Smart Doorknob Cleanser

During the sensitive times of a global pandemic, we have learned over time that diseases such as Covid-19 can live on surfaces for days. The senior project idea is to design, construct, and implement a prototype able to disinfect doorknobs after the surface has been encountered or used. To fight against harmful bacteria's, there is a need to attack one of the main sources where bacteria is being transmitted the most. In fact, scientists have determined that on average a minimum of at least five different colonies of bacteria are on a single doorknob at any given time. The purpose of the device is to spray a mist of alcoholic solution onto the doorknob surface allowing the solution to disinfect the main surface area. The main objective of this project is to keep the environment clean and reduce the spread of viruses and germs. In addition, the device is set to follow constraints that provide the opportunity for the device to be cost effective, efficient, and adjustable. As a result, these constraints will improve productivity, safety, and be more user friendly to consumers. By applying previous engineering coursework, the plan is to incorporate notes from classes such as fluid mechanics, machine design, network analysis, and computer aided design to fulfill the needs of the project. The device is planned to include a fluid mechanism that will be used to spray the alcoholic solution after the doorknob has sensed motion within a specific time interval. Also, referring to the constraints of the project implementing a refillable cartridge with automated fill level notification would be ideal in making sure the alcohol solution can be easily replaced when the cartridge has reached a level of emptiness. These fill levels will be indicated in a form of a display screen communicating to the consumer that the cartridge is empty, half empty, or full and ready for use. This ensures the device is indeed performing and communicating whether the solution needs to be refilled. Overall, the goal is to create a sanitized and trusted environment for consumers when utilizing the smart doorknob sensor. This device would be used as a combat against diseases being transmitted in public areas such as office buildings, schools, and public bathrooms

Portable Car-Washing System

The Portable Car-Washing system was developed for the benefits of improving consumer focus. The system was designed to provide comfort, convenience, improve health, and durability to consumer vehicles. Many consumers face scenarios where their vehicles are being damaged by car washing companies. In fact, car wash companies are known to tear off antennas, side view mirrors, and front/ rear bumpers. Also, harsh chemicals and low-quality car shampoo are being used at these establishments which eventually cause rust. These harsh chemicals can vary from all brands of industrial strength alkaline enhanced degreasing shampoo which leads to oxidation of the paint and corrosion. On the other hand, devices such as the Portable Car- Washing system are innovating a touchless car wash facility introducing a safer washing system

A large nested association mapping population for breeding and quantitative trait locus mapping in Ethiopian durum wheat

The Ethiopian plateau hosts thousands of durum wheat (Triticum turgidum subsp. durum) farmer varieties (FV) with high adaptability and breeding potential. To harness their unique allelic diversity, we produced a large nested association mapping (NAM) population intercrossing fifty Ethiopian FVs with an international elite durum wheat variety (Asassa). The Ethiopian NAM population (EtNAM) is composed of fifty interconnected bi-parental families, totalling 6280 recombinant inbred lines (RILs) that represent both a powerful quantitative trait loci (QTL) mapping tool, and a large pre-breeding panel. Here, we discuss the molecular and phenotypic diversity of the EtNAM founder lines, then we use an array featuring 13 000 single nucleotide polymorphisms (SNPs) to characterize a subset of 1200 EtNAM RILs from 12 families. Finally, we test the usefulness of the population by mapping phenology traits and plant height using a genome wide association (GWA) approach. EtNAM RILs showed high allelic variation and a genetic makeup combining genetic diversity from Ethiopian FVs with the international durum wheat allele pool. EtNAM SNP data were projected on the fully sequenced AB genome of wild emmer wheat, and were used to estimate pairwise linkage disequilibrium (LD) measures that reported an LD decay distance of 7.4 Mb on average, and balanced founder contributions across EtNAM families. GWA analyses identified 11 genomic loci individually affecting up to 3 days in flowering time and more than 1.6 cm in height. We argue that the EtNAM is a powerful tool to support the production of new durum wheat varieties targeting local and global agriculture

Genomics-driven breeding for local adaptation of durum wheat is enhanced by farmers’ traditional knowledge

In the smallholder, low-input farming systems widespread in sub-Saharan Africa, farmers select and propagate crop varieties based on their traditional knowledge and experience. A data-driven integration of their knowledge into breeding pipelines may support the sustainable intensification of local farming. Here, we combine genomics with participatory research to tap into traditional knowledge in smallholder farming systems, using durum wheat (Triticum durum Desf.) in Ethiopia as a case study. We developed and genotyped a large multiparental population, called the Ethiopian NAM (EtNAM), that recombines an elite international breeding line with Ethiopian traditional varieties maintained by local farmers. A total of 1,200 EtNAM lines were evaluated for agronomic performance and farmers’ appreciation in three locations in Ethiopia, finding that women and men farmers could skillfully identify the worth of wheat genotypes and their potential for local adaptation. We then trained a genomic selection (GS) model using farmer appreciation scores and found that its prediction accuracy over grain yield (GY) was higher than that of a benchmark GS model trained on GY. Finally, we used forward genetics approaches to identify marker–trait associations for agronomic traits and farmer appreciation scores. We produced genetic maps for individual EtNAM families and used them to support the characterization of genomic loci of breeding relevance with pleiotropic effects on phenology, yield, and farmer preference. Our data show that farmers’ traditional knowledge can be integrated in genomics-driven breeding to support the selection of best allelic combinations for local adaptation

Etude photocatalytique et photoélectrochimique de catalyseurs mixtes semiconducteur/matériaux nanoporeux : application à la dégradation de polluants environnementaux

Les matériaux carbonés ont révélé de nombreuses applications comme adsorbants, (photo-)catalyseurs, additifs et supports pour l'assainissement de l'environnement. Dans cette thèse, des matériaux carbonés nanoporeux obtenus à partir de diverses sources ont été utilisés comme additifs à des semiconducteurs (par exemple, TiO2, Bi2WO6) pour améliorer leur efficacité photocatalytique. L'objectif principal de la thèse a été d'explorer l'application potentielle des composites semiconducteurs/carbone (2% en poids de carbone) pour la conversion photocatalytique des polluants de diverse origine. Les composites semiconducteur / carbone préparés ont amélioré l'absorption de la lumière dans la région visible par rapport au semiconducteur pristine, en raison de la présence de groupes fonctionnels photoactifs dans le matériau carboné. L’étude de la réponse photoélectrochimique des composites a montré la présence d'un transfert d'électrons à l’interface carbone-semiconducteur ; ce comportement est particulièrement remarquable dans le cas des carbones faiblement fonctionnalisés. En conséquence, les porteurs de charge photogénérés sont plus prononcés pour les composites constitués de carbones faiblement fonctionnalisés que pour les carbones hautement fonctionnalisés. L'activité photocatalytique des composites a été évaluée pour la photooxydation d’une teinte (rhodamine B) et pour la photoréduction du CO2 en phase gazeuse sous lumière solaire. La conversion photocatalytique du polluant principal ainsi que de ses intermédiaires a été améliorée pour les composites par rapport au semiconducteur ; l'effet était notamment plus prononcé pour la décomposition des intermédiaires. Ceci était associé à une meilleure absorption de la lumière visible des composites, à la forte interaction interfaciale entre les deux phases solides, et à la nature de surface acide du catalyseur. Les photocatalyseurs étudiés ont montré de bons cycles photocatalytiques et une bonne stabilité pendant une illumination à long terme.Carbon materials have a wide variety of applications as adsorbents, (photo-)catalysts, additives and supports for environmental remediation. The main objective of the thesis has been to explore the potential application such semiconductor/carbon composites (ca. 2 wt.% carbon) in the formulation of photocatalytic inks for the conversion of environmental pollutants under simulated solar light. For this purpose, various nanoporous carbons obtained from various sources have been used as additives to TiO2 and Bi2WO6 semiconductors, and used in photocatalytic reactions. The semiconductor/carbon composites displayed an enhanced absorption of light in the visible region compared to the bare semiconductor, due to the presence of photoactive functional groups in the carbon additive. The study of the photoelectrochemical response of the composites showed the occurrence of electron transfer at the carbon/semiconductor interface. Such behavior was particularly remarkable in the case of carbons with a low functionalization compared to those with highly functionalized ones. The photocatalytic activity of the composites was evaluated for photooxidation of rhodamine B and photoreduction of CO2 in gaseous phase under simulated solar light. The photocatalytic conversion of the studied pollutants as well as their intermediates was enhanced for the semiconductor/carbon composites compared to the bare semiconductor. This trend was particularly remarkable for the decomposition of the intermediates, and it was associated to the enhanced visible light absorption of the mixed photocatalysts, to the strong interfacial interaction between the two components and the acidic surface nature of the photocatalysts. The studied photocatalyst showed good photocatalytic cycles and stability during long-term illumination

ÉTUDE PHOTOCATALYTIQUE ET PHOTOÉLECTROCHIMIQUE DE CATALYSEURS MIXTES SEMICONDUCTEUR/MATERIAUX NANOPOREUX CARBONÉS : APPLICATION À LA DEGRADATION DE POLLUANTS ENVIRONNEMENTAUX

Semiconductor based heterogeneous photocatalysis has important limitations due to low absorption factor and fast recombination of charge-carriers, which prevents the application of the process for environmental remediation. The use of carbon materials as additives to semiconductor has revealed an interesting alternative to enhance the photocatalytic and photoelectrocatalytic efficiency. In this context the main objective of the thesis has been to explore the potential application of semiconductor/carbon composites (ca. 2 wt.% carbon) in the formulation of photocatalytic inks for the oxidation/reduction of environmental pollutants under simulated solar light. A series of nanoporous carbon materials were incorporated with semiconductors (e.g., TiO2, Bi2WO6) by physical mixture and hydrothermal method. The effect of nature of carbons on the physicochemical characteristics (i.e., optical, textural, structural, morphological, and acidic/basic) of semiconductor/carbon were analysed. Data showed the presence of carbon enhanced the visible light absorption and textural features, particularly the specific surface area of the mixture compared to the bare semiconductor. The photoelectrochemical responses of the mixtures were examined as photoanodes for water oxidation in aqueous solution. The results showed the current intensity of semiconductor/carbon was enhanced compared to the semiconductor, indicating the presence of electron transfer at the carbon/semiconductor interface. This observation was pronounced for mixtures involving low functionalized carbon compared to those with highly functionalized ones. The photocatalytic activity of the catalytic film was evaluated for photooxidation of rhodamine B and photoreduction of CO2 in gaseous phase under simulated solar light. The photocatalytic conversion of the studied pollutants as well as their intermediates was enhanced for the semiconductor/carbon composites compared to the bare semiconductor. This trend was particularly remarkable for the decomposition of the intermediates, and it was associated to the enhanced visible light absorption of the mixed photocatalysts, to the strong interfacial interaction between the two components and the acidic surface nature of the photocatalysts. The studied photocatalyst showed good photocatalytic cycles and stability during long-term illumination.Au début des années 1970, Fujishima et Honda ont rapporté la première réaction induite par la lumière sur une électrode de TiO2 sur le dégagement d'oxygène et d'hydrogène dans une solution aqueuse. Depuis, l'application des réactions photocatalytiques s'est étendue dans différents domaines, en particulier dans l'assainissement de l'environnement en phase aqueuse et gazeuse. Les réactions photocatalytiques peuvent être utilisées pour la dégradation de polluants organiques (par exemple, COV, aromatiques, colorants) et inorganiques (par exemple, NO3-, Cr6+), pour la décomposition de l'eau en hydrogène et oxygène, la réduction du dioxyde de carbone, la désactivation des micro-organismes, ces exemples étant parmi les plus représentatifs.Les photocatalyseurs les plus courants sont des matériaux semi-conducteurs tels que TiO2, ZnO, Bi2WO6, WO3, Fe2O3, SnO2, CdS, ZnS, etc. Le TiO2 est un semi-conducteur de type n avec une bande interdite optique de 3,2 eV, aujourd'hui considéré comme le matériau de référence pour les applications photocatalytiques dans l'assainissement de l'environnement. D'autre part, Bi2WO6 est également un semi-conducteur de type n qui présente de bonnes caractéristiques d'absorption de la lumière visible, avec une bande interdite de 2,9 eV, une activité photocatalytique élevée et une bonne stabilité.Malgré le fait que les processus photocatalytiques présentent de nombreuses applications, leur mise en œuvre à grande échelle est limitée en raison de la faible absorption généralement de la plupart des semi-conducteurs sous lumière visible, des taux de recombinaison des porteurs de charge élevés et des phénomènes de photocorrosion qui affectent leur stabilité sous un éclairage à long terme.Afin d'augmenter la photoefficacité des semi-conducteurs, plusieurs approches ont été proposées; parmi elles, l'incorporation de matériaux carbonés comme additifs aux semi-conducteurs s'est révélée être une alternative intéressante. Une grande variété de matériaux carbonés a été utilisée à cet effet pour plusieurs réactions photocatalytiques, avec d'excellentes performances photocatalytiques des composites semi-conducteur/carbone. Cela a été attribué à plusieurs aspects : une meilleure absorption de la lumière visible du composite quand l’additif de carbone est incorporé, l'effet bénéfique du nanoconfinement des polluants ciblés dans la porosité des matériaux en carbone, les forts effets électroniques interfaciaux entre le carbone et le semi-conducteur, une séparation électron-trou efficace en raison de la faible longueur de diffusion à travers la porosité du carbone, ou la capacité de l'additif de carbone à agir comme accepteur des porteurs de charge photogénérés, réduisant ainsi le taux de recombinaison.Plus récemment, l'activité photochimique intrinsèque des matériaux carbonés a été démontrée, en raison de leur capacité à former des espèces réactives (par exemple, des radicaux hydroxyles, des superoxydes, des radicaux centrés sur le carbone) lorsqu'ils sont exposés à une illumination dans des environnements contrôlés. Lorsque les carbones sont illuminés, il est proposé que l'excitation électronique se produise dans les transitions π-π* et σ–π* impliquant des sites en zig-zag libres et des sites de type carbène. Une telle activité photocatalytique est influencée par la structure des pores (c'est-à-dire les effets de nanoconfinement), la chimie de surface et la composition du matériau carboné (c'est-à-dire la présence de groupes chromophores).Dans ce contexte, l'objectif principal de cette thèse était d'explorer l'application de matériaux carbonés d'origines et de caractéristiques différentes comme additifs aux semi-conducteurs pour la dégradation photocatalytique des polluants environnementaux. Une série de carbones issus de diverses sources (charbon bitumineux, polysaccharides, lignocellulosiques, nanotubes de carbone) ont été sélectionnés comme additifs en raison de leurs différentes caractéristiques. Le dioxyde de titane disponible dans le commerce et le tungstate de bismuth synthétisé en laboratoire ont été utilisés comme semi-conducteurs. Les photocatalyseurs semi-conducteur/carbone ont été préparés en incorporant une faible charge de l'additif de carbone (2% en poids) suivant deux approches: (i) mélange physique des deux composants, (ii) synthèse hydrothermale en un seul pot du semi-conducteur en présence de l'additif de carbone. Selon la nature des matériaux carbonés et la méthode de préparation, le mélange présentait des caractéristiques physico-chimiques, une réponse photoélectrochimique et une activité photocatalytique différentes.Tout d'abord, les spectres de réflectance diffuse des photocatalyseurs préparés ont été mesurés, pour étudier leurs caractéristiques optiques. Les données ont montré la présence de groupes fonctionnels optiquement actifs (c'est-à-dire impliquant des hétéroatomes O-, N-, S-) dans certains des matériaux carbonés, ce qui permet une augmentation de la capacité d'absorption de la lumière des composites dans le domaine visible. Les composites préparés par synthèse hydrothermale étaient de couleur claire et présentait une réflectance légèrement plus élevée que les composites obtenus par mélange physique des deux composants. Cette tendance était plus prononcée pour les composites impliquant des additifs de carbone hautement fonctionnalisés. La valeur énergétique de la bande interdite des mélanges déterminée par la méthode d'ajustement linéaire double est légèrement plus élevée quelle que soit la nature du carbone et la méthode de préparation que pour le semi-conducteur nu. Les valeurs de bande interdite peuvent être corrélées à la réflectance de l'échantillon: des valeurs de réflectance plus faibles représentent des bandes interdites plus élevées, et vice versa.Concernant la porosité des composites semi-conducteur/carbone, et quelles que soient les différentes caractéristiques poreuses des additifs de carbone utilisés, tous présentent des isothermes d'adsorption d'azote de type II(b), caractéristiques de matériaux à faible porosité. Ceci est associé à la faible teneur en additif carboné, comme mentionné ci-dessus. Néanmoins, la présence de l'additif de carbone a augmenté les paramètres de texture du composite semi-conducteur/carbone résultant; cet effet était plus remarquable dans le cas de ces matériaux de carbone avec une structure de pores bien développée. Concernant la dispersion des additifs de carbone dans les composites obtenus par mélange physique des deux composants, les particules des additifs se sont révélées être bien dispersées au sein des nanoparticules dominantes du semi-conducteur (typiquement de plus petites tailles), indiquant un bon contact entre le carbone et le semi-conducteur. Lorsque les composites ont été préparés par un procédé hydrothermal (par exemple, pour les composites Bi2WO6/carbone), les nanoparticules de semi-conducteur Bi2WO6 étaient plus grosses, en raison de la présence des additifs de carbone pendant la synthèse. Quoi qu'il en soit, une bonne dispersion de l'additif carboné a également été observée, suggérant un bon contact entre les deux phases. Les méthodes de préparation ont montré un effet sur la structure cristalline, avec des tailles de cristaux plus faibles des composites Bi2WO6/carbone synthétisés par méthode hydrothermale que le Bi2WO6 nu, soulignant une légère distorsion du réseau du semi-conducteur en raison de la présence de carbone lors de la synthèse. D'autre part, la nature acide/basique du carbone a également influencé la nature des composites semi-conducteur/carbone résultants. Tous les composites préparés par méthode hydrothermale présentent un caractère plus acide quelle que soit la nature du carbone, que les composés correspondants préparés par mélange physique.La réponse photoélectrochimique des matériaux semi-conducteurs/carbone a été évaluée en solution aqueuse. À cet effet, des électrodes ont été préparées sur un support conducteur (par exemple, un substrat en verre revêtu d'oxyde d'indium et d'étain) et analysées par voltamétrie cyclique, potentiel de circuit ouvert et chronoampérométrie. Les voltammogrammes des composites semi-conducteur/carbone mesurés dans le noir ont montré la forme typique du semi-conducteur, avec des densités de courant variables en fonction du type d'additif au carbone. Les densités de courant plus élevées dans toute la fenêtre électrochimique des voltammogrammes sont associées à la contribution de la double couche électrique formée dans la porosité des additifs carbonés. De plus, la méthode de préparation des composites a montré un effet sur les voltammogrammes. Les composites préparés par l’approche hydrothermale affichent des courants cathodiques plus élevés que leurs homologues obtenus par prélèvement physique mixte. Sous illumination, la photogénération de paires électron-trou dans la région de charge d'espace des composites a été confirmée par les photocourants anodiques enregistrés. L'amplitude des courants enregistrés dans le noir et du photocourant variait pour les différents matériaux. En général, les composites TiO2/carbone présentaient des valeurs de photocourant plus élevées que les composites Bi2WO6/carbone.Le potentiel de circuit ouvert des électrodes constituées de semiconducteurs uniquement a montré des résultats chargés positivement, indiquant le transfert d'électrons du semi-conducteur à la solution d'électrolyte lors de l'immersion dans l'électrolyte. Pour la plupart des électrodes à semi-conducteur/carbone, le potentiel de circuit ouvert s'est déplacé vers des valeurs négatives par rapport au semi-conducteur, indiquant le transfert d'électrons du carbone vers le semi-conducteur. Ceci était en accord avec le résultat observé dans le voltammogramme cyclique. Lorsque les électrodes ont été éclairées, le potentiel a chuté à des valeurs plus négatives en raison de l'augmentation de la population d'électrons dans la bande de conduction du semi-conducteur due à l'injection des électrons photogénérés. La goutte photopotentielle était reproductible sur plusieurs cycles marche/arrêt consécutifs. L'ampleur et la vitesse de la goutte photopotentielle dépendaient de la nature du carbone et de la méthode de préparation des composites. Toutes les électrodes TiO2/carbone présentaient une amplitude de chute photopotentielle plus élevée que le TiO2 nu, tandis que toutes les électrodes de Bi2WO6/carbone présentaient une amplitude de chute photopotentielle plus faible que le Bi2WO6 nu. En termes de séparation de charge, les semi-conducteurs seuls ont montré des valeurs de constante de vitesse plus rapides que les composites, quels que soient le type de semi-conducteur, la nature des additifs de carbone et le procédé de préparation des composites.Les transitoires de photocourant des électrodes à semi-conducteur/carbone enregistrés lors de l'éclairage marche/arrêt présentaient la forme typique des semi-conducteurs de type n, avec une augmentation du photocourant lors de l'activation de l'éclairage qui se rétractait à sa valeur d'origine lorsque la lumière était éteinte. Les amplitudes de photocourant des électrodes semi-conductrices/carbone impliquant des carbones faiblement fonctionnalisés présentaient des valeurs plus élevées que celles mesurées pour le semi-conducteur seul; en revanche, le carbone hautement fonctionnalisé a montré des valeurs inférieures ou égales à celles du semi-conducteur nu. La conductivité électrique et la mobilité électronique de la matrice de carbone se sont avérées être une force motrice pour augmenter l’amplitude du photocourant. Ceci était plus remarquable dans les composites TiO2/carbone que dans les composites Bi2WO6/carbone. Toutes les électrodes TiO2/carbone ont montré un photocourant anodique quel que soit le potentiel appliqué. D'autre part, la plupart des électrodes Bi2WO6/carbone présente un photocourant anodique pour des potentiels appliqués positifs et des photocourants cathodiques pour des potentiels appliqués négatifs. Cela suggère que les différents types de réactions photoélectrocatalytiques se sont produits à l'interface électrode/électrolyte en conditions d'éclairage, ce qui s'est avéré dépendant du potentiel appliqué pour le même matériau, en particulier pour Bi2WO6/carbone. Le photocourant anodique correspond à l'oxydation de l'eau, puisque l'eau est le seul donneur d'électrons au trou de l'électrolyte aqueux, tandis que le photocourant cathodique est attribué à la photoréduction de l'oxygène dissous dans l'électrolyte.Enfin, l'activité photocatalytique des matériaux a été évaluée pour la dégradation de la rhodamine B choisi comme polluant modèle. Le colorant a été imprégné sur les films photocatalytiques coulés sur un substrat en verre à partir de solutions aqueuses, et laissé sécher dans l'obscurité. Avant l'illumination des films photocatalytiques, leur capacité d'adsorption a été évaluée. Les données ont montré qu'une faible quantité (environ <5 μg) du colorant était adsorbée dans tous les composites étudiés. Cette faible capacité d'adsorption des catalyseurs est en accord avec la structure poreuse mesurée. Ensuite, le test photocatalytique a été réalisé en éclairant les films à l'aide d'une lumière solaire simulée. La décomposition photolytique du colorant en l'absence d'un photocatalyseur a montré une conversion non négligeable (environ 80%) après 60 minutes d''illumination. En présence d'un photocatalyseur, l'élimination complète du colorant a été observée après 10 minutes d'illumination; une légère différence de performance a été observée parmi les photocatalyseurs à des temps d'illumination courts. Tous les composites TiO2/carbone ont montré des performances légèrement meilleures que le semi-conducteur nu. D'autre part, les composites Bi2WO6/carbone préparés à partir de mélanges physiques ont montré des performances légèrement inférieures à celles du Bi2WO6. En revanche, les composites Bi2WO6/carbone synthétisés par un procédé hydrothermal ont montré une activité photocatalytique plus élevée que leur composite correspondant préparé par mélange physique. Des expériences réalisées en présence d'agents chimiques désactivateurs ont confirmé la formation de radicaux hydroxyles et de trous lors de l'irradiation des composites, vraisemblablement impliqués dans la dégradation photocatalytique du colorant. En raison de la nature acide de la plupart des catalyseurs, une forte interaction avec la forme cationique de la rhodamine B est attendue; en conséquence, la dégradation photocatalytique s'est réalisée par la voie de N-déséthylation, ce qui conduisait à un grand nombre d'intermédiaires. La différence de performance photocatalytique des composites était plus prononcée pour la formation et la dégradation de ces intermédiaires. Dans la plupart des cas, le semi-conducteur/carbone a montré une dégradation photocatalytique améliorée des intermédiaires par rapport au semi-conducteur nu. Cette amélioration était plus prononcée pour les catalyseurs comprenant des additifs de carbone acides ou/et microporeux.Les matériaux composites ont également montré une bonne performance photocatalytique pendant les cycles consécutifs (jusqu'à cinq cycles) avec une conversion rapide et presque complète du colorant dans tous les cycles. Ceci a confirmé l'absence de perte d'activité significative des catalyseurs après des cycles consécutifs, soulignant que les phénomènes de photocorrosion sont négligeables. La stabilité des photocatalyseurs a également été confirmée par l'absence de changements dans les photocatalyseurs après des cycles consécutifs et une irradiation à long terme (en termes de texture et de nature hydrophobe/hydrophile).L'activité photocatalytique des matériaux a également été évaluée pour la photoréduction du dioxyde de carbone (CO2) en milieu gazeux. Le CO2 gazeux a été introduit dans le photoréacteur contenant le film catalytique, suivi d'un éclairage à l'aide d'un simulateur solaire. La photoréduction de CO2 a été analysée par GC/MS et capteur numérique, montrant la production de gaz CO même si la quantité de CO est restée trop faible par rapport à la concentration initiale de CO2

Mapping science in discourse-based inquiry classrooms.

Thesis (Ph. D.)--University of Rochester. Margaret Warner Graduate School of Education and Human Development, 2015.The purpose of this study was to investigate how discourse-based inquiry science lessons provided opportunities for students to develop a network of semantic relations among core ideas and concepts in science. It was a naturalistic inquiry classroom lessons observation study on three science teachers--a middle school science teacher and two high school physics teachers in an urban school district located in the Western New York region. Discourse and thematic analysis drawn from the theory of Systemic Functional Linguistics were utilized as guiding framework and analysis tools. Analysis of the pre-observation and post-observation interviews of the participant teachers revealed that all of the three teachers participated in at least one inquiry-based science teaching teacher professional development program and they all thought their classroom teaching practice was inquiry-based. Analysis of their classroom lesson videos that each participant teacher taught on a specific science topic revealed that the middle school teacher was found to be a traditional teacher-dominated classroom whereas the two high school physics teachers' classroom teaching approach was found to be discourse-based inquiry. One of the physics teachers who taught on a topic of Magnetic Interaction used relatively structured and guided-inquiry classroom investigations. The other physics teacher who taught on a topic of Color Mixing utilized open-ended classroom investigations where the students planned and executed the series of classroom science investigations with minimal guidance from the teacher. The traditional teacher-based classroom communicative pattern was found to be dominated by Triadic Dialogue and most of the science thematics were jointly developed by the teacher and the students, but the students' role was limited to providing responses to the teacher's series questions. In the guided-inquiry classroom, the common communicative pattern was found to be True Dialogue and most of the science thematic patterns in the lessons were not only developed by the students but also resemble the standard thematics. Similarly, in the open-ended inquiry classroom, True Dialogue and Cross-discussion were the two most common communicative patterns and students did most of the science thematic patterns in the lessons but most of the student thematics were commonsense than resembling the standard thematics on the topic. This research showed that if teachers are to help students participate in classroom discourse that would enable them meaningfully connects core ideas and concepts in science, teachers could use various discourse tools and pedagogic resources that could fit into their particular classroom realities and contexts. This study demonstrated that when given the opportunity, students in challenging contexts such in typical inner city schools are able to engage in scientific processes and develop nuanced understandings of scientific phenomena

Application of Rice Husk and Maize Straw Biochar for Carbon Sequestration and Nitrous Oxide Emission Impedement

587-591The aim of this study is to produce biochar from rice husk and maize straw by pyrolysis and to determine their carbon sequestration and CO2 reduction potential. Studies leading to the incorporation of these biochars in the soil indicated their ability to sequester on an average of 148.67g of carbon/kg of RHB and 132.67g of carbon/kg of MSB, respectively. The potential of RHB and MSB to control the nitrous oxide emissions from the urea-fertilized soil is also investigated as a stride towards the abatement of Green House Gases (GHG)

On the analysis of diffuse reflectance measurements to estimate the optical properties of amorphous porous carbons and semiconductor/carbon catalysts

International audienceThis study provides a critical analysis on the use of diffuse reflectance spectroscopy and Tauc equation to estimate the optical energy bandgap of semiconductor/carbon composites and amorphous porous carbons. Determination of the energy gap from diffuse reflectance is strongly dependent on the analyst's experience, due to uncertainties related to establish the adequate range to fit the experimental data to Tauc equation, and to identify the type of electronic transitions. Furthermore, its application to strong light absorbing or multiphase materials with several absorbing components is not straightforward, due to the appearance of various curva-tures/linear ranges. For such, reporting the linear fitting range used in the diffuse reflectance spectra is recommended to avoid miscalculation of a gap value. For materials absorbing in the visible range (e.g., displaced onset in Tauc representation), a double-linear fitting must be used in the extrapolation of [F(R∞)hv] 1/n to avoid underestimation of E g values. For amorphous porous carbons, different optical responses were obtained from the diffuse reflectance spectra recorded upon dilution with a non-absorbing matrix. The application of Tauc equation (indirect transitions) to data rendered bandgap values ranging between 1.5-2.3 eV for fourteen carbons, which are in agreement with those reported for these materials