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.

Influence of the pseudopotential on the properties of liquid rubidium at 315 K

The influence of the pseudopotential on both the structure and the self-diffusion of liquid rubidium at the melting point has been investigated by means of molecular-dynamics calculations. The model potential considered has been computed from the pseudopotential of Ashcroft, the dielectric function of Geldart and Vosko, and a Born-Mayer term. Four different values for the core radius which enters as input in the pseudopotential have been considered. In this way we have been able to observe and interpret the effect of this contribution on the properties of the liquid.

Studies on polyurethane elastomers based on liquid natural rubber

In the present study, the photochemical depolymerisation of NR in toluene, in presence of H202 and a homogenizing solvent (Methanol/Tetrahydro— furan) so as to get hydroxyl terminated liquid natural rubber (HTNR) has been carried out. The copolymeri— sation of this product with butane 1,4 diol and toluene 2,4 diisocyanate in presence of a catalyst, dibutyl tin dilaurate, to produce polyurethanes with HTNR soft segments is also reported. The preparation of block copolymers based on poly(ethylene oxide) with varying molecular weights and HTNR are also discussed along with a detailed study on their thermal and mechanical properties

Studies on fish waste management practices in Aroor Seafood Industrial Belt, Kerala and conversion of seafood waste into a liquid plant growth supplement

This study was materialized to analyze the management issues regarding the seafood processing waste generated including its impact on the coastal community in one of the important seafood hubs of India Aroor Seafood Industrial Belt Alappuzha District Kerala The area has witnessed serious pollution issues related to seafood waste and seldom has any action been implemented by either the polluters or the preventers Further this study is also intended to suggest a low cost eco friendly method for utilizing the bulk quantity of seafood solid waste generated in the area for the promotion of organic farming The high nutritional value of seafood enables the subsequent offal to be considered as an excellent source for plant nutrition The liquid silage accepted worldwide as the cheapest and practical solution for rendering fish waste in bulk for production of livestock feed is adopted in this study to develop foliar fertilizer formulations from various seafood waste The effect of seafood foliar sprays is demonstrated by field studies on two plant varieties such as Okra and Amaranthus

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.

Molecular effects on the cross section for pair production and their importance in the evaluation of the total photonuclear cross section of {^16}O in the {\delta-resonance} region

The screening correction to the coherent pair-production cross section on the oxygen molecule has been calculated using self-consistent relativistic wave functions for the one-center and two-center Coulomb potentials. It is shown that the modification of the wave function due to molecular binding and the interference between contributions from the two atoms have both sizeable effects on the screening correction. The so-obtained coherent pair-production cross section which makes up the largest part of the total atomic cross section was used to evaluate the total nuclear absorption cross section from photon attenuation measurements on liquid oxygen. The result agrees with cross sections for other nuclei if A-scaling is assumed. The molecular effect on the pair cross section amounts to 15 % of the nuclear cross section in the {\delta-resonance} region.

Atomistic-continuum modeling of ultrafast laser-induced melting of silicon targets

In this work, we present an atomistic-continuum model for simulations of ultrafast laser-induced melting processes in semiconductors on the example of silicon. The kinetics of transient non-equilibrium phase transition mechanisms is addressed with MD method on the atomic level, whereas the laser light absorption, strong generated electron-phonon nonequilibrium, fast heat conduction, and photo-excited free carrier diffusion are accounted for with a continuum TTM-like model (called nTTM). First, we independently consider the applications of nTTM and MD for the description of silicon, and then construct the combined MD-nTTM model. Its development and thorough testing is followed by a comprehensive computational study of fast nonequilibrium processes induced in silicon by an ultrashort laser irradiation. The new model allowed to investigate the effect of laser-induced pressure and temperature of the lattice on the melting kinetics. Two competing melting mechanisms, heterogeneous and homogeneous, were identified in our big-scale simulations. Apart from the classical heterogeneous melting mechanism, the nucleation of the liquid phase homogeneously inside the material significantly contributes to the melting process. The simulations showed, that due to the open diamond structure of the crystal, the laser-generated internal compressive stresses reduce the crystal stability against the homogeneous melting. Consequently, the latter can take a massive character within several picoseconds upon the laser heating. Due to the large negative volume of melting of silicon, the material contracts upon the phase transition, relaxes the compressive stresses, and the subsequent melting proceeds heterogeneously until the excess of thermal energy is consumed. A series of simulations for a range of absorbed fluences allowed us to find the threshold fluence value at which homogeneous liquid nucleation starts contributing to the classical heterogeneous propagation of the solid-liquid interface. A series of simulations for a range of the material thicknesses showed that the sample width we chosen in our simulations (800 nm) corresponds to a thick sample. Additionally, in order to support the main conclusions, the results were verified for a different interatomic potential. Possible improvements of the model to account for nonthermal effects are discussed and certain restrictions on the suitable interatomic potentials are found. As a first step towards the inclusion of these effects into MD-nTTM, we performed nanometer-scale MD simulations with a new interatomic potential, designed to reproduce ab initio calculations at the laser-induced electronic temperature of 18946 K. The simulations demonstrated that, similarly to thermal melting, nonthermal phase transition occurs through nucleation. A series of simulations showed that higher (lower) initial pressure reinforces (hinders) the creation and the growth of nonthermal liquid nuclei. For the example of Si, the laser melting kinetics of semiconductors was found to be noticeably different from that of metals with a face-centered cubic crystal structure. The results of this study, therefore, have important implications for interpretation of experimental data on the kinetics of melting process of semiconductors.

Corner Flows in Free Liquid Films

A lubrication-flow model for a free film in a corner is presented. The model, written in the hyperbolic coordinate system ξ = x² – y², η = 2xy, applies to films that are thin in the η direction. The lubrication approximation yields two coupled evolution equations for the film thickness and the velocity field which, to lowest order, describes plug flow in the hyperbolic coordinates. A free film in a corner evolving under surface tension and gravity is investigated. The rate of thinning of a free film is compared to that of a film evolving over a solid substrate. Viscous shear and normal stresses are both captured in the model and are computed for the entire flow domain. It is shown that normal stress dominates over shear stress in the far field, while shear stress dominates close to the corner.

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.

Intervenció del preparador laboral en situacions crítiques en l'aplicació de programes de treball amb suport (supported employment). 'Intervención del preparador laboral en situaciones críticas en la aplicación de programas de trabajo con soporte (supported employment)'.

Los objetivos son tres : en primer lugar, partiendo de la definición de la situación crítica, determinar la aparición y tipos de estas situaciones críticas producidas dentro del entorno laboral concreto en el que se lleva a cabo un proceso de inclusión sociolaboral con personas con discapacidades significativas aplicando la metodología de Trabajo con soporte. En segundo lugar, en función de cual es la situación crítica descrita y analizada de manera sistemática por los preparadores laborales, determinar las diferentes estrategias de intervención que llevan a cabo con el fin de eliminar sus consecuencias. En tercer lugar, dada una situación crítica determinar si el preparador laboral es el principal o el único recurso o agente de soporte implicado en este proceso de adaptación y en qué medida se produce su intervención. La muestra la componen 10 preparadores laborales de distintas entidades tanto públicas como privadas y 20 trabajadores con discapacidades significativas ocupando lugares de trabajo en diferentes sectores de producción del mercado laboral ordinario. El ámbito de aplicación es la inclusión sociolaboral para personas con discapacidades significativas. La investigación consta de tres fases : fase preactiva en la cual se realiza una aproximación teórica de los antecedentes y reflexión sobre el campo de estudio, una propuesta del estudio y los planteamientos y objetivos. Otra fase interactiva en la cual se realiza la investigación : sesiones con los preparadores laborales, entrevistas y discusión, recogida del material. Y por último una fase postactiva en donde se realiza la elaboración y análisis de los datos, informe y memoria final. Se utilizaron instrumentos como una ficha de valoración de la situación crítica, una escala del lugar de trabajo y escala del usuario. Se ha utilizado una metodología cualitativa y se ha aplicado la metodología del supported employment : la fase de adaptación y entrenamiento en el lugar de trabajo y la fase de seguimiento y valoración global del proceso de inclusión.