Online Journal System of KMUTNB / วารสารวิชาการออนไลน์มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ
Not a member yet
2627 research outputs found
Sort by
Optimization of Microcrystalline Cellulose Production from Brewer’s Spent Grain by Acid Hydrolysis
Full text linkBrewer’s spent grain (BSG) is the main insoluble solid by-product of the brewing industry. To add value to this non-wood material, microcrystalline cellulose (MCC) was prepared from BSG by alkaline pretreatment, bleaching, and subsequent acid hydrolysis to produce non-wood MCC. This study aimed to optimize MCC production using a statistical design (Box-Behnken) with three factors at three levels: acid concentration (0.5–1.5 M), hydrolysis time (70–90 min) and hydrolysis temperature (55–65 °C), to achieve the maximum yield and crystallinity of MCC derived from BSG. Results from 17 experimental runs revealed that the hydrolysis condition of 0.63 M HCl for 70 min at 61 °C yielded the highest output of 15% with a crystallinity index of 60%. The chemical structures and characteristics of MCC derived from BSG were verified by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and X-ray diffraction analysis (XRD). FT-IR analysis showed that the major wavenumbers of lignin and hemicellulose after the chemical processes (1500 cm–1 and 1735 cm–1) decreased by 21.40% and 4.60%, respectively. The XRD chromatogram revealed that the XRD characteristic peaks were sharper after the chemical treatments, indicating an increase in cellulose crystallinity due to removing lignin and hemicellulose. The crystallinity index of MCC derived from BSG ranged from 55–64%, which is comparable in quality to commercial pharmaceutical MCC, Avicel® PH-101 (67.37%). These results demonstrated that MCC from BSG was successfully prepared by acid hydrolysis under optimized conditions. BSG proved a viable non-wood source for preparing MCC for application in the pharmaceutical and nutraceutical industries
Anaerobic Digestion: Technology for Biogas as a Source of Renewable Energy from Biomass—A Review
Full text linkAnaerobic digestion (AD) is a conventional method for converting biomass into renewable energy, gaining renewed interest in recent years due to its potential for sustainable energy production. While the fundamental principles of AD are well-established, modern research primarily focuses on optimizing the process under various conditions to enhance efficiency and yield. This study provides a comprehensive assessment of AD, exploring the impact of pretreatment methods, inhibitors, and key parameters affecting its performance. Special emphasis is placed on substrates containing lignin or bacterial cells, which are identified as the most adaptable for pretreatment strategies aimed at improving AD efficiency. The analysis further evaluates existing methods for assessing improvements in AD across different systems, highlighting current challenges and the potential for developing enhanced evaluation techniques. The findings underscore the importance of exploring alternative renewable energy sources beyond fossil fuels, with AD serving as a promising solution. Understanding the interplay between pretreatment, process parameters, and inhibitor management is essential for advancing AD technology and achieving economically viable outcomes
Impact of Sisal Fiber Reinforcement on the Mechanical and Physical Properties of One-Part Geopolymer Mortar with a Ternary Binder System
Full text linkThis study investigates the influence of chemical treatment and fiber content on the mechanical and durability properties of sisal fiber-reinforced one-part geopolymer mortar (OP-GPM) incorporating a ternary binder system of diatomite, feldspar, and ground granulated blast furnace slag (GGBS). Sisal fibers were treated with 0.5%, 5%, and 10% NaOH solutions for 2 and 24 h and incorporated at 0.5–2% by binder weight. The workability, compressive strength (CS), flexural strength (FS), split tensile strength (STS), ultrasonic pulse velocity (UPV), water absorption, and chemical resistance were evaluated. Optimal performance was achieved with 1% fiber content and fibers treated with 5% NaOH for 2 h, leading to a 15% increase in CS (54 MPa) and notable improvements in FS (8.62 MPa) and STS (5.88 MPa). Alkali treatment significantly enhanced fiber crystallinity and tensile strength, with a 208% reduction in fiber water absorption. However, excessive fiber content (>1%) reduced workability and mechanical performance. Regression analysis showed strong correlations between the strength properties. The study confirms that properly treated sisal fibers improve the mechanical and durability performance of OP-GPM, offering a sustainable alternative to conventional reinforcement in geopolymer composites
Molecular Docking and in vivo Toxicity Evaluations of Jopan Nanoherbal (Clibadium surinamense L.) Leaves in a Zebrafish Model
Full text linkNanotechnological advancements have significantly increased the effectiveness of herbal remedies, particularly Jopan (Clibadium surinamense L.) leaves, which are recognised for their anti-inflammatory, antimicrobial, and antioxidant characteristics. This study aims to assess the toxicological potential of nanoherbal C. surinamense leaves via computational (molecular docking) and in vivo toxicity evaluations in a zebrafish model. ProTox-III was employed for the toxicity classifications; molecular docking simulations, using the CYP450 enzyme (PDB ID: 4R20); and in vivo zebrafish toxicity testing. Zebrafish were exposed to nanoherbal C. surinamense leaves at concentrations of 0, 12.5, 25, 50, 100, 200, 400, and 800 mg/L for 96 hours following OECD Guideline 203. The acute toxicity was evaluated by determining the LC50 value, while the toxic effects on the brain, liver, and intestinal tissues were assessed via histopathological analysis. An LC50 value of 516.87 mg/L was obtained, indicating low toxicity, while concentrations ≥200 mg/L caused dose-dependent toxic effects, including Purkinje cell degeneration, hepatocellular necrosis, and villus fragmentation. Molecular docking simulations revealed 2-undecanone 2,4-dinitrophenylhydrazone as the most active compound, exhibiting the strongest binding affinity (-7.4 kcal/mol) for CYP450. In conclusion, while nanoherbal C. surinamense leaves show therapeutic potential, their toxicity at higher concentrations necessitates further investigation to establish safe dosages; further, their long-term effects and pharmacokinetic properties should be explored to ensure their safety for medical applications
การพัฒนาชุดฝึกพีแอลซีด้วยระบบสมองกลฝังตัวอาดูโน่สำหรับควบคุมอุปกรณ์นิวแมติกส์ไฟฟ้าDevelopment of the PLC Practical Set with the Arduino Embedded System for Electro-pneumatic Device Control
No full textการวิจัยครั้งนี้เป็นการวิจัยเชิงทดลอง (Experimental Research) มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาและประเมินประสิทธิภาพชุดฝึกพีแอลซีด้วยระบบสมองกลฝังตัวอาดูโน่สำหรับควบคุมอุปกรณ์นิวแมติกส์ไฟฟ้า โดยมีขั้นตอนการดำเนินงานวิจัย ดังนี้ (1) การสร้างเครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย คือ ชุดฝึกพีแอลซีด้วยระบบสมองกลฝังตัวอาดูโน่สำหรับควบคุมอุปกรณ์นิวแมติกส์ไฟฟ้า (2) กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัย คือ นักศึกษาหลักสูตรประกาศนียบัตรวิชาชีพชั้นสูง (ปวส.) โปรแกรมวิชาช่างกลโรงงาน คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน วิทยาเขตขอนแก่น ชั้นปีที่ 2 จำนวน 30 คน ด้วยวิธีการเลือกแบบเจาะจง (Purposive Sampling) (3) การเก็บข้อมูลเพื่อหาประสิทธิภาพของชุดฝึก เริ่มต้นจากการสอนใช้ชุดฝึกเพื่อให้กับผู้เรียนเกิดความเข้าใจและเรียนรู้การใช้งานชุดฝึกแล้วทำการสอบตามแบบทดสอบปฏิบัติของแต่ละหัวข้อและเมื่อครบทุกหัวข้อแล้วให้ทำการทดสอบด้วยแบบทดสอบปฏิบัติซ้ำอีกครั้ง จากนั้นนำคะแนนที่ได้จากการทดสอบระหว่างเรียนและการทดสอบหลังเรียนมาคำนวณหาประสิทธิภาพของชุดฝึก ผลการวิจัยพบว่าชุดฝึกพีแอลซีด้วยระบบสมองกลฝังตัวอาดูโน่สำหรับควบคุมอุปกรณ์นิวแมติกส์ไฟฟ้ามีประสิทธิภาพคิดเป็นร้อยละ 93This experimental research has the objective of developing and evaluating the effectiveness of the PLC practical set with the Arduino embedded system for electro-pneumatic device control. The steps for carrying out the research are as follows: (1) Creation of the tools used in the study, which is an Arduino embedded system practical set using a ladder for electro-pneumatic device control. (2) The sampling groups used in the research were students in the Higher Vocational Certificate program in Machine Tool Technology, Faculty of Technical Education, Rajamangala University of Technology Isan, Khon Kaen Campus, 2nd year, 30 students, using the Purposive Sampling method. (3) Data collection to determine the effectiveness of the practical set. Start by teaching the use of the practical set so that the learners can understand and learn to use the practical set according to each practice test topic and then test with the practice test again. Then, the scores obtained from the in-class practice test and the post-test practice were used to calculate the effectiveness of the practice practical set. The results of the research found that an Arduino-embedded system practical set using a ladder for electro-pneumatic device control was effective, accounting for 93 percent
Application of Geographic Information System for Benzene Impact Analysis and Spatial Measure Development in Bangkok Metropolitan Areaการประยุกต์ใช้ระบบสารสนเทศน์ทางภูมิศาสตร์วิเคราะห์ผลกระทบจากสารเบนซีนเพื่อกำหนดมาตรการเชิงพื้นในกรุงเทพมหานคร
No full textการวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประยุกต์ใช้ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (GIS) ในการวิเคราะห์ผลกระทบจากการแพร่กระจายของสารเบนซีนในพื้นที่กรุงเทพมหานคร การศึกษาดำเนินการโดยการเก็บรวบรวมข้อมูลความเข้มข้นของสารเบนซีนจากสถานีตรวจวัดคุณภาพอากาศในพื้นที่กรุงเทพมหานครจำนวน 4 สถานี กรมควบคุมมลพิษ ในช่วงปี พ.ศ. 2562-2566 วิเคราะห์ข้อมูลด้วยเทคนิคการประมาณค่าเชิงพื้นที่ (Spatial Interpolation) และการวิเคราะห์ซ้อนทับ (Overlay Analysis) ผลการศึกษาพบว่า พื้นที่ที่มีความเสี่ยงสูงจากการได้รับผลกระทบของสารเบนซีนกระจายตัวอยู่ในเขตพื้นที่ 3 ระดับ ได้แก่ มาตรการเร่งด่วนในพื้นที่เสี่ยงสูง มาตรการป้องกันในพื้นที่เสี่ยงปานกลาง และมาตรการเฝ้าระวังในพื้นที่เสี่ยงต่ำ ผลการวิจัยนี้สามารถนำไปใช้เป็นกรอบแนวทางเบื้องต้น ในการกำหนดนโยบายและมาตรการจัดการคุณภาพอากาศในกรุงเทพมหานคร โดยเน้นการจัดการเชิงพื้นที่ตามระดับความเสี่ยงจากการแพร่กระจายของ สารเบนซีน อย่างไรก็ดี จำเป็นต้องมีการทดลองประยุกต์ใช้ในพื้นที่จริงและประเมินประสิทธิภาพของมาตรการต่อไป เพื่อให้เกิดความเหมาะสมกับบริบทการดำเนินงานจริงThis research aims to apply Geographic Information Systems (GIS) to analyze the impacts of benzene dispersion in Bangkok. The study collected benzene concentration data from four air quality monitoring stations under the Pollution Control Department between 2019 and 2023. The data were analyzed using spatial interpolation and overlay analysis techniques. The results revealed that high-risk areas for benzene exposure were concentrated in industrial zones and high-traffic areas, particularly in Bang Na, Lat Krabang, and Khlong Toei districts. Based on the findings, the study proposed three-tiered spatial mitigation measures: urgent actions in high-risk zones, preventive measures in moderate-risk areas, and monitoring protocols in low-risk zones. The research provides a preliminary framework for developing air quality management policies in Bangkok, emphasizing spatially targeted interventions based on benzene dispersion risks. However, further field implementation and efficacy assessments are required to ensure the proposed measures align with real-world operational contexts
Fatigue Performance of Full-scale Crumb Rubber Concrete Slabsประสิทธิภาพในการต้านทานความล้าของแผ่นพื้นคอนกรีตผสมยางรถยนต์เก่าบดละเอียดขนาดเสมือนจริง
No full textการแตกร้าวของพื้นสะพานคอนกรีตเป็นปัญหาที่ทำให้ต้องซ่อมแซมสะพานก่อนเวลาอันควร สาเหตุหลักเกิดจากพื้นสะพานรับแรงกระทำซ้ำไปมา ซึ่งทำให้เกิดความล้าและผลของความล้าทำให้พื้นสะพานแตกร้าวจนเกิดความเสียหาย การใช้เม็ดยางรถยนต์เก่าบดละเอียดเป็นส่วนผสมในคอนกรีตนั้นได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการลดการแตกร้าว งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อแก้ไขปัญหาการแตกร้าวเนื่องจากความล้าของพื้นสะพานคอนกรีต โดยมีการกำหนดตัวแปรของการทดลองให้ใกล้เคียงกับการใช้งานจริง และเปรียบเทียบผลการลดรอยแตกร้าวของพื้นคอนกรีต ขนาด 2.00 x 8.00 x 0.20 เมตร ที่ก่อสร้างด้วยคอนกรีตปกติและคอนกรีตผสมเม็ดยางรถยนต์เก่าบดละเอียดแทนที่ทรายร้อยละ 25 ของปริมาตรทราย โดยนำพื้นสะพานมาทดสอบในรูปแบบการรับแรงแบบสองทาง (Two Way Slab) จำนวน 8 ตัวอย่าง ตัวอย่างทดสอบแรกของคอนกรีตทั้ง 2 ประเภทถูกนำมาทดสอบความสามารถในการรับน้ำหนักบรรทุกของพื้นสะพานเป็นตัวอย่างที่ 1 และ 2 หลังจากนั้นจะทำการทดสอบความล้าโดยการให้แรงกระทำเป็น 40 55 และ 70 เปอร์เซ็นต์ของกำลังรับแรงสูงสุดเป็นตัวอย่างที่ 3 ถึง 8 ตามลำดับเพื่อหาความสามารถของความต้านทานความล้าของการผสมเม็ดยางรถยนต์เพื่อลดรอยแตกร้าว การทดสอบจะนำรอยแตกร้าว 40 เปอร์เซ็นต์ของพื้นที่ เทียบกับจำนวนรอบของแรงกระทำและอัตราส่วนแรงกระทำต่อกำลังรับน้ำหนักของพื้นสะพานเพื่อวิเคราะห์ ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่า ในช่วงอัตราส่วนแรงกระทำต่อกำลังรับน้ำหนักของพื้นสะพานที่มีค่าน้อยกว่า 0.5 พื้นสะพาน CRC มีความสามารถในการต้านทานความล้าสูงกว่าพื้นสะพาน NC 93.08% และในช่วงอัตราส่วนแรงกระทำต่อกำลังรับน้ำหนักของพื้นสะพานที่มีค่ามากกว่า 0.5 พื้นสะพาน CRC มีค่าใกล้เคียงกับพื้นสะพาน NCCracking of concrete bridge decks is a significant issue that leads to premature maintenance and repair of bridges. The primary cause of this problem is the repeated loading applied to the bridge decks, which induces fatigue and eventually results in cracking and damage. The use of finely ground recycled rubber particles from waste tires as a concrete additive has been proven to be an effective method for reducing cracking. This research aims to address the problem of fatigue-induced cracking in concrete bridge decks. The experimental variables were designed to closely simulate real-life applications. The study compares the crack reduction performance of concrete bridge decks with dimensions of 2.00 x 8.00 x 0.20 meters, constructed using both conventional concrete and concrete incorporating finely ground recycled rubber particles, replacing 25% of the sand volume. A total of 8 specimens were tested under two-way slab loading conditions. The first specimens of each concrete type were subjected to static loading tests to determine the maximum load-bearing capacity (specimens 1 and 2). Subsequently, fatigue tests were conducted on specimens 3 through 8 by applying loads at 40% 55% and 70% of the maximum load capacity to evaluate the fatigue resistance provided by the rubberized concrete in reducing cracking. The fatigue performance was assessed by measuring the area of cracking equivalent to 40% of the total slab surface, comparing the number of load cycles and the load ratio relative to the ultimate load capacity of the slabs. The test results indicated that, in the range where the load ratio to the ultimate load capacity was less than 0.5, the CRC slabs exhibited 93.08% higher fatigue resistance compared to the NC slabs. In the range where the load ratio exceeded 0.5, the fatigue performance of CRC slabs was comparable to that of NC slabs
Eco-Friendly Au@Al-MOF Nanocomposites Fabricated with Eleutherine bulbosa Extract for Mercury Detection in Cosmetic Product
Full text linkMercury (Hg²⁺) contamination in cosmetics, particularly skin whitening products, poses significant public health risks due to its well-documented toxicity and bioaccumulative nature. This study reports the development of an environmentally benign colorimetric sensor for Hg²⁺ detection by incorporating gold nanoparticles (AuNPs) within aluminum-based metal-organic frameworks (Al-MOF), utilizing Eleutherine bulbosa extract as a green reducing agent. Extensive characterization (XRD, FTIR, TGA, TEM, SEM, FESEM) verified successful AuNPs incorporation (average diameter 25.96 nm) while maintaining MOF structural integrity. Spectrophotometric analysis revealed a distinct red shift in surface plasmon resonance from 541 nm (pristine AuNPs) to 548 nm (Au@Al-MOF), confirming strong interactions between the AuNPs and the MOF framework. The sensor exhibited exceptional Hg²⁺ selectivity with minimal cross-reactivity to interfering metal ions, achieving a 3.46 ppm detection limit and 54-day stability. Validation studies using commercial skin whitening creams demonstrated excellent correlation between the UV-Vis method (4.53 ppm Hg²⁺) and atomic absorption spectroscopy (4.59 ppm), with 98.7% agreement (±1.3% variance), confirming method reliability. These findings establish Au@Al-MOF as a robust, sensitive, cost-effective colorimetric platform for Hg²⁺ detection. The technology holds significant potential for integration into other heavy metal detection systems and portable devices, addressing critical needs in cosmetic safety, environmental monitoring, and food quality control
The Design of Pressure Control System using PD Controller for Light Duty Electric Vehicle
Full text linkThis article describes a control method for braking oil pressure control based on a hydraulic brake control system for light-duty electric vehicles. This research aims to investigate and develop an automated braking system to lessen the possibility of accidents and also prevent frontal collisions of vehicles. In this study, a brake management system was designed with a PD controller and a linear motor actuator was chosen to control the brake oil pressure. System identification of the mathematical model is necessary to investigate the relationship between input and output responses in the linear model's range. In order to gain insight into the behavior of this system, a mathematical model was investigated and estimated, and the ideal values for the PD controller were determined as well. These estimated values were then utilized in an optimization process. Using the parameter estimation in the MATLAB Simulink, the control parameters, with the proportional gain value at 27.9606 and the derivative gain at 32.0490, were identified. The developed braking system implemented in a light-duty electric vehicle showed that it could effectively regulate the brake oil pressure using the prescribed parameter. The error value was not more than ±8 psi of the specified value. These findings highlight the potential of the system's applicability to extend to large vehicles further
Mechanism of Reducing Local Flow Velocity Using Obstacle Trenches in Microfluidics
Full text linkTrapping efficiency in microwell technique is influenced by both microwell geometry and flow velocity. At higher flow velocity, microplastics tend to flow over microwells resulting in reduced trapping efficiency. Therefore, decreasing flow velocity to enhance trapping efficiency is important. This research introduces triangular obstacle trenches in front of the microwells to reduce local flow velocity leading to the improvement of trapping efficiency. The simulation results show that two mechanisms must occur concurrently to effectively reduce local flow velocity. They are the spreading of streamlines from the apex to the back of triangular trench, and the suitable recirculation inside the trench. In this study, the obstacle trench has dimensions of 600 µm on each side with a depth of 300 µm while the square microwell measured 1,000 µm on each side with a depth of 600 µm. The flow rate was at 0.3 ml/min. Experiments confirmed that the use of triangular obstacle trenches significantly enhanced trapping efficiency by 30 times compared to the case without trenches