Synthesis, characterization and catalytic activity of Nd203 supported V205 catalysts

A series of rare-earth neodymia supported vanadium oxide catalysts with various V205 loadings ranging from 3 to 15 wt.% were prepared by the wet impregnation method using ammonium metavanadate as the vanadium precursor. The nature of vanadia species formed on the support surface is characterized hy a series of different physicochemical techniques like X-ray diffraction (XRD). Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). BET surface area, diffuse reflectance UV-vis spectroscopy (DR UV-vis), thermal analysis (TG-DTG/DTA) and SEM. The acidity of the prepared systems were verified by the stepwise temperature programmed desorprion of ammonia (NH3-TPD) and found that the total acidity gets increased with the percentage of vanadia loading. XRD and FT1R results shows the presence of surface dispersed vanadyl species at lower loadings and the formation of higher vanadate species as the percentage composition of vanadia is increased above 9 wt.%. The low surface area of the support. calcination temperature and the percentage of vanadia loading are found to influence the formation of higher vanadia species. The catalytic activity of the V205-Nd203 catalysts was probed in the liquid phase hydroxylation of phenol and the result show that the present catalysts are active at lower vanadia concentrations.

Influence of surface and acid properties of vanadia supported on ceria promoted with rice husk silica on cyclohexanol decomposition

Cyclohexanol decomposition activity of supported vanadia catalysts is ascribed to the high surface area, total acidity and interaction between supported vanadia and the amorphous support. Among the supported catalysts, the effect of vanadia over various wt% V2O5 (2–10) loading indicates that the catalyst comprising of 6 wt% V2O5 exhibits higher acidity and decomposition activity. Structural characterization of the catalysts has been done by techniques like energy dispersive X-ray analysis, X-ray diffraction and BET surface area. Acidity of the catalysts has been measured by temperature programmed desorption using ammonia as a probe molecule and the results have been correlated with the activity of catalysts.

Vanadia supported on ceria: Characterization and activity in liquid-phase oxidation of ethylbenzene

Vanadia/ceria catalysts (2–10 wt% of V2O5) were prepared by wet impregnation of ammonium metavanadate in oxalic acid solution. Structural characterization was done with energy dispersive X-ray analysis (EDX), powder X-ray diffraction (XRD), BET surface area measurements, FT-IR spectroscopy and nuclear magnetic spectral analysis (51V MASNMR). XRD and 51V MASNMR results show highly dispersed vanadia species at lower loadings and the formation of CeVO4 phase at higher V2O5 loading. The catalytic activity of catalysts was conducted in liquid phase oxidation of ethylbenzene with H2O2 as oxidant. The oxidation activity is increased with loading up to 8 wt% V2O5 and then decreased with further increase in V2O5 content to 10 wt%. Different vanadia species evidenced by various techniques were found to be selective towards ethylbenzene oxidation. The CeVO4 formation associated with increased concentration of vanadia on ceria results the production of acetophenone along with 2-hydroxyacetophenone.

Thermal diffusivity of some polymer supported halogeno benzimidazole complexes of cobalt(II) and copper(II) - a photoacoustic study

The thermal diffusivities of some polystyrene supported Schiff complexes of Co(II) and Cu(II) were determined by the laser induced photoacoustic technique. The effect of metal as well as the halogen part on thermal diffusivity of polymer supported complexes was studied. The thermal diffusivity of Co complexes increases while it decreases in Cu complexes with Cl, Br and I substitutions, respectively.

Catalysis by Polymer Supported Dendrimers, their Metal Complexes and Nanoparticle Conjugates

The present thesis has described the development of some heterogeneous catalysts based on polymer supported dendrimers. Attachment of dendrimers to crosslinked polymer produced new catalysts with combined benefits of both dendrimers and heterogeneous catalysts. These were used as heterogeneous catalysts in selected reactions. All possible attempts were taken to avoid halogenated and aromatic solvents and toxic reagents. In short the present work has dealt with development of environmental friendly catalysts based on dendrimers.

Synthesis,characterization and application studies of some polymer supported metal complexes

Polymer supports are efficient reagents,substrates and catalysts and they are extensively used for carrying out reactions at controlled rates.Tailor-made polymer supports are highly versatile which have opened an excellent area of research.Now polymer supported chemistry is being exploited at an amazing rate and it seems to join the routine world of organic synthesis.Polymer supported ligands are found to be efficient complexing agents whose high selectivity enables the analysis and removal of heavy metal ions which are toxic to all the living organisms of land and sea.polymer supported membranes function as ion selective potentiometric sensors which allow the exchange of specific ions among other ions of the same charge.In this investigation three series of polymeric schiff bases and three series of metal complexes have been prepared.An attempt is done to develop optimum conditions for the removal of heavy metal ions using polymeric schiff bases.A novel copper sensor electrode have also been prepared from polymer supported metal complex.

Vanadia Supported on Rice Husk Silica Promoted Rare Earth Oxides

The selective oxidation of alkylaromatics is one of the main processes since the reaction products are important as intermediates in numerous industrial organic chemicals. Side-chain oxidation of alkyl aromatic compounds catalyzed by heterogeneous catalysts using cleaner peroxide oxidants is an especially attractive goal since classical synthetic laboratory procedures preferably use permanganate or acid dichromate as stoichiometric oxidants. In spite of many studies, there are very few which use hydrogen peroxide as a source of oxygen in the C-H activation of alkanes. Eflective utilization of ethylbenzene, available in the xylene stream of the petrochemical industry to more value added products is a promising one in chemical industry. The oxidation products of ethylbenzene are widely employed as intermediates in organic, steroid and resin synthesis.

Synthesis, Characterization and Application Studies of Some Polymer Supported Metal Complexes

Polymer supports and polymeric complexes are highly versatile and they are successfully employed as efficient reagents, substrates and catalysts. Recently there observed a growing interest in the synthesis of tailor-made polymer supports and functionalized polymers for the preparation of metal complexes for various applications. They have the combination of properties due to the macromolecular structure as well as due to the reactivity of the functional group. An interesting feature of functional polymers is their affinity towards metal ions. Therefore the synthesis, characterization and application of such polymeric complexes have great scientific and analytical importance. In this investigation three series of polymeric complexes of transition metal ions are prepared from three schiff bases. All the complexes and polymeric schiff bases were characterized by analytical, spectral and thermal methods The thesis consist of six chapters. The first chapter contains an introduction and a brief review on application of polymer supports, polymer supported ligands and complexes. The second chapter gives the details of reagents and instruments used and the procedure adopted for the preparation of ligands and complexes. The third chapter explains the methods employed for characterization and the results are also discussed. The fourth chapter gives a detailed study of metal ion removal using ligands whereas the fifth chapter describes the development of the Cu” ion sensor electrode. The sixth chapter is the summary of the thesis and references are presented at the end.

Low-Cost Micromechanically Tunable Optical Devices: Strained Resonator Engineering, Technological Implementation and Characterization

The rapid growth of the optical communication branches and the enormous demand for more bandwidth require novel networks such as dense wavelength division multiplexing (DWDM). These networks enable higher bitrate transmission using the existing optical fibers. Micromechanically tunable optical microcavity devices like VCSELs, Fabry-Pérot filters and photodetectors are core components of these novel DWDM systems. Several air-gap based tunable devices were successfully implemented in the last years. Even though these concepts are very promising, two main disadvantages are still remaining. On the one hand, the high fabrication and integration cost and on the other hand the undesired adverse buckling of the suspended membranes. This thesis addresses these two problems and consists of two main parts: • PECVD dielectric material investigation and stress control resulting in membranes shape engineering. • Implementation and characterization of novel tunable optical devices with tailored shapes of the suspended membranes. For this purposes, low-cost PECVD technology is investigated and developed in detail. The macro- and microstress of silicon nitride and silicon dioxide are controlled over a wide range. Furthermore, the effect of stress on the optical and mechanical properties of the suspended membranes and on the microcavities is evaluated. Various membrane shapes (concave, convex and planar) with several radii of curvature are fabricated. Using this resonator shape engineering, microcavity devices such as non tunable and tunable Fabry-Pérot filters, VCSELs and PIN photodetectors are succesfully implemented. The fabricated Fabry-Pérot filters cover a spectral range of over 200nm and show resonance linewidths down to 1.5nm. By varying the stress distribution across the vertical direction within a DBR, the shape and the radius of curvature of the top membrane are explicitely tailored. By adjusting the incoming light beam waist to the curvature, the fundamental resonant mode is supported and the higher order ones are suppressed. For instance, a tunable VCSEL with 26 nm tuning range, 400µW maximal output power, 47nm free spectral range and over 57dB side mode suppresion ratio (SMSR) is demonstrated. Other technologies, such as introducing light emitting organic materials in microcavities are also investigated.

The Surface Plasmon Resonance of Supported Noble Metal Nanoparticles: Characterization, Laser Tailoring, and SERS Application

This work deals with the optical properties of supported noble metal nanoparticles, which are dominated by the so-called Mie resonance and are strongly dependent on the particles’ morphology. For this reason, characterization and control of the dimension of these systems are desired in order to optimize their applications. Gold and silver nanoparticles have been produced on dielectric supports like quartz glass, sapphire and rutile, by the technique of vapor deposition under ultra-high vacuum conditions. During the preparation, coalescence is observed as an important mechanism of cluster growth. The particles have been studied in situ by optical transmission spectroscopy and ex situ by atomic force microscopy. It is shown that the morphology of the aggregates can be regarded as oblate spheroids. A theoretical treatment of their optical properties, based on the quasistatic approximation, and its combination with results obtained by atomic force microscopy give a detailed characterization of the nanoparticles. This method has been compared with transmission electron microscopy and the results are in excellent agreement. Tailoring of the clusters’ dimensions by irradiation with nanosecond-pulsed laser light has been investigated. Selected particles are heated within the ensemble by excitation of the Mie resonance under irradiation with a tunable laser source. Laser-induced coalescence prevents strongly tailoring of the particle size. Nevertheless, control of the particle shape is possible. Laser-tailored ensembles have been tested as substrates for surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS), leading to an improvement of the results. Moreover, they constitute reproducible, robust and tunable SERS-substrates with a high potential for specific applications, in the present case focused on environmental protection. Thereby, these SERS-substrates are ideally suited for routine measurements.

Lateral spreading in basal reinforced embankments supported by pile-like elements

Bei Dämmen auf wenig tragfähigem Untergrund ist es zwischenzeitlich Stand der Technik, an der Dammbasis eine Bewehrung aus hochzugfesten Geokunststoffen (Gewebe oder Geogitter) einzulegen. Dabei können die Bewehrungslagen direkt auf den weichen Boden oder über Pfahlelementen angeordnet werden, die die Dammlasten in tiefere, tragfähigere Schichten abtragen. Die horizontale Bewehrung an der Dammbasis hat die Aufgabe, die vertikalen Dammlasten und die nach außen wirkenden Spreizkräfte aufzunehmen. Dies ist besonders für bewehrte Tragschichten über Pfählen von großer Bedeutung, da sonst die Pfähle/Säulen eine Biegebeanspruchung erhalten, die sie aufgrund des geringen Durchmessers (oftmals unbewehrt) nicht aufnehmen können. Abgesicherte wissenschaftliche Erkenntnisse über Größe und Verteilung der Spreizspannung in Höhe ober- und unterhalb der Bewehrungslagen liegen derzeit noch nicht vor, aus denen dann auch die Beanspruchung abzuleiten ist, die aus der Spreizwirkung bei der Geokunststoffbemessung zu berücksichtigen ist. Herr Dr.-Ing. Gourge Fahmi hat dafür zunächst den Kenntnisstand zur Spreizbeanspruchung ohne und mit Bewehrung sowie ohne und mit Pfahlelementen zusammengefasst. Ein wesentlicher Teil einer wissenschaftlichen Untersuchungen stellt die Modellversuche in einem relativ großen Maßstab dar, die u. a. auch zur Validierung von numerischen Berechnungen zur Fragestellung vorgesehen waren. Dabei konnte nach gewissen Parameteranpassungen überwiegend eine gute Übereinstimmung zwischen Modellversuchen und FEM-Berechnungen erreicht werden. Lediglich bei den Dehnungen bzw. Zugkräften in den Geogittern über Pfahlelementen ergab die FEM bei dem verwendeten Programmsystem viel zu niedrige Werte. Es wurde dazu in der Arbeit anhand eigener Untersuchungen und Vergleichsergebnissen aus der Literatur eine Hypothese formuliert und zunächst die Berechnungsergebnisse mit einem Faktor angepasst. Mit den durchgeführten Verifikationen stand damit dann ein weitestgehend abgesichertes numerisches Berechnungsmodell zur Verfügung. Aufbauend auf diesen Vorarbeiten konnten Parameterstudien mit numerischen und analytischen Methoden zur Spreizproblematik durchgeführt werden. Dabei wurden die Randbedingungen und Parametervariationen sinnvoll und für die Fragestellung zutreffend gewählt. Die numerischen Verfahren ergaben vertiefte Erkenntnisse zur Mechanik und zum Verhalten der Konstruktion. Die analytischen Vergleichsberechnungen validierten primär die Güte dieser vereinfachten Ansätze für praktische Berechnungen. Zusammenfassend wurde festgestellt, dass erwartungsgemäß die Spreizkräfte im Geogitter nahezu linear mit der Dammhöhe anwachsen. Von besonderer Bedeutung für die Größe der Spreizkräfte ist die Steifigkeit der Weichschichten. Dieser Parameter wird bei den bisher bekannten analytischen Berechnungsverfahren nicht berücksichtigt. Je weicher der Untergrund, je größer wird das Verhältnis zwischen Spreiz- und Membranbeanspruchung. Eine steilere Dammböschung hat erwartungsgemäß ebenfalls eine höhere Spreizwirkung zur Folge. Des Weiteren ergeben sich bei mehrlagigen Geogittern die höheren Beanspruchungen in der unteren Lage aus dem Membraneffekt und in der oberen Lage aus dem Spreizeffekt. Zu diesen Erkenntnissen wurden in der Arbeit erste Vorschläge für die praktischen Bemessungen gemacht, die aber noch weiter zu optimieren sind. Schließlich erfolgt von Herrn Fahmi eine Betrachtung der Pfahlelementbeanspruchung aus Pfahlkopfverschiebung und Biegemomenten. Dabei wurde ersichtlich, dass die Pfahlelemente bei hohen Dämmen erhebliche Beanspruchungen erhalten können, wenn relativ weicher Untergrund vorhanden ist, und es zeigt die Notwendigkeit entsprechend abgesicherter Bemessungsverfahren auf.

Modification and Analysis of Group-13-Nitride Semiconductor Surfaces: Influence of Adsorbates on Device Characteristics and Processing

Im Rahmen dieser interdisziplinären Doktorarbeit wird eine (Al)GaN Halbleiteroberflächenmodifikation untersucht, mit dem Ziel eine verbesserte Grenzfläche zwischen dem Material und dem Dielektrikum zu erzeugen. Aufgrund von Oberflächenzuständen zeigen GaN basierte HEMT Strukturen üblicherweise große Einsatzspannungsverschiebungen. Bisher wurden zur Grenzflächenmodifikation besonders die Entfernung von Verunreinigungen wie Sauerstoff oder Kohlenstoff analysiert. Die nasschemischen Oberflächenbehandlungen werden vor der Abscheidung des Dielektrikums durchgeführt, wobei die Kontaminationen jedoch nicht vollständig entfernt werden können. In dieser Arbeit werden Modifikationen der Oberfläche in wässrigen Lösungen, in Gasen sowie in Plasma analysiert. Detaillierte Untersuchungen zeigen, dass die inerte (0001) c-Ebene der Oberfläche kaum reagiert, sondern hauptsächlich die weniger polaren r- und m- Ebenen. Dies kann deutlich beim Defektätzen sowie bei der thermischen Oxidation beobachtet werden. Einen weiteren Ansatz zur Oberflächenmodifikation stellen Plasmabehandlungen dar. Hierbei wird die Oberflächenterminierung durch eine nukleophile Substitution mit Lewis Basen, wie Fluorid, Chlorid oder Oxid verändert, wodurch sich die Elektronegativitätsdifferenz zwischen dem Metall und dem Anion im Vergleich zur Metall-Stickstoff Bindung erhöht. Dies führt gleichzeitig zu einer Erhöhung der Potentialdifferenz des Schottky Kontakts. Sauerstoff oder Fluor besitzen die nötige thermische Stabilität um während einer Silicium-nitridabscheidung an der (Al)GaN Oberfläche zu bleiben. Sauerstoffvariationen an der Oberfläche werden in NH3 bei 700°C, welches die nötigen Bedingungen für die Abscheidung darstellen, immer zu etwa 6-8% reduziert – solche Grenzflächen zeigen deswegen auch keine veränderten Ergebnisse in Einsatzspannungsuntersuchungen. Im Gegensatz dazu zeigt die fluorierte Oberfläche ein völlig neues elektrisches Verhalten: ein neuer dominanter Oberflächendonator mit einem schnellen Trapping und Detrapping Verhalten wird gefunden. Das Energieniveau dieses neuen, stabilen Donators liegt um ca. 0,5 eV tiefer in der Bandlücke als die ursprünglichen Energieniveaus der Oberflächenzustände. Physikalisch-chemische Oberflächen- und Grenzflächenuntersuchung mit XPS, AES oder SIMS erlauben keine eindeutige Schlussfolgerung, ob das Fluor nach der Si3N4 Abscheidung tatsächlich noch an der Grenzfläche vorhanden ist, oder einfach eine stabilere Oberflächenrekonstruktion induziert wurde, bei welcher es selbst nicht beteiligt ist. In beiden Fällen ist der neue Donator in einer Konzentration von 4x1013 at/cm-2 vorhanden. Diese Dichte entspricht einer Oberflächenkonzentration von etwa 1%, was genau an der Nachweisgrenze der spektroskopischen Methoden liegt. Jedoch werden die elektrischen Oberflächeneigenschaften durch die Oberflächenmodifikation deutlich verändert und ermöglichen eine potentiell weiter optimierbare Grenzfläche.

Socio-pedagogical impact of an Educational Innovation Project Supported by ICT

Resumen tomado de la publicaci??n

La presència del suport natural en els processos d'inclusió laboral mitjançant el model de Treball amb Suport (Supported Employment). ' La presencia del apoyo natural en los procesos de inclusión laboral mediante el modelo de Empleo con Apoyo (Supported Employment)'.

Conocer en profundidad el proceso de adaptación a la empresa del trabajador con discapacidades significativas desde tres enfoques diferentes, que afectan a los principales protagonistas de este proceso: el trabajador con necesidad de apoyo (TANS), el preparador laboral y el compañero de trabajo-supervisor. Determinar, a partir de la aplicación del modelo de Trabajo con Apoyo, la existencia y funcionamiento de los principales agentes de apoyo en el proceso de inclusión laboral en la empresa normalizada. . Muestra no probabilística sistemática. Población: 162 trabajadores con discapacidades significativas que trabajan en el mercado laboral ordinario mediante el modelo de Empleo con Apoyo; 86 preparadores laborales (pertenecientes a 35 entidades distribuidas en el territorio español); 162 compañeros de trabajo del trabajador con discapacidad. . Búsqueda de entidades participantes. Elaboración y diseño de los cuestionarios de aplicación. Validación. Elaboración del sistema de registro y recogida de datos. Contacto con entidades y propuesta de colaboración. Prueba de ensayo de aplicación. Elaboración final: Cuestionario del Apoyo Natural. Envío de los cuestionarios a las entidades participantes. Contacto con nuevas entidades, envío de cuestionarios y confirmación. Implementación y seguimiento. Recepción de los QI-QII-QIII. Reenvío y ajuste de las respuestas. Obtención de los datos. . Cuestionario de aplicación del Apoyo Natural (QI-QII-QIII). . Además del PL se observa la presencia de otros agentes de apoyo dentro de la empresa. Se observa la iniciativa e implicación de los compañeros en las tareas de los trabajadores con necesidades de apoyo (TANS): proporcionan ayudas aunque no se expresen de manera directa. Los empleados se configuran en los principales agentes de apoyo para enseñar nuevas tareas a los trabajadores. En los programas de empleo con apoyo se manifiesta un ajuste entre el tiempo de apoyo y la tipología de necesidad de apoyo. Se observa la disponibilidad de los apoyos proporcionados por otros empleados de diferentes entornos de la empresa: interacción entre el TANS y otros empleados. La disponibilidad de los apoyos o ayudas en situaciones no relacionadas directamente con la tarea es más significativa cuanto más tiempo de contratación presenta el TANS. Las interacciones entre el TANS y demás empleados fomenta la participación en actividades extralaborales. Se observa una relación significativa entre las características del puesto de trabajo y el tipo de tareas que realizan los TANS, destacando el elevado grado de colaboración que requieren para su ejecución. El nivel de satisfacción por la ocupación expresado por los TANS es muy positivo a pesar del esfuerzo que supone la adaptación al entorno laboral normalizado. Se observa relación significativa entre el nivel de satisfacción y la presencia de contactos regulares dentro de la empresa. Se observa relación significativa entre el tiempo de dedicación del PL y el desarrollo de funciones dentro de los procesos de inclusión. No se observan diferencias significativas en lo que se refiere a las condiciones laborales de otros empleados de la misma categoría laboral. No se observa relación significativa entre el tipo de necesidad de apoyo que presentan los TANS y el trabajo que desarrollan diariamente los compañeros de trabajo en la empresa. Se observa una relación significativa en proporcionar elementos formativos y de entrenamiento y la experiencia acumulada a través de la práctica profesional del PL desarrollando sus funciones. En la mayoría de los procesos de inclusión se observa que el PL desde el inicio del contrato laboral del TANS recibe apoyo de los compañeros de trabajo y del supervisor. Ante la retirada progresiva del apoyo del PL se observa una continuidad de los apoyos proporcionado por los compañeros de trabajo. La función de PL no recae únicamente en un compañero de trabajo: los recursos de apoyos existentes se diluyen con el resto de los empleados. No se ha observado relación significativa entre la necesidad de apoyo que considera suficiente el TANS y el tiempo de intervención directa que considera necesario el PL. Se observa que la implicación directa del PL va disminuyendo a medida que se incrementan los apoyos naturales. Se considera al PL como un recurso de apoyo que no supone una intromisión en la empresa. El PL consigue integrarse dentro de la actividad de la empresa como un recurso natural más. Su presencia es valorada positivamente por los empleados. El tiempo de intervención directa no supone en ningún momento una distorsión en el mantenimiento de la producción ni en el ritmo de trabajo. No se observa relación significativa entre el tipo de necesidad de apoyo de los TANS y el apoyo proporcionado por los compañeros que consideran que ha incidido negativamente en su rendimiento. Más necesidad de apoyo y más tiempo de intervención no implica una disminución del rendimiento laboral de los compañeros de trabajo. . Sobre el empleo con apoyo: modelo de inclusión laboral eficaz, permite la búsqueda de una ocupación competitiva en el sistema ordinario, facilita la adaptación del trabajador y el mantenimiento del puesto de trabajo. Se centra en las necesidades de apoyo de los trabajadores desde una perspectiva global y un planteamiento ecológico. La finalidad no reside en el empleo sino en mejorar la calidad de vida del TANS. Sobre el TANS: siempre existen capacidades y potencialidades para asumir nuevas tareas o cambios en las mismas; cada trabajador desea un proyecto personal de futuro, es importante iniciar planes centrados en la persona con el trabajador y no para el trabajador; el nivel de satisfacción laboral es muy elevado y relacionado con la presencia de interacciones sociales dentro del entorno laboral. Sobre el PL: sistematizar, dentro de la metodología de empleo con apoyo, estrategias de intervención para la identificación de los apoyos naturales; el PL no sólo proporciona apoyos sino que también dispone y recibe los apoyos de la empresa. Sobre los apoyos naturales: sin apoyos no existe ningún plan de inclusión; su implicación garantiza poder construir un proceso estable acorde a las necesidades que cada TANS requiere en función del contexto sociolaboral; es necesario plantear abiertamente a los empresarios el papel que juegan los compañeros de trabajo en el proceso de inclusión.