Using temporal analysis of products and flux response technology to determine diffusion coefficients in catalytic monoliths

The importance of accurately measuring gas diffusivity in porous materials has led to a number of methods being developed. In this study the Temporal Analysis of Products (TAP) reactor and Flux Response Technology (FRT) have been used to examine the diffusivity in the washcoat supported on cordierite monoliths. Herein, the molecular diffusion of propane within four monoliths with differently prepared alumina/CeZrOx washcoats was investigated as a function of temperature. Moment-based analysis of the observed TAP responses led to the calculation of the apparent intermediate gas constant, Kp, that characterises adsorption into the mesoporous network and apparent time delay, tapp, that characterises residence time in the mesoporous network. Additionally, FRT has been successfully adapted as an extensive in situ perturbation technique in measuring intraphase diffusion coefficients in the washcoats of the same four monolith samples. The diffusion coefficients obtained by moment-based analysis of TAP responses are larger than the coefficients determined by zero length column (ZLC) analysis of flux response profiles with measured values of the same monolith samples between 20 and 100 °C ranging from 2–5×10^-9 m² s^-1 to 4–8×10^-10 m² s^-1, respectively. The TAP and FRT data, therefore, provide a range of the lower and upper limits of diffusivity, respectively. The reported activation energies and diffusivities clearly correlate with the difference in the washcoat structure of different monolith samples.

Molecularly Imprinted Polymers for Corticosteroids: Impact of polymer format on recognition behaviour

A comparative study of different polymeric formats for the targeting of corticosteroids, focusing on the use of bulk monolith and precipitation polymerisation strategies, was performed and the effect on recognition behaviour was studied. Hydrocortisone-17-butyrate was selected as the template and methacrylic acid as the functional monomer, following 1H NMR investigation of the pre-polymerisation mixture. Three different cross-linkers were tested, ranging from moderate to highly hydrophobic. The synthesised bulk and precipitated imprinted polymers were physically characterised by nitrogen sorption and evaluated by means of HPLC and frontal chromatography against a range of template analogues. While some degree of selectivity for the template was achieved for all tested polymers, the ones based on the tri-functional cross-linking monomer TRIM exhibited the longest retention for all corticosteroids, especially in the precipitated format, which suggested 31 broader group selectivity.

Detailed validation of an automotive catalysis model using spatially resolved measurements within the catalyst substrate

Many kinetic models have appeared in literature in past decades using two main approaches: the traditional global kinetics approach, or the more complex micro-kinetics approach. Whether global or micro-kinetics, kinetic models have been based on experimental data obtained at the end of the monolith. The experimental procedure using end pipe analysis may give an accurate overview of the reaction mechanisms that occur; however, the lack of information from within the catalyst can ultimately lead to inaccuracies in the kinetic model and parameters used.

Using SpaciMS, a spatially resolved experimental technique developed at the Queen's University Belfast, information from within the catalyst can be obtained. This minimally invasive technique provides detailed information of the gas concentration and temperature profile from inside the catalytic monolith. This paper presents a kinetic model and simulations validated against experimental data obtained from three positions inside the catalyst monolith at 2, 14, and 26 mm in, using data from the SpaciMS. Also, simulations of end pipe analysis, using a commercial reactor, for the CO oxidation are presented and analyzed. The simulations presented are for varying concentrations of both CO and O2 (0.5 % and 1 % CO, 0.5 % and 2 % O2) for both the global and micro-kinetic approach.

Advanced Ceramic Substrate with Ordered and Designed Micro-Structure for Applications in Automotive Catalysts

This study describes an innovative monolith structure designed for applications in automotive catalysis using an advanced manufacturing approach developed at Imperial College London. The production process combines extrusion with phase inversion of a ceramic-polymer-solvent mixture in order to design highly ordered substrate micro-structures that offer improvements in performance, including reduced PGM loading, reduced catalyst ageing and reduced backpressure.

This study compares the performance of the novel substrate for CO oxidation against commercially available 400 cpsi and 900 cpsi catalysts using gas concentrations and a flow rate equivalent to those experienced by a full catalyst brick when attached to a vehicle. Due to the novel micro-structure, no washcoat was required for the initial testing and 13 g/ft3 of Pd was deposited directly throughout the substrate structure in the absence of a washcoat.

Initial results for CO oxidation indicate that the advanced micro-structure leads to enhanced conversion efficiency. Despite an 79% reduction in metal loading and the absence of a washcoat, the novel substrate sample performs well, with a light-off temperature (LOT) only 15 °C higher than the commercial 400 cpsi sample.

To test the effects of catalyst ageing on light-off temperature, each sample was aged statically at a temperature of 1000 °C, based on the Bench Ageing Time (BAT) equation. The novel substrate performed impressively when compared to the commercial samples, with a variation in light-off temperature of only 3% after 80 equivalent hours of ageing, compared to 12% and 25% for the 400 cpsi and 900 cpsi monoliths, respectively.

Islamist Versus Islamist: Rising Challenge in Gaza

Islam's diversity is a direct result of centuries of schism and factionalism, and presents a challenge to the original spirit of unity as envisaged by its founder, the Prophet Mohammed. Rivalry within Islam undermines the precedent notion of unity through communal belonging (tawhid and ummah). Yet in the twenty-first century this diversity is ignored, and political Islam is represented as being more of a monolith than a spectrum of ideas and aspirations. Generally, the materialization of new Islamist groups is a challenge to those who hold that unity is all. In the Gaza Strip, specifically, the dominant Islamist actor, Hamas, is facing internal challenges from other Islamist elements. These rival Islamists are also influenced by events across their border in post-revolutionary Egypt where a plethora of new Islamist actors are vying for political space and power. This article deals with Hamas's Islamist rivals, and the effects they have had on Hamas's governance of the Gaza Strip, and political and religious legitimacy within it. It will focus on ideological and violent disputes between the Islamist elements in Gaza, and the means by which Hamas and its security elements have tackled newly emerging rivals.

Weakening Cardinality Constraints Creates Harder Satisfiability Benchmarks

For some time, the satisfiability formulae that have been the most difficult to solve for their size have been crafted to be unsatisfiable by the use of cardinality constraints. Recent solvers have introduced explicit checking of such constraints, rendering previously difficult formulae trivial to solve. A family of unsatisfiable formulae is described that is derived from the sgen4 family but cannot be solved using cardinality constraints detection and reasoning alone. These formulae were found to be the most difficult during the SAT2014 competition by a significant margin and include the shortest unsolved benchmark in the competition, sgen6-1200-5-1.cnf.

Three-dimensional porous carbon nanofiber networks decorated with cobalt-based nanoparticles: A robust electrocatalyst for efficient water oxidation

Electrochemical water splitting used for generating hydrogen has attracted increasingly attention due to energy and environmental issues. It is a major challenge to design an efficient, robust and inexpensive electrocatalyst to achieve preferable catalytic performance. Herein, a novel three-dimensional (3D) electrocatalyst was prepared by decorating nanostructured biological material-derived carbon nanofibers with in situ generated cobalt-based nanospheres (denoted as CNF@Co) through a facile approach. The interconnected porous 3D networks of the resulting CNF@Co catalyst provide abundant channels and interfaces, which remarkably favor both mass transfer and oxygen evolution. The as-prepared CNF@Co shows excellent electrocatalytic activity towards the oxygen evolution reactions with an onset potential of about 0.445 V vs. Ag/AgCl. It only needs a low overpotential of 314 mV to achieve a current density of 10 mA/cm² in 1.0 M KOH. Furthermore, the CNF@Co catalyst exhibits excellent stability towards water oxidation, even outperforming commercial IrO<inf>2</inf> and RuO<inf>2</inf> catalysts.

Híbridos orgânicos-inorgânicos para aplicações de baixo custo em óptica integrada

O objectivo desta tese é a utilização de materiais híbridos orgânicos-inorgânicos, designados por di-ureiasis modificados pela adição de tetra-propóxido de zircónio (Zr(i-OPr)4) estabilizado com ácido metacrílico (CH2=C(CH3)COOH), obtidos pela via sol-gel, para aplicações em dispositivos ópticos integrados de baixo custo. A estrutura local dos di-ureiasis com diferentes concentrações de propóxido de zircónio (20 a 80 % mol) foi estudada por difracção de raios-X, espalhamento de raios X a baixos ângulos, microscopia de força atómica, ressonância magnética nuclear dos núcleos dos átomos de 29Si e 13C, espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier, espectroscopia de Raman por transformada de Fourier e termogravimetria. A influência dos parâmetros de síntese, concentração de tetra propóxido de zircónio e rácio tetra propóxido de zircónio: ácido metacrilico na estrutura e propriedades das amostras em monólito e filmes finos (depositados pela técnica de deposição por rotação do substrato) foram avaliadas, permitindo obter amostras transparentes, fotopolimerizáveis e estáveis termicamente até aos 100 ºC. Foram determinadas as propriedades dos guias planares em substratos de vidro borosilicato e silício oxidado (1

Dinâmica da matéria particulada em suspensão na plataforma continental minhota e sua relação com a cobertura sedimentar

Tese de dout., Ciências do Mar, Faculdade de Ciências do Mar e do Ambiente, Univ. do Algarve, 2001

“Should we all be on Marx’s side?” Contributions of post-marxist discourse theory to the historiography of communism

Drawing on post-marxist discourse theory inspired by the writings of Ernesto Laclau and Chantal Mouffe, this article puts the case for a literature on communism situated at the crossroads of critical theory, cultural studies and historiography. Specific illustration is provided by the author's own research on British communism and the Spanish Civil War. However, the scope of the article is much broader and it is intended as a contribution to the theoretical discussion of future possibilities for communist history-writing. The article concludes that discourse should be regarded neither as a flat surface of tightly knit signifiers nor as an impenetrable monolith of meaning systems. Rather, it should be seen as an inherently dynamic phenomenon, with its own condensations and dispersions along the historical continuum. In this lies its significance for historians of communism.

Upgrade of an experimental volumetric unit for gas adsorption equilibrium studies

In this work, a volumetric unit previously assembled by the research group was upgraded. This unit revamping was necessary due to the malfunction of the solenoid valves employed in the original experimental setup, which were not sealing the gas properly leading to erroneous adsorption equilibrium measurements. Therefore, the solenoid valves were substituted by manual ball valves. After the volumetric unit improvement its operation was validated. For this purpose, the adsorption equilibrium of carbon dioxide (CO2) at 323K and 0 - 20 bar was measured on two different activated carbon samples, in the of extrudates (ANG6) and of a honeycomb monolith (ACHM). The adsorption equilibrium results were compared with data previously measured by the research group, using a high-pressure microbalance from Rubotherm GmbH (Germany) – gravimetric. The results obtained using both apparatuses are coincident thus validating the good operation of the volumetric unit upgraded in this work. Furthermore, the adsorption equilibrium of CO2 at 303K and 0 - 10 bar on Metal-Organic Frameworks (MOFs) Cu-BTC and Fe-BTC was also studied. The CO2 adsorption equilibrium results for both MOFs were compared with the literature results showing good agreement, which confirms the good quality of the experimental results obtained in the new volumetric unit. Cu-BTC sample showed significantly higher CO2 adsorption capacity when compared with the Fe-BTC sample. The revamping of the volumetric unit included a new valve configuration in order to allow testing an alternative method for the measurement of adsorption equilibrium. This new method was employed to measure the adsorption equilibrium of CO2 on ANG6 and ACHM at 303, 323 and 353K within 0-10 bar. The good quality of the obtained experimental data was testified by comparison with data previously obtained by the research group in a gravimetric apparatus.

Impact des TIC sur le sentiment d’auto-efficacité des enseignants du secondaire au Niger et leur processus d’adoption d’une innovation

Cette recherche porte sur le renforcement des sentiments de compétence professionnelle et d’auto-efficacité des enseignants du secondaire envers les habiletés techniques dans la formation aux TIC. Elle fait suite à un projet d’intégration pédagogique des TIC au lycée initié par le Campus numérique de Niamey. Après une formation des enseignants de lycée participant au projet d’alphabétisation informatique, notre étude est venue par la suite pour apprécier l’impact de cette formation aux TIC, via le CNF, sur le processus d’adoption de ces technologies par les enseignants. Les objectifs de la recherche sont les suivants : 1) évaluer l’impact de la formation aux TIC des enseignants du secondaire sur le processus d’adoption de ces technologies ; 2) décrire et analyser le cheminement parcouru par les enseignants ayant atteint un niveau élevé d’adoption des TIC ; 3) mieux comprendre l’impact de la formation aux TIC sur le sentiment de compétence professionnelle des enseignants (sentiments de compétence personnelle et générale) ; 4) Valider le Computer Self-Efficacy Scale (CSE) en français ; 5) Comprendre l’impact de la formation aux TIC sur le sentiment d’auto-efficacité à l’égard de l’utilisation de l’ordinateur des enseignants. Une enquête par questionnaires auprès de 69 enseignants représentant l’ensemble des enseignants de trois lycées de Niamey, et par des entrevues semi-dirigées auprès de six enseignants a permis de réaliser les objectifs de recherche. La thèse se fonde sur un mode de présentation par articles. Chaque article est en lien avec un ou deux objectifs de la recherche, suivant l’ordre précité. Les résultats révèlent une absence de relation entre la formation aux TIC des enseignants dispensée par le Campus numérique et les niveaux de l’innovation technologique en milieu scolaire de la typologie de Hall et Hord (1987). Les disparités dans les utilisations que font les enseignants des TIC témoignent de ce manque d’association. Par ailleurs, il apparaît que l’adoption des TIC dans l’éducation est embryonnaire au Niger. Cela fait que seuls quelques-uns de nos participants ont atteint les niveaux de sensibilisation et d’utilisation professionnelle constituant les deux premiers stades de l’usage pédagogique de la typologie de Raby (2005) qui en compte quatre. À la lumière des résultats, le sentiment de compétence personnelle est différent dans les deux groupes (enseignants formés et non formés), mais celui de compétence générale est apprécié de la même façon. Entre les enseignants formés aux TIC par les soins du campus numérique de Niamey et les autres, les résultats montrent une différence significative dans les niveaux d’habiletés techniques à l’égard de l’usage de l’ordinateur. Les forces et les limites de la recherche sont analysées et différentes recommandations sont proposées aux responsables éducatifs.

Potential pathogenicity and antimicrobial resistance of Escherichia coli from pig and poultry feces on-farm and carcasses at the abattoir in Vietnam

E. coli avec potentiel zoonotique pourrait éclore dans les réservoirs porcins et avicoles. Cette étude consiste à examiner la présence de souches E. coli porteuses de gènes virulents associés aux STEC (E. coli producteurs de Shiga-toxines), EPEC (E. coli entéropathogène), et ExPEC (E. coli pathogène extra-intestinal) chez les porcs et volailles élevés au Vietnam. Des prélèvements d’excréments et de carcasses ont été effectués dans des fermes et abattoirs porcins et avicoles sélectionnés où les animaux ont été suivis de l’élevage à l’abattage. Un total de 13,1% des souches, toutes sources confondues, ont été catégorisées comme potentiellement contaminées par ExPEC, possédant un ou plusieurs gènes de virulence iucD, tsh, papC et cnf. Peu d’isolats d’autres pathotypes ont été observés. Tous les gènes de virulence ExPEC, à l’exception de cnf, ont été identifiés plus fréquemment dans les isolats de fèces et carcasses avicoles que dans les isolats porcins. Même constatation pour le groupe du phylogénétique D. Une multirésistance aux médicaments a été régulièrement observée chez les deux isolats ExPEC. Les isolats de fèces de volailles ont souvent été associés à une résistance à l’acide nalidixique et à la ciprofloxacine (P<0.05), de même qu’au gène blaTEM, alors que les gènes qnr et aac(6’)-Ib ont peu été rencontrés des deux côtés. Cette étude démontre que les isolats ExPEC avicoles sont potentiellement plus pathogèniques que ceux porcins et que les isolats ExPEC de carcasses porcines et avicoles peuvent provenir de leurs excréments par la contamination associée au processus d'abattage. Ainsi, la volaille, particulièrement, serait un facteur de transmission de souches ExPEC zoonotiques.

Les Escherichia coli pathogènes extra-intestinaux (ExPEC) et la résistance aux antimicrobiens des carcasses de poulets au détail au Vietnam

Les marchés traditionnels et maintenant les supermarchés approvisionnent les demandes sans cesse en augmentation pour la viande de volaille au Vietnam. Peu d’études ont examiné la présence des E. coli pathogènes extra-intestinaux (ExPEC), une cause commune d’infection urinaire chez les humains, de même que la résistance aux antimicrobiens, la multi-résistance des Escherichia coli dans la viande de volaille au Vietnam. Le but de cette étude était d’évaluer la salubrité de la viande de volaille au Vietnam et de comparer les patrons de résistance aux antimicrobiens entre le Canada et le Vietnam. Des carcasses fraîches et congelées des marchés traditionnels et des supermarchés ont été échantillonnées au Vietnam. Les E. coli obtenus par rinçage des carcasses ont été caractérisé pour les gènes de virulence ExPEC (iucD, cnf, papC, tsh, Kps, afa, sfa) et pour la résistance aux antimicrobiens, phénotypiquement (Sensititre Aris®) et génotypiquement par PCR. Une multi-résistance et une fréquence élevée de résistance aux antimicrobiens d’importance pour les humains ont été détectées dans les isolats ExPEC. Les E. coli producteurs de β-lactamases à spectre élargi et de type AmpC et les gènes de résistance CTX-M et CMY correspondant ont été détectés. Des isolats multi-résistants BLSE putatif ont été identifiés appartenant au phylogroupe F. Les stratégies sur les antimicrobiens employés sur la ferme au Canada et au Vietnam pourraient influencer les profils de résistance des E. coli provenant des carcasses de poulets. En conclusion, la présence des ExPEC, la fréquence élevée de la résistance aux antimicrobiens et la détection des beta-lactamases soulignent la présence de danger pour la santé humaine de la viande de volaille crue ou insuffisamment cuite au Vietnam.

Analyse de la distribution d'Escherichia coli, utilisée comme un marqueur microbiologique, dans un réseau de production porcin.

La présence d’Escherichia coli pathogènes en élevages porcins entraine des retards de croissance et la mortalité. La transmission des E. coli pathogènes entre les élevages et l'abattoir d’un même réseau de production n'est pas bien décrite. La détection des gènes de virulence des E. coli pathogènes pourrait permettre d’identifier un marqueur de contamination dans le réseau. L’objectif de cette étude a été d’identifier un marqueur de contamination E. coli dans un réseau de production porcine défini afin de décrire certains modes de transmission des E. coli pathogènes. Pour ce faire, une région géographique comprenant 10 fermes d’engraissement, un abattoir et un réseau de transport a été sélectionnée. Trois lots de production consécutifs par ferme ont été suivis pendant 12 mois. Des échantillons environnementaux ont été prélevés à l’intérieur et à l’extérieur des fermes (3 visites d’élevage), dans la cour de l’abattoir (2 visites lors de sorties de lot) et sur le camion de transport. La détection des gènes de virulence (eltB, estA, estB, faeG, stxA, stx2A, eae, cnf, papC, iucD, tsh, fedA) dans les échantillons a été réalisée par PCR multiplexe conventionnelle. La distribution temporelle et spatiale des gènes de virulence a permis d’identifier le marqueur de contamination ETEC/F4 défini par la détection d’au moins un gène d’entérotoxine ETEC (estB, estA et eltB) en combinaison avec le gène de l’adhésine fimbriaire (faeG). La distribution des échantillons positifs ETEC/F4 qualifie la cour de l’abattoir comme un réservoir de contamination fréquenté par les transporteurs, vecteurs de contamination entre les élevages. Ceci suggère le lien microbiologique entre l’élevage, les transporteurs et l’abattoir jouant chacun un rôle dans la dissémination des microorganismes pathogènes et potentiellement zoonotiques en production porcine.