รางวัลวิทยานิพนธ์ดีเด่น ประจำปีการศึกษา 2550


กลุ่มวิทยาศาสตร์พื้นฐาน รางวัลดีเด่น
ระดับปริญญาเอก
นางสาวชมพูนุช วรากุลวิทย์
สาขาวิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
  

ชื่อวิทยานิพนธ์Functionalizations of Carbon Nanotubes: an Experimental and Theoretical Study
สถานที่ทำงานปัจจุบัน: ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ กรุงเทพมหานคร
ตำแหน่ง: อาจารย์

คณะกรรมการที่ปรึกษา:
                1. ศ.ดร.จำรัส  ลิ้มตระกูล                                              ประธานกรรมการที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์
                2. Prof. Dr.Alexander  Kuhn                                         ประธานกรรมการที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์ร่วม
                3. Prof. Dr.Philippe  Anthony  Bopp                              กรรมการวิชาเอก
                4. Prof. Dr.Michael  Probst                                          กรรมการวิชาเอก
                5. รศ.ดร.สุภา  หารหนองบัว                                          กรรมการวิชาเอก

ผลงานตีพิมพ์:         

  • Warakulwit, C., S. Bamrungsap, P. Luksirikul, P. Khongpracha, and J. Limtrakul. 2005. Diels-Alder  
    cycloadditions of single-wall carbon nanotubes and fullerenes with electron-rich dienes. Study in Surface Science and Catalysis 2005(156): 823-828.
    Impact Factor = 0.307
  • Warakulwit, C., T. Nguyen, J. Majimel, M. H. Deilville, V. Lapeyre, P. Garrigue, V. Ravaine, J.
    Limtrakul and A. Kuhn. 2008. Dissymmetric carbon nanotubes by bipolar electrochemistry. Nano
    Letters 2008(8): 500-504.
    Impact Factor = 9.627
  • Warakulwit, C., J. Majimel, M. H. Deilville, M, P. Garrigue, J. Limtrakul and A. Kuhn. 2007. Controlled
    purification, solubilisation and cutting of carbon nanotubes using phophomolybdic acid. Journal
    of Materials Chemistry.
    Impact Factor = 4.339

บทคัดย่อ:

              In this thesis work, state-of-the-art experimental techniques have been employed to synthesize and functionalize carbon nanotubes (CNTs). Using a “template” for synthesis, the complete, straight and metal-catalyst free carbon nanotubes with uniform diameter can be formed as copies of the channel in the used template. Thereafter, nanotubes were purified, dispersed and water-solubilized using an approach which is both simple and original; the combination of polyoxometalate and sonication technique. A similar procedure can be used to shorten CNTs in the preparation of monodisperse length distribution tubes. Finally, we developed a technique for the selective functionalizations of these nanotubes with a metallic coating using the concept of bipolar electrochemistry. In order to provide more elaborate functionalizations of CNTs and their chemical applications, the structures and reaction mechanisms of the Diels-Alder cycloadditions of single wall carbon nanotubes (SWNTs) with different types of dienes was investigated within the framework of the ONIOM approach utilizing a two-layered ONIOM scheme (B3LYP/6-31G*:AM1). The calculations revealed that the reactivity of the Diels-Alder reaction has been correlated to the distance between the methylene carbons in the butadiene moiety of these dienes. The reactivity increases as the R1,4 becomes shorter. This information clarifies that the diene most appropriate for the reaction can be selected. The calculations also revealed that the SWNT has a low viability for the Diels-Alder reaction, even when a reactive diene is used. To enhance the capability of the Diels-Alder reaction of SWNTs at the sidewall, a metal cation was introduced into the SWNTs. The observed decrease in activation energy of the Diels-Alder is due mainly to the electron deficiency nature of the double bond of Na@SWNT and to the stabilization of the LUMO and HOMO of the dienophile.