetry in seeded regrowth (Chapter 3).¹ Silver stars with D_5h symmetry …

Temperature-Dependent Kinetic Studies Of Arsenicals Adsorption From Solution To Hematite Nanoparticles, Sara Soldoozy

Theses and Dissertations (Comprehensive)

Surface chemistry is the study of the chemical and physical phenomena that transpire at interfaces such as liquid-solid, solid-gas, liquid-gas, and liquid-liquid. To study the reactions occurred at the surfaces, surface sensitive techniques come to play. Adsorption of arsenical compounds (liquid adsorbate), particularly arsenate (iAs) and dimethylarsinic acid (DMA), to the surface of iron bearing materials (solid adsorbent) that frequently are found in geosorbents such as hematite (Fe₂O₃) has been studied in this thesis. Arsenical compounds can pollute the environment through natural sources and anthropogenic activities, and ultimately contaminate water. Absorbing these pollutants to a material …

Method Considerations For Compound Identification In Complex Mixtures Using Electrospray Ionization Ultrahigh Resolution Mass Spectrometry, Tyler Leverton

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Biomass burning aerosols are highly complex organic mixtures of thousands of components with consequences for global climate. Complex mixture component identification requires accurate mass measurement capability to separate components on a milli-Dalton scale, frequently using ultrahigh resolution mass spectrometry with electrospray ionization. Certain sample preparations and the ionization process may introduce artifacts that obscure the composition of the sample. Two method considerations were explored using isotopically labeled ¹⁵NH₄OH and MeOH-d₃ to track artifact formation in biomass burning samples. Informatics techniques and a custom molecular formula assignment software were used to identify the isotopic atoms in artifact …

Molecular Characterization Of Free Tropospheric Organic Aerosol And The Development Of Computational Tools For Molecular Formula Assignment, Simeon Schum

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Organic aerosol affects human health and climate. These effects are largely determined by the composition of the organic aerosol, which is a complex mixture of species. Understanding the complexity of organic aerosol is critical to determining its effect on human health and climate. In this study, long range transported organic aerosol collected at the Pico Mountain Observatory was analyzed using ultrahigh resolution mass spectrometry. Organic aerosol transported in the free troposphere had an overall lower extent of oxidation than aerosol transported in the boundary layer. It was hypothesized that the lower oxidation was related to a more viscous phase state …

Towards The Discovery Of Oligonucleotide Cross-Linking Agents, Bhaskar Halami

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Oligonucleotide cross-linking agents are expected to become a new class of antisense drugs. They function by first hybridizing with a complementary mRNA and then form a covalent bond to permanently link the mRNA to the oligonucleotide agent. Because of covalent cross-linking, this new class of antisense drugs are expected to have much higher potency than existing ones.

Some oligonucleotide cross-linking agents have appeared in the literature, but they have various drawbacks, which include slow cross-linking rate and reversible cross-linking. To address these problems, we designed a series of new cross-linking oligonucleotides with a range of different reactivities. These oligonucleotides were …