In this work, the effect of anodic oxidation on surface characteristics of high strength PAN-based carbon fibers was investigated in mechanical interfacial properties of composites. The surface properties of the carbon fibers were determined by acid-base values, scanning electron microscopy (SEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and contact angles. And their mechanical interfacial properties of the composites were studied in interlaminar shear strength (ILSS) and critical stress intensity factor ($K_{IC}$). As a result, the acidity or the $O_{ls}/C_{ls}$ ratio of carbon fiber surfaces was increased, due to the development of the oxygen functional groups. Consequently, the anodic oxidation led to an increase in surface free energy of the carbon fibers, mainly due to the increase of its specific (or polar) component. The mechanical interfacial properties of the composites, including ILSS and $K_{IC}$, had been improved in the anodic oxidation on fibers. These results were explained that good wetting played an important role in improving the degree of adhesion at interfaces between fibers and epoxy resin matrix.
The Gifted need the constructivist loaming environments that reflect his or her cognitive and affective characteristics and needs to exert their potential fully. 'Structural Communication'was designed to encourage creative thinking in learners, allowing them to create an understanding of a topic, not simply memorize facts. It is considered in line with constructivist philosophy and cognitive paradigms. The major purpose of this study is to explore 'Web-Based Structural Communication'program to embody the collaborative loaming based on constructivism. It was applied on high school $2\times2$ matrix teaming for the gifted students. Recently developed computer technology, emerging network facilities, and internet enable us to extend the usefulness and efficiency of 'Structural Communication’Especially web provides not only the discussion environment that is free from space and time constraints and characteristics of leasers, but also the experiences of knowledge construction through the collaborative learning. Through the 'Web-based Structural Communication', the gifted will be able to argue, persuade and share their unique ideas and gradually elaborated ill-structured ideas. The gifted will escape from the tunnel vision of the early time and have multiple perspectives that are more objective and logical. As the result, the gifted are expected to acquire the effect of 'the Zone of Proximal Development'that Vygotsky advocated.
Jia, Anqiang;Liu, Haiyan;Ren, Lijian;Yun, Yingxia;Tahouneh, Vahid
Steel and Composite Structures
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v.35
no.1
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pp.111-127
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2020
The goal of this study is to fill this apparent gap in the area about investigating the effect of porosity distributions on vibrational behavior of FG sectorial plates resting on a two-parameter elastic foundation. The response of the elastic medium is formulated by the Winkler/Pasternak model. The internal pores and graphene platelets (GPLs) are distributed in the matrix either uniformly or non-uniformly according to three different patterns. The model is proposed with material parameters varying in the thickness of plate to achieve graded distributions in both porosity and nanofillers. The elastic modulus of the nanocomposite is obtained by using Halpin-Tsai micromechanics model. The annular sector plate is assumed to be simply supported in the radial edges while any arbitrary boundary conditions are applied to the other two circular edges including simply supported, clamped and free. The 2-D differential quadrature method as an efficient and accurate numerical approach is used to discretize the governing equations and to implement the boundary conditions. The convergence of the method is demonstrated and to validate the results, comparisons are made between the present results and those reported by well-known references for special cases treated before, have confirmed accuracy and efficiency of the present approach. It is observed that the maximum vibration frequency obtained in the case of symmetric porosity and GPL distribution, while the minimum vibration frequency is obtained using uniform porosity distribution. Results show that for better understanding of mechanical behavior of nanocomposite plates, it is crucial to consider porosities inside the material structure.
Dimeric ${\beta}$-cyclodextrin linked by a thioether bridge was synthesized from a reaction of mono-6-iodo-6-deoxy-${\beta}$-cyclodextrin with sodium sulfide, and the structure was analyzed using nuclear magnetic resonance spectroscopy and matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry. The effects of thioether-bridged dimeric ${\beta}$-CD on the aqueous solubility of flavonols (myricetin, quercetin, and kaempferol) were investigated by ultraviolet-visible spectroscopy. The aqueous solubility of myricetin, quercetin, and kaempferol were enhanced 33.6-, 12.4-, and 10.5-fold following the addition of 9 mM of thioether-bridged dimeric ${\beta}$-CD. In comparison, the aqueous solubility of myricetin, quercetin, and kaempferol were enhanced 5.4-, 3.3-, and 2.7-fold using the same concentration of monomeric ${\beta}$-cyclodextrin. Furthermore, the formation of flavonol/thioether-bridged dimeric ${\beta}$-CD inclusion complexes was confirmed with nuclear magnetic resonance, Fourier-transform infrared spectroscopy, differential scanning calorimetry, and scanning electron microscopy. The results showed that the nature of the complexes significantly differed from that of free flavonols. Herein, we suggest that the thioether-bridged dimeric ${\beta}$-CD can act as an effective complexing agent for flavonols.
Microcapsules consisting of natural, biodegradable polymers for controlled and/or sustained core release applications are needed. Physicochemical properties of whey proteins suggest that they may be suitable wall materials in developing such microcapsules. The objectives of the research were to develop water-insoluble, whey protein-based microcapsules containing a model water-soluble drug using a chemical cross-linking agent, glutaraldehyde, and to investigate core release from these capsules at simulated physiological conditions. A model water soluble drug, theophylline, was suspended in whey protein isolate (WPI) solution. The suspension was dispersed in a mixture of dichloromethane and hexane containing 1% biomedical polyurethane. Protein matrices were cross-linked with 7.5-30 ml of glutaraldehyde-saturated toluene (GAST) for 1-3 hr. Microcapsules were harvested, washed, dried and analyzed for core retention, microstructure, and core release in enzyme-free simulated gastric fluid (SGF) and simulated intestinal fluid(SIF) at $37^{\circ}C$. A method consisting of double emulsification and heat gelation was also developed to prepare water-insoluble, whey protein-based microcapsules containing anhydrous milkfat (AMF) as a model apolar core. AMF was emulsified into WPI solution (15${\sim}$30%, pH 4.5-7.2) at a proportion of 25${\sim}$50%(w/w, on dry basis). The oil-in-water emulsion was then added and dispersed into corn oil ($50^{\circ}C$) to form an O/W/O double emulsion and then heated at $85^{\circ}C$ for 20 min for gelation of whey protein wall matrix. Effects of emulsion composition and pH on core retention, microstructure, and water-solubility of microcapsules were determined. Overall results suggest that whey proteins can be used in developing microcapsules for controlled and sustained core release applications.
This study was designed to find the most suitable method and wall material for microencapsulation of the Lactobacillus plantarum to maintain cell viability in different environmental conditions. To improve the stability of L. plantarum, we developed an encapsulation system of L. plantarum, using water-in-oil emulsion system. For the encapsulation of L. plantarum, corn starch and glyceryl monostearate were selected to form gel beads. Then 10% (w/v) of starch was gelatinized by autoclaving to transit gel state, and cooled down at $60^{\circ}C$ and mixed with L. plantarum to encapsulate it. The encapsulated L. plantarum was tested for the tolerance of acidic conditions at different temperatures to investigate the encapsulation ability. The study indicated that the survival rate of the microencapsulated cells in starch matrix was significantly higher than that of free cells in low pH conditions with relatively higher temperature. The results showed that corn starch as a wall material and glycerol monostearate as a gelling agent in encapsulation could play a role in the viability of lactic acid bacteria in extreme conditions. Using the current study, it would be possible to formulate a new water-in-oil system as applied in the protection of L. plantarum from the gastric conditions for the encapsulation system used in chicken feed industry.
Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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v.25
no.2
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pp.151-160
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2014
CL-SPEEK/Cs-TPA/$CeO_2$ composite membrane was prepared for polymer electrolyte membrane water electrolysis (PEMWE). In order to improve the electrochemical, mechanical, durabilities and electrocatalytic characteristics, engineering plastic of polyether ether ketone (PEEK) as polymer matrix was sulfonated and the organic-inorganic blend composite membranes was prepared by loading cesium-substituted tungstophosphoric acid (Cs-TPA) by titration method with cross-linking agent contents of 0.01mL. Ceria ($CeO_2$) was used to scavenge free radicals which attack the membrane in the PEMWE circumstance and to increase the duration of the membrane. CL-SPEEK/$Cs_{(1)}$-TPA/CeriaIn conclusion, 1% membrane showed the optimum results such as 0.119 S/cm at $80^{\circ}C$ of proton conductivity and 62MPa of tensile strength.
Al-2%Si-2%Mg alloy containing SiC particle in 20, $70{\mu}m$ were prepared by mean of squeeze casting with various pressure 50, 100, 150 and 220MPa respectively. The specimens were made by casting into $50{\Phi}{\times}100{\ell}$ mold under various squeeze conditions(pressures, pressurizing temperature, particle sizes). Mechanical properties(hardness, tensile strength, elongation and wear characteristics) were evaluated at room temperature with those various fabrication factors. It became feasible to make favorable Al-SiCp composite free from casting defects by the injection of Ar gas during melting and 100MPa pressure squeeze casting. However, pressure of 50MPa was not sufficient to avoid completely porosity formation as a result of precessing and shrinkage during solidification. As the particle size is smaller and the squeeze pressure is higher, the hardness and tensile strength at room temperature are higher. Cell size became smaller gradually with increase of squeeze pressure. With increase of squeeze pressure(MPa), wear behaviors of those composites were changed from adhesive into abrasive wear, and the tendency of above behavior became outstanding with increasing sliding speed. The chemical reaction(4Al+3SiC${\rightarrow}$$Al_4C_3+3Si$) is more accelerated at interface between SiCp and matrix with increase of squeeze pressure. Therefore $Al_4C_3$ intercompound and Si peak intensity is increased at interface.
Journal of the Korean Applied Science and Technology
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v.25
no.4
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pp.459-468
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2008
Methyl methacrylate(MMA) was grafted onto microcrystalline cellulose(MCC) with ceric ammonium nitrate(CAN) as a redox initiator at the various conditions. The cellulose triacetate(CTA) composite films added MCC and MMA-grafted MCC powders were prepared on a glass plate. The graft yield(GY) and graft efficiency(GE) of the grafted MCC were calculated with the simple equations by the weight balance method. The double bond of C=O on the grafted MCC surfaces was confirmed by the fourier transform infrared spectroscopy with attenuated total reflection(FT-IT ATR) spectrophotometer. After grafting, the degree of crystallinity of cellulose powders was decresed by judging from x-ray diffraction(XRD) data. Scanning electron microscope(SEM) photos showed the only solvent and CAN solution could change the roughness of MCC powders and the effect of powder dispersions in composite matrix. The tensile strength of MCC/CTA composite films was decreased with increase of MCC powder contents. When 5% grafted MCC was added, the tensile strength of grafted MCC/CTA composite films was increased from 82.3 MPa to 97.2 MPa. The thermal property of powders was also analyzed by the thermogravimetric analysis(TGA).
Oral cancer is one of the most common and lethal cancers in the world. Combination chemotherapy coupled with nanoparticle drug delivery holds substantial promise in cancer therapy. This study aimed to evaluate the efficacy and safety of two dosages of our novel pH and temperature sensitive doxorubicin-methotrexate-loaded nanoparticles (DOX-MTX NPs) with attention to the MMP-2 mRNA profile in a 4-nitroquinoline-1-oxide induced oral squamous cell carcinoma (OSCC) model in the rat. Our results showed that both IV and oral dosages of DOX-MTX NP caused significant decrease in mRNA levels of MMP-2 compared to the untreated group (p<0.003). Surprisingly, MMP-2 mRNA was not affected in DOX treated compared to cancer group (p>0.05). Our results indicated that IV dosage of MTX-DOX is more effective than free DOX (12 fold) in inhibiting the activity of MMP-2 in OSCCs (P<0.001). Furthermore, MMP-2 mRNA expression in the DOX-MTX treated group showed a significant relation with histopathological changes (P=0.011). Compared to the untreated cancer group, we observed no pathological changes and neither a significant alteration in MMP-2 amount in either of healthy controls that were treated with oral and IV dosages of DOX-MTX NPs whilst cancer group showed a high level of MMP-2 expression compared to healthy controls (p<0.001).Taking together our results indicate that DOX-MTX NPs is a safe chemotherapeutic nanodrug that its oral and IV forms possess potent anti-cancer properties on aggressive tumors like OSCC, possibly by affecting the expression of genes that drive tumor invasion and metastasis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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