New studies on the versatile roles of Polyaniline and its composites in polymer based optoelectronic and energy storage devices

From the early stages of the twentieth century, polyaniline (PANI), a well-known and extensively studied conducting polymer has captured the attention of scientific community owing to its interesting electrical and optical properties. Starting from its structural properties, to the currently pursued optical, electrical and electrochemical properties, extensive investigations on pure PANI and its composites are still much relevant to explore its potentialities to the maximum extent. The synthesis of highly crystalline PANI films with ordered structure and high electrical conductivity has not been pursued in depth yet. Recently, nanostructured PANI and the nanocomposites of PANI have attracted a great deal of research attention owing to the possibilities of applications in optical switching devices, optoelectronics and energy storage devices. The work presented in the thesis is centered around the realization of highly conducting and structurally ordered PANI and its composites for applications mainly in the areas of nonlinear optics and electrochemical energy storage. Out of the vast variety of application fields of PANI, these two areas are specifically selected for the present studies, because of the following observations. The non-linear optical properties and the energy storing properties of PANI depend quite sensitively on the extent of conjugation of the polymer structure, the type and concentration of the dopants added and the type and size of the nano particles selected for making the nanocomposites. The first phase of the work is devoted to the synthesis of highly ordered and conducting films of PANI doped with various dopants and the structural, morphological and electrical characterization followed by the synthesis of metal nanoparticles incorporated PANI samples and the detailed optical characterization in the linear and nonlinear regimes. The second phase of the work comprises the investigations on the prospects of PANI in realizing polymer based rechargeable lithium ion cells with the inherent structural flexibility of polymer systems and environmental safety and stability. Secondary battery systems have become an inevitable part of daily life. They can be found in most of the portable electronic gadgets and recently they have started powering automobiles, although the power generated is low. The efficient storage of electrical energy generated from solar cells is achieved by using suitable secondary battery systems. The development of rechargeable battery systems having excellent charge storage capacity, cyclability, environmental friendliness and flexibility has yet to be realized in practice. Rechargeable Li-ion cells employing cathode active materials like LiCoO2, LiMn2O4, LiFePO4 have got remarkable charge storage capacity with least charge leakage when not in use. However, material toxicity, chance of cell explosion and lack of effective cell recycling mechanism pose significant risk factors which are to be addressed seriously. These cells also lack flexibility in their design due to the structural characteristics of the electrode materials. Global research is directed towards identifying new class of electrode materials with less risk factors and better structural stability and flexibility. Polymer based electrode materials with inherent flexibility, stability and eco-friendliness can be a suitable choice. One of the prime drawbacks of polymer based cathode materials is the low electronic conductivity. Hence the real task with this class of materials is to get better electronic conductivity with good electrical storage capability. Electronic conductivity can be enhanced by using proper dopants. In the designing of rechargeable Li-ion cells with polymer based cathode active materials, the key issue is to identify the optimum lithiation of the polymer cathode which can ensure the highest electronic conductivity and specific charge capacity possible The development of conducting polymer based rechargeable Li-ion cells with high specific capacity and excellent cycling characteristics is a highly competitive area among research and development groups, worldwide. Polymer based rechargeable batteries are specifically attractive due to the environmentally benign nature and the possible constructional flexibility they offer. Among polymers having electrical transport properties suitable for rechargeable battery applications, polyaniline is the most favoured one due to its tunable electrical conducting properties and the availability of cost effective precursor materials for its synthesis. The performance of a battery depends significantly on the characteristics of its integral parts, the cathode, anode and the electrolyte, which in turn depend on the materials used. Many research groups are involved in developing new electrode and electrolyte materials to enhance the overall performance efficiency of the battery. Currently explored electrolytes for Li ion battery applications are in liquid or gel form, which makes well-defined sealing essential. The use of solid electrolytes eliminates the need for containment of liquid electrolytes, which will certainly simplify the cell design and improve the safety and durability. The other advantages of polymer electrolytes include dimensional stability, safety and the ability to prevent lithium dendrite formation. One of the ultimate aims of the present work is to realize all solid state, flexible and environment friendly Li-ion cells with high specific capacity and excellent cycling stability. Part of the present work is hence focused on identifying good polymer based solid electrolytes essential for realizing all solid state polymer based Li ion cells.The present work is an attempt to study the versatile roles of polyaniline in two different fields of technological applications like nonlinear optics and energy storage. Conducting form of doped PANI films with good extent of crystallinity have been realized using a level surface assisted casting method in addition to the generally employed technique of spin coating. Metal nanoparticles embedded PANI offers a rich source for nonlinear optical studies and hence gold and silver nanoparticles have been used for making the nanocomposites in bulk and thin film forms. These PANI nanocomposites are found to exhibit quite dominant third order optical non-linearity. The highlight of these studies is the observation of the interesting phenomenon of the switching between saturable absorption (SA) and reverse saturable absorption (RSA) in the films of Ag/PANI and Au/PANI nanocomposites, which offers prospects of applications in optical switching. The investigations on the energy storage prospects of PANI were carried out on Li enriched PANI which was used as the cathode active material for assembling rechargeable Li-ion cells. For Li enrichment or Li doping of PANI, n-Butyllithium (n-BuLi) in hexanes was used. The Li doping as well as the Li-ion cell assembling were carried out in an argon filled glove box. Coin cells were assembled with Li doped PANI with different doping concentrations, as the cathode, LiPF6 as the electrolyte and Li metal as the anode. These coin cells are found to show reasonably good specific capacity around 22mAh/g and excellent cycling stability and coulombic efficiency around 99%. To improve the specific capacity, composites of Li doped PANI with inorganic cathode active materials like LiFePO4 and LiMn2O4 were synthesized and coin cells were assembled as mentioned earlier to assess the electrochemical capability. The cells assembled using the composite cathodes are found to show significant enhancement in specific capacity to around 40mAh/g. One of the other interesting observations is the complete blocking of the adverse effects of Jahn-Teller distortion, when the composite cathode, PANI-LiMn2O4 is used for assembling the Li-ion cells. This distortion is generally observed, near room temperature, when LiMn2O4 is used as the cathode, which significantly reduces the cycling stability of the cells.

Die Privatisierung der Öffentlichen Personennahverkehrs (ÖPNV) und die damit verbundene Problematik des marktwirtschaftlichen und interventionistischen Dualismus am Beispiel des Schienenpersonennahverkehrs (SPNV) in der Fläche

Der SPNV als Bestandteil des ÖPNV bildet einen integralen Bestandteil der öffentlichen Daseinsvorsorge. Insbesondere Flächenregionen abseits urbaner Ballungszentren erhalten durch den SPNV sowohl ökonomisch als auch soziokulturell wichtige Impulse, so dass die Zukunftsfähigkeit dieser Verkehrsart durch geeignete Gestaltungsmaßnahmen zu sichern ist. ZIELE: Die Arbeit verfolgte das Ziel, derartige Gestaltungsmaßnahmen sowohl grundlagentheoretisch herzuleiten als auch in ihrer konkreten Ausformung für die verkehrswirtschaftliche Praxis zu beschreiben. Abgezielt wurde insofern auf strukturelle Konzepte als auch praktische Einzelmaßnahmen. Der Schwerpunkt der Analyse erstreckte sich dabei auf Deutschland, wobei jedoch auch verkehrsbezogene Privatisierungserfahrungen aus anderen europäischen Staaten und den USA berücksichtigt wurden. METHODEN: Ausgewertet wurden deutschsprachige als auch internationale Literatur primär verkehrswissenschaftlicher Ausrichtung sowie Fallbeispiele verkehrswirtschaftlicher Privatisierung. Darüber hinaus wurden Entscheidungsträger der Deutschen Bahn (DB) und DB-externe Eisenbahnexperten interviewt. Eine Gruppe 5 DB-interner und 5 DB-externer Probanden nahm zusätzlich an einer standardisierten Erhebung zur Einschätzung struktureller und spezifischer Gestaltungsmaßnahmen für den SPNV teil. ERGEBNISSE: In struktureller Hinsicht ist die Eigentums- und Verfügungsregelung für das gesamte deutsche Bahnwesen und den SPNV kritisch zu bewerten, da der dominante Eisenbahninfrastrukturbetreiber (EIU) in Form der DB Netz AG und die das Netz nutzenden Eisenbahnverkehrs-Unternehmen (EVUs, nach wie vor zumeist DB-Bahnen) innerhalb der DB-Holding konfundiert sind. Hieraus ergeben sich Diskriminierungspotenziale vor allem gegenüber DB-externen EVUs. Diese Situation entspricht keiner echten Netz-Betriebs-Trennung, die wettbewerbstheoretisch sinnvoll wäre und nachhaltige Konkurrenz verschiedener EVUs ermöglichen würde. Die seitens der DB zur Festigung bestehender Strukturen vertretene Argumentation, wonach Netz und Betrieb eine untrennbare Einheit (Synergie) bilden sollten, ist weder wettbewerbstheoretisch noch auf der Ebene technischer Aspekte akzeptabel. Vielmehr werden durch die gegenwärtige Verquickung der als Quasimonopol fungierenden Netzebene mit der Ebene der EVU-Leistungen Innovationspotenziale eingeschränkt. Abgesehen von der grundsätzlichen Notwendigkeit einer konsequenten Netz-Betriebs-Trennung und dezentraler Strukturen sind Ausschreibungen (faktisch öffentliches Verfahren) für den Betrieb der SPNV-Strecken als Handlungsansatz zu berücksichtigen. Wettbewerb kann auf diese Weise gleichsam an der Quelle einer EVU-Leistung ansetzen, wobei politische und administrative Widerstände gegen dieses Konzept derzeit noch unverkennbar sind. Hinsichtlich infrastruktureller Maßnahmen für den SPNV ist insbesondere das sog. "Betreibermodell" sinnvoll, bei dem sich das übernehmende EIU im Sinne seiner Kernkompetenzen auf den Betrieb konzentriert. Die Verantwortung für bauliche Maßnahmen sowie die Instandhaltung der Strecken liegt beim Betreiber, welcher derartige Leistungen am Markt einkaufen kann (Kostensenkungspotenzial). Bei Abgabeplanungen der DB Netz AG für eine Strecke ist mithin für die Auswahl eines Betreibers auf den genannten Ausschreibungsmodus zurückzugreifen. Als kostensenkende Einzelmaßnahmen zur Zukunftssicherung des SPNV werden abschließend insbesondere die Optimierung des Fahrzeugumlaufes sowie der Einsatz von Triebwagen anstatt lokbespannter Züge und die weiter forcierte Ausrichtung auf die kundenorientierte Attraktivitätssteigerung des SPNV empfohlen. SCHLUSSFOLGERUNGEN: Handlungsansätze für eine langfristige Sicherung des SPNV können nicht aus der Realisierung von Extrempositionen (staatlicher Interventionismus versus Liberalismus) resultieren, sondern nur aus einem pragmatischen Ausgleich zwischen beiden Polen. Dabei erscheint eine Verschiebung hin zum marktwirtschaftlichen Pol sinnvoll, um durch die Nutzung wettbewerbsbezogener Impulse Kostensenkungen und Effizienzsteigerungen für den SPNV herbeizuführen.

Effects of manure quality and application forms on soil C and N turnover of a subtropical oasis soil under laboratory conditions

Our knowledge of the agricultural sustainability of the millennia-old mountain oases in northern Oman is restricted in particular with respect to C and N turnover. A laboratory study was conducted (1) to analyse the effects of rewetting and drying on soil microorganisms after adding different manures, (2) to investigate the effects of mulching or incorporating of these manures, and (3) to evaluate the relationships between C and N mineralisation rates and manure quality indices. During the first 9-day rewetting and drying cycle, i.e. the “mulch” period, the content of extractable organic C decreased by approximately 40% in all four treatments. During the second 9-day rewetting and drying cycle, i.e. the “incorporation” period, this fraction decreased insignificantly in almost all treatments. The control and mature manure treatments form the first pair with a low percentage of total organic C evolved as CO2 (0.3% in 18 days) and a considerable percentage of total N mineralised as NH4 and NO3 (1% in 18 days), the fresh and immature manure treatments form the second pair with a higher amount of total organic C evolved as CO2 (0.5% in 18 days) and no net N mineralisation. During the first 9-day rewetting and drying cycle, the contents of microbial biomass C and biomass N increased by approximately 150% in all four treatments. During the second 9-day rewetting and drying cycle, no further increase was observed in the control and immature manure treatments and a roughly 30% increase in the other two treatments.

Human and Raptor Interactions in the Context of a Nomadic Society

This research project focuses on contemporary eagle-taming falconry practice of the Altaic Kazakhs animal herding society in Bayan Ulgii Province in Western Mongolia. It aims to contributing both theoretical and empirical criteria for cultural preservation of Asian falconry. This cultural as well as environmental discourse is illustrated with concentrated field research framed by ecological anthropology and ethno-ornithology from the viewpoint of “Human-Animal Interaction (HAI)” and “Human-Animal Behavior (HAB)”. Part I (Chapter 2 & 3) explores ethno-archaeological and ethno-ornithological dimensions by interpretive research of archaeological artefacts which trace the historical depth of Asian falconry culture. Part II (Chapter 4 & 5) provides an extensive ethnographic narrative of Altaic Kazakh falconry, which is the central part of this research project. The “Traditional Art and Knowledge (TAK)” in human-raptor interactions, comprising the entire cycle of capture, perch, feeding, training, hunting, and release, is presented with specific emphasis on its relation to environmental and societal context. Traditional falconry as integral part of a nomadic lifestyle has to face some critical problems nowadays which necessitate preventing the complete disappearance of this outstanding indigenous cultural heritage. Part III (Chapter 6 & 7) thus focuses on the cultural sustainability of Altaic Kazakh falconry. Changing livelihoods, sedentarisation, and decontextualisation are identified as major threats. The role of Golden Eagle Festivals is critically analysed with regard to positive and negative impact. This part also intends to contribute to the academic definition of eagle falconry as an intangible cultural heritage, and to provide scientific criteria for a preservation master plan, as well as stipulate local resilience by pointing to successive actions needed for conservation. This research project concludes that cultural sustainability of Altaic Kazakh falconry needs to be supported from the angles of three theoretical frameworks; (1) Cultural affairs for protection based on the concept of nature-guardianship in its cultural domain, (2) Sustainable development and improvement of animal herding productivity and herder’s livelihood, (3) Natural resource management, especially supporting the population of Golden Eagles, their potential prey animals, and their nesting environment.

La escuela deportiva : un espacio ideal para la educación integral.

Monográfico con el título: 'El Deporte en la Escuela. Educar en valores a través del deporte'. Resumen basado en el de la publicación

Plan integral para la formación, el empleo y la vida independiente para las personas con Síndrome de Down y otras discapacidades psíquicas.

Figuran como colaboradores las profesoras Nuria Illán y María Ángeles García Cerdá de la Universidad de Murcia

La evaluación educativa : un modelo integral de los procesos de enseñanza aprendizaje.

El libro ofrece un modelo de evaluación de los aprendizajes de los alumnos fundamentado conceptualmente pero de carácter eminentemente práctico. El libro presenta propuestas y materiales concretos y de fácil aplicación. El libro se divide en cuatro partes: marco conceptual, justificación de estrategias adoptadas y materiales de evaluación, ejemplificaciones orientativas y análisis de la normativa reguladora.

Rainbow : Programa de Ayuda Integral al Inmigrante. Guía mediterránea de recursos para inmigrantes.

La guía cuenta con un anexo en el que se presenta información actualizada en virtud de la entrada en vigor de la nueva legislación sobre inmigración (Ley Orgánica 8/2000 de 22 de diciembre) y está editada por la Región de Murcia

Educación integral y creatividad metodológica.

El objetivo general de este documento es mostrar a los educadores un proceso metodológico para fomentar la creatividad partiendo de la motivación vivencial y artística de los niños/as. La autora parte del análisis del estado actual de las metodologías predominantes en la primera infancia y propone un esquema de programación para niños de preescolar de 4 años. Partiendo del ritmo, imágenes e ilustraciones de poemas, se trata de estructurar el lenguaje y pensamiento de forma natural y global. Este método se basa en que la expresión abstracta y acabada supone un poema, lleva englobadas sensaciones y conocimientos que el autor tuvo que sintetizar; se trata, entonces, de que el alumno llegue a revivir tales sensaciones. Se propone igualmente la estructura de una clase y un ejemplo de programación anual.

MIDE : Método Integral de Diálogo Educativo.

Mejorar el rendimiento escolar con una formación integral del alumno de Formación Profesional, aprovechando al máximo la sistematización de las materias y asimilación razonada de contenidos, a través de la relación interdisciplinar de los mismos y de las interacciones profesor alumno y alumno profesor, que potencien el razonamiento. 42 alumnos varones, asistentes al primer curso, de primer ciclo de Formación Profesional, del Instituto Politécnico de Oviedo. Antes de aplicar el método se miden una serie de variables de carácter general: nivel social, situación académica previa, motivación, conocimiento de la profesión, nivel de partida operativo en cuanto a conocimientos matemáticos fundamentalmente. El método tiene dos fases, en la primera se exponen los objetivos y conductas terminales que se quieren alcanzar y los criterios de evaluación, en la segunda fase se pasa a la aplicación dialogada de los conocimientos. Hay un alumno que registra observaciones sobre la clase, un alumno moderador y el profesor que evalúa de forma continuada. Después de aplicar el método se aplica una encuesta sobre las actitudes y valoración del método usado. Encuesta de carácter general. Pruebas objetivas para determinar el nivel de partida operativo, sobre cálculo y problemas matemáticos; grabación en vídeo de las sesiones. Ficha de registro del alumno observador y del profesor. Se utilizan programas de ordenador secuenciales para evaluar a los alumnos. Encuesta sobre opiniones y actitudes hacia el método utilizado. Porcentajes para la descripción de los resultados de pruebas y encuestas. Se dan los resultados en función de las asignaturas en las que se ha aplicado el método. También se describen porcentualmente los resultados académicos en las asignaturas donde se aplicó el método tradicional, y los resultados de las mismas, cuando se usó el método MIDE. Sólo la mitad de los alumnos llegan a la FP en la edad correspondiente y con el título de Graduado Escolar. Las deficiencias de los alumnos en cálculo, que se detectaron en las pruebas previas, demostraron la necesidad de mejorar la comprensión de los conceptos aritméticos, y algebraicos, para que puedan alcanzar una mecánica operativa. Los porcentajes de aprobados en las asignaturas en las que se aplicó el método tradicional. Entre un 55 por ciento y un 45 por ciento opinan que con este método comprenden y asimilan mejor las asignaturas y consiguen un razonamiento mejor. En el área de Tecnología aplicada se observa que con la aplicación de este método los alumnos introvertidos, superan gradualmente el problema, y se consigue una mejora en el proceso de razonamiento. En la asignatura de técnicas de expresión gráfica se obtiene una mayor rapidez en el dominio y utilización de los instrumentos de dibujo. En las restantes áreas también se producen mejoras notables con la aplicación del método MIDE.

Sistema de gestió integral d’ un restaurant amb TPV i Pocket PC

Aquest projecte fi de carrera es centra en un restaurant fictici i genèric anomenat "El Restaurant al Punt". Es tractarà d' una empresa que s' inicia en el sector hostaler amb tot un seguit de coneixements previs per part dels propietaris. L' objectiu principal que es preten assolir en aquest projecte és: desenvolupar l' anàlisi, dissenyar i implementar una aplicació informàtica que permeti gestionar el funcionament d' un restaurant

Caminando Asturias : ruta 5 : Reserva Natural Integral de Muniellos (Tablizas y Oballo)

Caminando Asturias es una acci??n enmarcada en el Programa de Actividades Complementarias y Extraescolares que promueve la Consejer??a de Educaci??n y Ciencia de Asturias. Est?? orientado a promover actividades de car??cter formativo y convivencial, fomentando la pr??ctica de los mejores valores humanos que siempre se dan en pleno medio natural, las relaciones sociales y de compa??erismo, al tiempo que contribuye a una adecuada educaci??n medioambiental. En este sentido, trata de potenciar el estudio y disfrute de los recursos naturales, como un elemento que contribuye a la Formaci??n Integral de los alumnos. As?? mismo, se pretende fomentar las pr??cticas de educaci??n no formal, ni reglada, vertebradas a trav??s de las actividades extraescolares y complementarias. Por ??ltimo, como objetivo b??sico se busca fomentar y facilitar la participaci??n de las familias en las actividades de los centros docentes. El programa se dirige a alumnos de los colegios p??blicos e institutos de ense??anza secundaria, a sus familias y a sus profesores, y va preferentemente dirigido a alumnos y alumnas matriculados en el tercer ciclo de Primaria (quinto y sexto) y de la ESO (primero a cuarto). Este d??ptico recoge la informaci??n, itinerario y mapa de la ruta a pie entre las localidades de Oballo y Tablizas, que discurre en los lindes de la Reserva Natural Integral de Muniellos.

Guía breve para elaborar un proyecto integral de Escuela Espacio de Paz.

Esta guía breve, elaborada a partir de la Guía para Elaborar un Proyecto Integral de Escuela Espacio de Paz, pretende que todos los miembros actuales y futuros de los Equipos de Trabajo de los Proyectos Escuela Espacio de Paz puedan conocer rápidamente las características de la cultura de paz, de un proyecto integral y de las fases para crear y desarrollar un proyecto. No obstante, se recomienda la lectura de la guía en su texto completo, ya que contiene de modo ampliado los fundamentos y desarrollo de todos los aspectos citados en esta guía breve.

Guía para elaborar un Proyecto Integral de 'Escuela Espacio de Paz'.

Resumen basado en el de la publicación

La convivencia escolar : un proyecto integral

Ganador del primer premio de buenas pr??cticas en materia de convivencia, Gobierno de Arag??n 2009-10. Modalidad b