Higher mathematics for students of chemistry and physics, with special reference to practical work,

The differential calculus.--Coordinate or analytical geometry.--Functions with singular properties.--The integral calculus.--Infinite series and their uses.--How to solve numerical equations.--How to solve differential equations.--Fourier's theorum.--Probability and the theory of errors.--The calculus of variations.--Determinants.--Collection of formulae for references.--Reference tables.

A comprehensive treatise on inorganic and theoretical chemistry,

Supplements accompany some volumes.

Quantum theory, with applications to chemistry.

Reproduced from typewritten copy.

The chemistry of the inorganic complex compounds; an introduction to Werner's coordination theory,

Translation of: Chemie der anorganischen komplex Verbindungen.

The new chemistry /

Includes index.

Molecular dynamics simulation of organic-inorganic nanocomposites: Layering behavior and interlayer structure of organoclays

Isothermal-isobaric (NPT) molecular dynamics simulation has been performed to investigate the layering behavior and structure of nanoconfined quaternary alkylammoniums in organoclays. This work is focused on systems consisting of two clay layers and a number of alkylammoniums, and involves the use of modified Dreiding force field. The simulated basal spacings of organoclays agree satisfactorily with the experimental results in the literature. The atomic density profiles in the direction normal to the clay surface indicate that the alkyl chains within the interlayer space of montmorillonite exhibit an obvious layering behavior. The headgroups of long alkyl chains are distributed within two layers close to the clay surface, whereas the distributions of methyl and methylene groups are strongly dependent on the alkyl chain length and clay layer charge. Monolayer, bilayer, and pseudo-trilayer structures are found in organoclays modified with single long alkyl chains, which are identical to the structural models based on the measured basal spacings. A pseudo-quadrilayer structure, for the first time to our knowledge, is also identified in organoclays with double long alkyl chains. In the mixture structure of paraffin-type and multilayer, alkyl chains do not lie flat within a single layer but interlace, and also jump to the next layer in pseudo-trilayer as well as next nearest layer in pseudo-quadrilayer.

The physical and surface chemical characteristics of activated carbons and the adsorption of methylene blue from wastewater

Adsorption of a basic dye, methylene blue, from aqueous solutions onto as-received activated carbons and acid-treated carbons was investigated. The physical and surface chemical properties of the activated carbons were characterized using BET-N-2 adsorption, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and mass titration. It was found that acid treatment had little effect on carbon textural characteristics but significantly changed the surface chemical properties, resulting in an adverse effect on dye adsorption. The physical properties of activated carbon, such as surface area and pore volume, have little effect on dye adsorption, while the pore size distribution and the surface chemical characteristics play important roles in dye adsorption. The pH value of the solution also influences the adsorption capacity significantly. For methylene blue, a higher pH of solution favors the adsorption capacity. The kinetic adsorption of methylene blue on all carbons follows a pseudo-second-order equation. (c) 2004 Elsevier Inc. All rights reserved.

Organic-inorganic poly(methyl methacrylate) hybrids with confined polyhedral oligosilsesquioxane macromonomers

We herein report the synthesis of organic-inorganic hybrid poly(methyl methacrylate) containing 1 polyhedral oligosilsesquioxanes. Octakis(3-hydroxypropyldimethylsiloxy)octasilsesquioxane (OHPS) was synthesized from octakis(hydridodimethylsiloxy)octasilsesquioxane [Si8O12(OSiMe2H)(8), Q(8)M(8)(H)] following literature procedures. Octakis(tnethacryloxypropyldimethylsiloxy) octasilsesquioxane (OMPS) was synthesized via the reaction of methacryloyl chloride or methacrylic acid anhydride with OHPS, with the latter giving improved purity. Polymerization of OMPS with methyl inethacrylate using a dibenzoylperoxide initiator gave a highly cross-linked polymer. Characterization of the polymer was performed using Fourier transform IR spectroscopy, Si-29 NMR, differential scanning calorimetry, thermogravimetric analysis, atomic force microscopy, and transmission electron microscopy with energy-dispersive X-ray analysis. The polymer was found to be largely homogeneous. Increasing the OMPS concentration in the polymer gave increased decomposition and glass transition temperatures.

Application of polyurethane foam units and calorimetry to microbial monitoring in Lake Donghu

Combined with the national standard biomonitoring method (polyurethane foam units method), calorimetry was applied to study the metabolic activities of PFU microbial communities in fresh water to determine the effects of anthropotgenic stresses on the activity of the microbial community. Comparisons were made at four sampling stations with different eutrophic status in Lake Donghu. Water quality variables, species number of protozoa, abundances of microorganisms, biomass, heterotrophy indexes and diversity indexes are reported. The heat rate-time curves of the native and concentrated PFU microbial communities were determined at 28 degrees C. Growth rate, measured maximum power output and total heat were calculated from the heat rate-time curves. The values of metabolic variables are higher at the more eutrophic stations, which suggests that organic pollution increases the activity of PFU microbial communities. The metabolic variables are in good agreement with chemical and biotic variables. And calorimetry will be useful for biomonitoring of the PFU microbial community. (C) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Dissolution of kaolinite induced by citric, oxalic, and malic acids

Kaolinite is a dominant clay mineral in the soils in tropical and Subtropical regions, and its dissolution has an influence on a variety of soil properties. In this work, kaolinite dissolution induced by three kinds of low-molecular-weight organic acid, i.e., citric, oxalic, and malic acids, was evaluated under far-from-equilibrium conditions. The rates of kaolinite dissolution depended on the kind and concentration of organic acids, with the sequence R-oxalate > R-citrate > R-malate. Chemical calculation showed the change in concentration of organic ligand relative to change in concentration of organic acid in suspensions of kaolinite and organic acid. The effect of organic acid on kaolinite dissolution was modeled by species of organic anionic ligand. For oxalic acid, L-oxalic(2-) and HLoxalic- jointly enhanced the dissolution of kaolinite, but for malic and citric acids, HLmalic- and H2Lcitric- made a higher contribution to the total dissolution rate of kaolinite than L-malic(2-) and L-citric(3-), respectively. For oxalic acid, the proposed model was R-Si = 1.89 x 10(-12) x [(25x)/(1+25x)] + 1.93 x 10(-12) x [(1990x(1))/(1+1990x(1))] (R-2 = 0.9763), where x and x(1) denote the concentrations of HLoxalic and L-oxalic, respectively, and x(1) = 10(-3.81) x x/[H+]. For malic acid, the model was R-Si =4.79 x 10(-12) x [(328-v)/(1+328x)] + 1.67 x 10(-13) x [(1149x(1))/(1+1149x(1))] (R-2 =0.9452), where x and x(1) denote the concentrations of HLmalic and L-malic, respectively, and x(1) = 10(-5.11) x x/[H+], and for citric acid, the model was R-Si = 4.73 x 10(-12) x [(845x)/(1+845x)] +4.68 x 10(-12) x [(2855x(1))/(1+2855x(1))] (R-2 =0.9682), where x and x(1) denote the concentrations of H2Lcitric and L-citric, respectively, and x(1) = 10(-11.16) x x/[H+](2). (c) 2005 Elsevier Inc. All rights reserved.

High-dimensional assembly depending on polyoxoanion templates, metal ion coordination geometries, and a flexible bis(imidazole) ligand

By introducing the flexible 1,1'-(1,4-butanediyl)bis(imidazole) (bbi) ligand into the polyoxovanadate system, five novel polyoxoanion-templated architectures based on [As8V14O42](4-) and [V16O38Cl](6-) building blocks were obtained: [M(bbi)(2)](2)[As8V14O42(H2O)] [M = Co (1), Ni (2), and Zn (3)], [Cu(bbi)](4)[As8V14O42(H2O)] (4), and [Cu(bbi)](6)[V16O38Cl] (5). Compounds 1-3 are isostructural, and they exhibit a binodal (4,6)-connected 2D structure with Schlafli symbol (3(4)center dot 4(2))(3(4)center dot 4(4)center dot 5(4)center dot 6(3))(2), in which the polyoxoanion induces a closed four-membered circuit of M-4(bbi)(4). Compound 4 exhibits an interesting 3D framework constructed from tetradentate [As8V14O42](4-) cluster anions and cationic ladderlike double chains. There exists a bigger M-8(bbi)(6)O-2 circuit in 4. The 3D extended structure of 5 is composed of heptadentate [V16O38Cl](6-) anions and flexural cationic chains; the latter consists of six Cu(bbi) segments arranged alternately. It presents the largest 24-membered circuit of M-24(bbi)(24) so far observed made of bbi molecules and transition-metal cations. Investigation of their structural relations shows the important template role of the polyoxoanions and the synergetic interactions among the polyoxoanions, transition-metal ions, and flexible ligand in the assembly process.

Fermentative hydrogen production by the new marine Pantoea agglomerans isolated from the mangrove sludge

A new fermentative hydrogen-producing bacterium was isolated from mangrove sludge and identified as Pantoea agglomerans using light microscopic examination, Biolog test and 16S rRNA gene sequence analysis. The isolated bacterium, designated as P. agglomerans BH-18, is a new strain that has never been optimized as a potential hydrogen-producing bacterium. In this study, the culture conditions and the hydrogen-producing ability of P. agglomerans BH-18 were examined. The strain was a salt-tolerant facultative anaerobe with the initial optimum pH value at 8.0-9.0 and temperature at 30 degrees C on cell growth. During fermentation, hydrogen started to evolve when cell growth entered late-exponential phase and was mainly produced in the stationary phase. The strain was able to produce hydrogen over a wide range of initial pH from 5 to 10, with an optimum initial pH of 6. The level of hydrogen production was affected by the initial glucose concentration, and the optimum value was found to be 10 g glucose/l. The maximum hydrogen-producing yield (2246 ml/l) and overall hydrogen production rate (160 ml/l/h) were obtained at an initial glucose concentration of 10 g/l and an initial pH value of 7.2 in marine culture conditions. In particular, the level of hydrogen production was also affected by the salt concentration. Hydrogen production reached a higher level in fresh culture conditions than in marine ones. In marine conditions, hydrogen productivity was 108 ml/l/h at an initial glucose concentration of 20 g/l and pH value of 7.2, whereas, it increased by 27% in fresh conditions. In addition, this strain could produce hydrogen using glucose and many other carbon sources such as fructose, sucrose, sorbitol and so on. As a result, it is possible that P. agglomerans BH-18 is used for biohydrogen production and biological treatment of mariculture wastewater and marine organic waste. (C) 2008 International Association for Hydrogen Energy. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Towards the nanomechanical actuation and controlled assembly of nanomaterials using charge-transfer reactions in electroactive self-assembled monolayers

Les microcantileviers fonctionnalisés offrent une plateforme idéale pour la nano- et micro-mécanique et pour le développement de (bio-) capteurs tres sensible. Le principe d’opération consiste dans des évènements physicochimiques qui se passent du côté fonctionnalisé du microcantilevier induisant une différence de stress de surface entre les deux côtés du cantilevier qui cause une déflexion verticale du levier. Par contre, les facteurs et les phénomènes interfacials qui régissent la nature et l'intensité du stress de surface sont encore méconnus. Pour éclaircir ce phénomène, la première partie de cette thèse porte sur l'étude des réactions de microcantileviers qui sont recouverts d'or et fonctionnalisés par une monocouche auto-assemblée (MAA) électroactive. La formation d'une MAA de ferrocènylundécanethiol (FcC11SH) à la surface d'or d'un microcantilevier est le modèle utilisé pour mieux comprendre le stress de surface induit par l’électrochimie. Les résultats obtenus démontrent qu'une transformation rédox de la MAA de FcC11SH crée un stress de surface qui résulte dans une déflexion verticale du microcantilevier. Dépendamment de la flexibilité du microcantilevier, cette déflexion peut varier de quelques nanomètres à quelques micromètres. L’oxydation de cette MAA de FcC11SH dans un environnement d'ions perchlorate génère un changement de stress de surface compressive. Les résultats indiquent que la déflexion du microcantilevier est due à une tension latérale provenant d'une réorientation et d'une expansion moléculaire lors du transfért de charge et de pairage d’anions. Pour vérifier cette hypothèse, les mêmes expériences ont été répéteés avec des microcantileviers qui ont été couverts d'une MAA mixte, où les groupements électroactifs de ferrocène sont isolés par des alkylthiols inactifs. Lorsqu’un potentiel est appliqué, un courant est détecté mais le microcantilevier ne signale aucune déflexion. Ces résultats confirment que la déflexion du microcantilevier est due à une pression latérale provenant du ferrocènium qui se réorganise et qui crée une pression sur ses pairs avoisinants plutôt que du couplage d’anions. L’amplitude de la déflexion verticale du microcantilevier dépend de la structure moléculaire de la MAA et du le type d’anion utilisés lors de la réaction électrochimique. Dans la prochaine partie de la thèse, l’électrochimie et la spectroscopie de résonance de plasmon en surface ont été combinées pour arriver à une description de l’adsorption et de l’agrégation des n-alkyl sulfates à l’interface FcC11SAu/électrolyte. À toutes les concentrations de solution, les molécules d'agent tensio-actif sont empilées perpendiculairement à la surface d'électrode sous forme de monocouche condensé entrecroisé. Cependant, la densité du film spécifiquement adsorbé s'est avérée être affectée par l'état d'organisation des agents tensio-actifs en solution. À faible concentration, où les molécules d'agent tensio-actif sont présentes en tant que monomères solvatés, les monomères peuvent facilement s'adapter à l’évolution de la concentration en surface du ferrocènium lors du balayage du potential. Cependant, lorsque les molécules sont présentes en solution en tant que micelles une densité plus faible d'agent tensio-actif a été trouvée en raison de l'incapacité de répondre effectivement à la surface de ferrocenium générée dynamiquement.

Développement de composés conjugués en étoile de première génération incluant des liens azométhines et études électrochimiques et photophysiques

Les matériaux conjugués sont de nos jours très utilisés dans de nombreuses applications ainsi qu’en recherche. L’enchainement des liaisons π-σ-π permet la délocalisation des électrons et d’obtenir différentes propriétés comme la conduction, la fluorescence, la chélation, etc. Ainsi, de nombreux dispositifs utilisent ces caractéristiques en vue d’obtenir de nouveaux matériaux révolutionnaires comme les cellules solaires, les transistors à effet de champs, les dispositifs électrochromiques, etc.. Les dispositifs électrochromiques font partie des dispositifs en vogue. Ils sont capables de changer de couleur selon le potentiel électrique appliqué. Ils se distinguent par la simplicité du mode de conception et ils ne nécessitent pas de fonctionner dans des conditions drastiques comme une atmosphère contrôlée. Ces dispositifs sont actuellement utilisés et commercialisés comme fenêtre intelligente, camouflage, papier électronique et carte de visite personnalisée pour n’en nommer que quelques-uns. Deux propriétés sont essentielles pour que des composés puissent être utilisés dans ces familles de dispositifs : la réversibilité à l’oxydation et la stabilité à l’air et à la lumière. Dans le groupe de recherche du professeur W.G. Skene, l’axe principal de recherche est basé sur la conception de nouveaux matériaux conducteurs comportant des liaisons azométhines. Les principaux matériaux étudiés sont des dérivés de thiophènes et de fluorènes. De précédents résultats ont montré que plusieurs produits issus de la réaction de condensation entre les dérivés du 2,5-diaminothiophène et de thiophènes diformylés menaient à des produits possédant d’excellentes propriétés photophysiques et électrochimiques. C’est en partant de ces résultats encourageants qu’il a été choisi de synthétiser une nouvelle famille de produits avec un nouveau substrat fonctionnalisé. Ce dernier possède d’excellentes propriétés électrochimiques et photophysiques : la triphénylamine. Deux familles de produits ont été synthétisées qui possèdent toutes comme cœur une triphénylamine. Cette dernière a été modifiée de façon à créer une, deux ou trois liaisons azométhines avec différents thiophènes. Deux dérivés du thiophène ont été choisis afin d’étudier l’influence des groupements donneurs et accepteurs sur ces nouveaux types de composés encore jamais étudiés. Les résultats des différentes synthèses et analyses ont été effectués par RMN, spectrométrie de masse, spectrométrie d’absorbance UV-Visible, fluorescence et voltampérométrie cyclique sont rapportées dans le présent recueil.