Pairing Synchrotron Radiation with an ATR-Integrated Microreactor for In-Situ Spatiotemporal Characterization of Chemical Reactions
Notice bibliographique
Résumé
Microfluidic devices consist of microfabricated structures designed to control minuscule\nvolumes of fluid with exceptional precision. The growth of this field has allowed researchers\nto miniaturize lab-based processes, providing an alternative experimental approach\nwhich is more efficient, safer, eco-friendly, and cost-effective. In-situ monitoring\nof chemical reactions is greatly important to the field of chemistry. Real-time characterization\nallows for a better understanding of the system by investigating the underlying\nmechanisms and reaction kinetics. Fourier-transformed infrared (FTIR) spectroscopy is a\nsuitable technique to be coupled with microfluidics as it is non-invasive, straightforward,\nreliable, and sensitive to molecular changes which occur during a reaction. With the use of\nattenuated total reflection (ATR) FTIR spectroscopy, significant attenuation of radiation\nby the fluidic environment is overcome. The quantitative capabilities of IR spectroscopy\ncoupled with a microfluidic device provide researchers with the ability to monitor reaction\nvariables such as reagent concentrations in-situ.\nIn this thesis, I evaluate the abilities of a unique microfluidic device equipped with\na single-bounce ATR element by monitoring a proof-of-concept chemical reaction using\nsynchrotron sourced IR radiation. The unique capabilities of the Mid-IR beamlines’ horizontal\nATR (hATR) endstation at the Canadian Light Source (CLS) allow the beam spot\nto be positioned at any point along the length of the channel to assess the chemical environment\nat many different reaction times. Coupling the endstation capabilities with the\nsingle-bounce ATR accessory and synchrotron radiation allows different sensing areas to\nbe individually addressed, thereby providing the ability to obtain spatially and temporally\nresolved information. This microreactor provided in-situ characterization, which was used\nto spatially and temporally track the concentration changes throughout an SN2 reaction.\nThe collected measurements were then used to determine the kinetic rate constant of the\nmonitored reaction. Therefore, this thesis successfully demonstrates the microreactors’\nimpressive capabilities to monitor a reaction and extract kinetic parameters.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».