<p><p>Syftet med detta examensarbete var att undersöka högskolestudenters erfarenheter av övergången från studier inom kemi på gymnasial nivå till högskolenivå för att se om det finns ett glapp i undervisningen. Undersökningen bestod av dels en enkätundersökning och dels svaren från tentamensfrågor av samma karaktär som enkätfrågorna. Resultatet visar att studenterna anser att det är en skillnad mellan att läsa kemi på gymnasial nivå och på högskolenivå och att den största skillnaden ligger i ett förändrat arbetssätt. Av studenternas svar på enkätfrågorna och tentamen kan slutsatsen dras att studenterna känner till termer och begrepp, men har svårt att använda dem för att förklara kemiska fenomen.</p></p>

Syftet med denna studie var att identifiera hur förskollärarna arbetar med ämnet kemi i förskolan. För att kunna granska detta har kvalitativa intervjuer använts som undersökningsmetod. Undersökningen grundar sig i fem förskollärares berättelser av hur de arbetar med detta ämne. Resultatet visar, efter genomförd analys av intervjuerna, att förskolläraren strävar efter att kemiaktiviteterna bör ske i samspel med andra aktörer i förskolan. Det konkreta arbetet utförs med konkreta verktyg och samtal kring fenomen som förekommer i vardagen. Resultatet visar även att förskollärarna använder sig av naturliga material i form av vatten. Slutsatser som kan dras utifrån studien är att ämnet oftast integreras omedvetet av förskollärarna. Men att ett mer medvetet bruk av att använda det skulle leda till att barnen får de bästa förutsättningarna till att erövra kunskap om kemiska processer. Denna studie visar även att det är viktigt att förskollärarna får tillgång till vidareutbildningar inom naturvetenskap för att integreringen av ämnet kemi i förskolan ska bli mer tilltalande och mer användbart på denna nivå. / The purpose of this study is to identify how teachers work with chemistry in preschool. In order to examine this, qualitative interviews was used as a method of investigation. The study is based on five preschool teachers' stories about this subject. An analysis of the interviews shows that teachers seek to coordinate the activites related to chemistry with other actors in preschool. The activities are done with concrete tools and conversations about phenomenas that occurs. The results also shows that preschool teachers use organic materials like water. A more conscious use, however, could lead to even better conditions for children to capture the knowledge of chemical processes. This study also shows the importance of further education in natural science for preschool teachers, in order to make the integration of the topic chemistry more appealing and more useful at this level.

Olika typer av klorfenoler (CP) användes flitigt i impregneringsmedel under 1950–70-talen i Sverige. Det var under miljonprogrammet som CP fick sin största spridning, då en miljon hushåll skulle byggas där bland annat syllarna i husen skulle vara impregnerade med CP. På 1970-talet skedde också den så kallade Teckomatorpskandalen, där företaget BT Kemi, som tillverkade en mängd olika kemiska ämnen inklusive CP, hade grävt nercirka1000 tunnor med giftiga ämnen i marken. I samband med att skandalen uppdagades förbjöds CP år 1977-1978 i Sverige, detta innefattade även produkten KP-Cuprinol som använts som impregnering i miljonprogramhusen. Frågetecken kvarstår till hur plötsligt CP förbjöds utan att det förklarades varför. CP i trä-skyddsmedel har lett till stora inomhusproblem.

In this thesis H-bonded systems (natural gas hydrates, water clusters, and crystal ice) are studied by density functional theory (DFT) computations. Natural gas hydrates (NGHs) play an important role in energy and environmental fields: NGHs are considered as a promising backup energy resource in the near-future due to their tremendous carbon content; improper exploration of NGHs could induce geological disasters and aggravate the greenhouse effect. In addition, many technologies based on gas hydrates are being applied and developed. The thermodynamic stabilities of various water cavities in different clathrate crystalline phases occupied by hydrocarbon gas molecules are studied by dispersion-corrected hybrid functionals. The Raman spectra of C-C and C-H stretching vibrations of hydrocarbon molecules in various water cavities in the solid state are derived. The trends of C-H stretching vibrational frequencies are found to follow the prediction by the “loose cage ─| tight cage” model. In addition, the trends and origins of 13C NMR chemical shifts of hydrocarbon molecules in various NGHs are presented. These theoretical results will enlarge the database of C-C and C-H stretching vibrational frequencies and 13C NMR parameters of hydrocarbon molecules in NGHs, and provide valuable information to help identify the types of clathrate phases and varieties of guest molecules included in NGHs samples taken from natural sites. The behavior of water clusters may help to understand the properties of its liquid and solid states. The thermodynamic stabilities and IR spectra of a small-, medium-, and large-sized water cluster are studied in this work. After full optimization of (H2O)20,54,100 using the hybrid functional B3LYP, the electronic energies, zero-point energies, internal energies, enthalpies, entropies, and Gibbs free energies of the water clusters are computed. The OH stretching vibrational IR spectra of (H2O)20,54,100 are also presented and split into sub-spectra for different H-bond types based on the specific contributions from each group. It is found that the OH stretching vibrational frequencies of water are sensitive to the conformations of the H-bonds and the vibrations of the H-bonds belonging to different types are located in separated regions in the IR spectra. Thus, the spectroscopic fingerprints will reflect the H-bond topology of the water molecules in a water cluster. Ice XI has been suggested to be involved in the process of planetary formation as a considerable electric field might be formed from the ferroelectric ice XI in space. IR and Raman spectroscopic technology can be directly used to identify the occurrence of ferroelectric ice XI in laboratory or extraterrestrial settings. Due to the difficulty for DFT to describe non-covalent systems, the performance of 16 different DFT methods applied on the ice Ih, VIII, IX, and XI crystal phases are assessed. Based on the computational accuracy and cost, the IR and Raman spectra of ice Ih and XI are derived and compared. The librational vibrations are found to be the identifier which can be used to distinguish ice Ih and ice XI in the universe. In addition, the existence only one kind of H-bond in ice Ih is demonstrated from the overlapping sub-spectra for different types of H-bonded pair configurations in 16 isomers of ice Ih. The region of water under negative pressure is an exotic land in lack of exploitation. Guest free clathrate hydrate (clathrate ice) of sII type has been recently confirmed experimentally at negative pressure. Does any other clathrate ice phase exist at negative pressure region? Since clathrate hydrate are isostructural with silica clathrate minerals and semiconductor clathrates, and crystal structure prediction by analogy with known structures and first-principles computations is an effective way to find new crystalline phases of solid materials, we are motived to look for new clathrate ice phases from silica or semiconductor clathrate materials based on first-principles computations. Borrowing the idea new clathrate frameworks of ZnO and SiC can be constructed by connecting their bubble clusters in different ways, new clathrate ice phases (sL, sL_I, sL_II, and sL_III) are generated by connecting the water bubble clusters according to different rules. Using the non-local dispersion-corrected vdW-DF2 functional, clathrate ice sL with ultralow density (0.6 g/cm3) is predicted by first-principles phase diagram computations to be stable under larger negative pressures than the sII phase. The phase diagram of water is thus extended into the lower negative pressure region.

Den här studien omfattar en jämförande undersökning av svenska kemiläroböckers övningsuppgifter iförhållande till ämnesplanens kunskapskrav. Forskning visar att lärare ofta följer läroböckernas upplägg,samtidigt som böckerna inte alltid är uppdaterade efter gällande ämnesplaner. Studien genomförs för detcentrala innehållet stökiometri i kursen Kemi 1 för gymnasiet och jämförelsen baseras på kunskapskravenså som de tolkas och konkretiseras i Skolverkets kursprov. Två frågeställningar har undersökts; om detfinns skillnader mellan läroböckernas och kursprovets uppgifter vad angår uppgifternas komplexitet samthuruvida det finns skillnader i andra försvårande omständigheter som nya moment, obekant kontext ochblandade uppgifter. Ett vedertaget analysinstrument har använts för att bedöma uppgifternas komplexitetmedan andra försvårande omständigheter har identifierats kvalitativt. Resultaten visar attövningsuppgifterna i stökiometri i de undersökta läroböckerna inte är väl anpassade till ämnesplanenskunskapskrav som de tolkas i Skolverkets kursprov i kursen Kemi 1. För det första är läroböckernasuppgifter på lägre komplexitetsnivå än kursprovets uppgifter i flera viktiga innehållskategorier. För detandra visar studien att Skolverkets uppgifter i stor utsträckning använder försvårande omständighetersom annorlunda kontext, nya moment och blandade uppgifter, medan dylika uppgiftstyper i stort settsaknas i läroböckerna. En viktig slutsats från studien är att läraren aktivt måste ombesörja att eleverna fårtillgång till anpassade övningsuppgifter inför Skolverkets kursprov, eftersom skillnaderna i uppgiftstyperär väsentlig och elever därför behöver träning och vana vid uppgiftstypen för att prestera väl på provet.

Antibiotic resistance is a growing health issue that necessitates development of alternative drugs with antimicrobial properties. Antimicrobial peptides are a promising group of compounds in this respect and are used by all varieties of living organisms to defend against invading or competing organisms. Hairpinin is an antimicrobial peptide isolated from Echinochloa crus-galli that has previously been found to have antifungal activity. In this study, truncated variants of hairpinin were synthesized and their antifungal activity tested against Candida albicans, Aspergillus fumigatus, and Saccharomyces cerevisiae to identify the minimum structural element of hairpinin required for maintained activity. Hairpinin was active against all three fungi with a minimum inhibitory concentration ranging between 0.6 μM - 5 μM depending on strain and growth media. Two truncated versions were synthesized in this study by solid-phase peptide synthesis, also resulting in a dimer of one of the derivatives, and their antifungal activity was assessed together with four other truncated peptides previously synthesized. The findings indicated that hairpinins C-terminal end together with an inflexible central part stabilized by at least one disulfide bond was vital for activity. The mechanism of action in which hairpinin inhibits fungi was examined by liposome leakage assay of Escherichia coli and Saccharomyces cerevisiae model membranes. It was concluded that the mechanism of action did not involve membrane disruption, a common mechanism among similar antimicrobial peptides. Although hairpinin displayed potent antifungal activity, it was found to be proteolytically unstable in serum. To improve hairpinins value in pharmaceutical context stability has to be improved while preserving the important structural elements.

Målet med denna studie var att bidra med kunskap om barns meningsskapande kring de kemiska processer som hör bakningen till. Studien är en deskriptiv fallstudie och data samlades in genom kvalitativa intervjuer. Respondenterna var fem femåringar. Intervjufrågorna, som handlar om hur barnen beskriver de kemiska processerna, ställdes till barnen medan vi bakade. Intervjun spelades in och transkriberades därefter. Det insamlade materialet analyserades utifrån ett sociokulturellt perspektiv. Resultatet visade att barns meningsskapande sker utifrån vilka erfareheter de har med sig och genom att förenkla och "verbifiera" det som händer. Barnen visade förståelse för de kemiska processerna, men förklarade dem på ett enkelt sätt. Resultatet av denna studie kan användas som inspiration för hur man kan använda bakning för att arbeta med kemi i förskolan.

Förskolans läroplan reviderades 2010 och de naturvetenskapliga ämnena, biologi, kemi och fysik skrevs då in som strävansmål. Dessa strävansmål ställer nya krav på ämneskompetens hos pedagogerna. Forskning visar att det råder bristande självförtroende samt en rädsla hos pedagoger att inte kunna förklara naturvetenskapliga begrepp och fenomen för barn. Dessa orsaker framhålls av forskarna som bidragande faktorer till att dessa strävansmål undviks av pedagogerna att arbeta med. Även tidsbrist lyfts som en bidragande orsak till att naturvetenskapliga ämnen exkluderas i verksamheten. En prototyp för en kemilåda skapades, vilken innehåller handledning och material för att genomföra experiment. Med Lilla kemilådan önskar vi underlätta arbetet mot läroplanens strävansmål ”enklare kemiska processer” för verksamma pedagoger. Två förskolor på Gotland har prövat och utvärderat produkten. Resultatet av utvärderingen visar på att en färdigställd kemilåda med allt material samlat på ett ställe, ökade arbetet med kemi på de två deltagande förskolorna.

Fabrication of miniaturized devices is usually time-consuming, costly, and the materials commonly used limit the structures that are possible to create. The techniques most often used to make microsystems involve multiple steps, where each step takes considerable time, and if only a few systems are to be made, the price per device becomes excessive. This thesis describes how a simple syringebased 3D-printer, in combination with an appropriate choice of materials, can reduce the delay between design and prototype and simplify fabrication of microsystems. This thesis suggest two types of materials that we propose be used in combination with 3D-printing to further develop microsystems for biology and biochemistry. Analytical applications in biology and biochemistry often contain electrodes, such as in gel electrophoresis. Faradaic (electrochemical) reactions have to occur at the metal electrodes to allow electron-to-ion transduction through an electrolyte-based system to drive a current when a potential is applied to the electrodes in an electrolyte-based system. These electrochemical reactions at the electrodes, such as water electrolysis, are usually problematic when miniaturizing devices and analytical systems. An alternative to metal electrodes can be electrochemicallyactive conducting polymers, e.g. poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT), which can be used to reduce electrolysis when driving a current through water-based systems. Paper 1 describes gel electrophoresis where the platinum electrodes were replaced with the conductive polymer PEDOT, without affecting the separation. Manufacturing and prototyping of microsystems can be simplified by using 3Dprinting in combination with a sacrificial material. A sacrificial template material can further simplify bottom-up manufacturing of more complicated forms such as protruding and overhanging structures. We showed in paper 2 that polyethylene glycol (PEG), in combination with a carbonate-based plasticizer, functions well as a 3D-printable sacrificial template material. PEG2000 with between 20 wt% and 30 wt% ethylene carbonate or propylene carbonate has properties advantageous for 3D-printing, such as shear-thinning rheology, mechanical and chemical stability, and easy dissolution in water. / <p>In the printed version the thesis number <strong>1720</strong> on the cover is incorrect. The correct thesis number is <strong>1724</strong> which is corrected in the electronic version.</p>

Mn+1AXn (MAX) phases are nanolaminated compounds based on a transition metal (M), a group A element (A), and carbon or/and nitrogen (X), which exhibit a unique combination of ceramic and metallic properties. Mo-based MAX phases are among the least studied, despite indication of superconducting properties and high potential for fabrication of the grapheneanalogous 2D counterpart, Mo2C MXene. Furthermore, incorporation of Mn atoms in these MAX phases may induce a magnetic response. In this work, I have performed theoretical calculations focused on evaluation of phase stability of the Mon+1GaCn MAX phases, and have synthesized the predicted stable Mo2GaC in thin film form using magnetron sputtering. Close to phase pure epitaxial films were grown at ~590 ºC, and electrical resistivity measurements using a four point probe technique suggest a superconducting behavior with a critical temperature of ~7 K. The A-layer in the MAX phase can be selectively etched using different types of acids, leading to exfoliation of the MX-layers and realization of MXenes. After synthesis of the MAX phase related material Mo2Ga2C, the previously non-explored Mo2C MXene could be fabricated from etching Mo2Ga2C thin films in 50% hydrofluoric acid at a temperature of ~50 ºC for a duration of ~3 h. Motivated by the realization of laminated Mo-based materials in 3D as well as 2D, I set out to explore the magnetic properties resulting from Mn-alloying of the non-magnetic Mo2GaC phase. For that purpose, (Mo,Mn)2GaC was synthesized using a DC magnetron sputtering system with Ga and C as elemental targets and a 1:1 atomic ratio Mo:Mn compound target. Heteroepitaxial films on MgO(111) substrates were grown at ~530 ºC, as confirmed by X-ray diffraction. Compositional analysis using energy dispersive X-ray spectroscopy showed a 2:1 ratio of the M and A elements and a 1:1 ratio for the Mo and Mn atoms in the film. Vibrating sample magnetometry was utilized in order to measure the magnetic behavior of the films, showing a magnetic response up to at least 300 K, and with a coercive field of 0.06 T, which is the highest reported for any MAX phase to date. / <p>The series name <em>Linköping Studies in Science and Technology Licentiate Thesis</em> is incorrect. The correct series name is <em>Linköping Studies in Science and Technology Thesis</em>.</p>