Chemistry Commons^™

การกำจัดสี Reactive Black 5 ในน้ำเสียสีย้อม โดยใช้ Pseudomonas Sp., ภัคพรรณ ปล้องนิราศ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ใช้เทคโนโลยีทางชีวภาพเพื่อกำจัดสีย้อมในสารละลายสี โดยคัดเลือกเชื้อแบคทีเรียในกลุ่ม Pseudomonas sp. จำนวน 49 สายพันธุ์ (คัดเลือกมาจากคลังเชื้อจุลินทรีย์ใน Thailand Bioresource Research Center (TBRC) ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ) มาทดลองเบื้องต้นในการกำจัดสีย้อม Reactive Black 5 ความเข้มข้น 100 มิลลิกรัมต่อลิตร ในอาหารเลี้ยงแบคทีเรีย (MSM, mineral salt medium) ที่ภาวะการบ่มแบบหยุดนิ่ง อุณหภูมิ 35 องศาเซลเซียส และพีเอช 8 พบว่าเชื้อ Pseudomonas aeruginosa แสดงประสิทธิภาพสูงสุดในการกำจัดสีได้เท่ากับ 54.57 เปอร์เซ็นต์ ภายใน 24 ชั่วโมง จากนั้นจึงทดลองใช้เชื้อดังกล่าวในการกำจัดสี Reactive Black 5 ในสารละลายสีย้อมที่เหลือจากการย้อมจริงที่ใช้ด่างช่วยในการย้อม และปรับลดความเข้มข้นสีให้เป็น 100 มิลลิกรัมต่อลิตร ในอาหารเลี้ยงเชื้อและที่ภาวะการบ่มเดิม พบว่าเมื่อวิเคราะห์การกำจัดสีของแบคทีเรียในภาวะที่มีและไม่มีอาหารเลี้ยงเชื้อ แบคทีเรียดังกล่าวสามารถกำจัดสีย้อมในภาวะที่มีอาหารเลี้ยงเชื้อได้มากกว่าภาวะที่ไม่มีอาหาร 72.42 เปอร์เซ็นต์ ภายใน 48 ชั่วโมงของการบ่ม นอกจากนั้นเมื่อวิเคราะห์โครงสร้างของสีย้อมก่อนและหลังการกำจัดสีด้วยแบคทีเรียเพื่อศึกษากลไกการกำจัดสีโดยใช้เทคนิค FTIR และ HPLC พบว่าการใช้แบคทีเรียย่อยสลายสีย้อม Reactive Black 5 จะทำให้หมู่เอโซ (-N=N-) ของสีย้อมถูกทำลายและเปลี่ยนไปเป็นหมู่แอมิโน (-NH2) และมีผลิตภัณฑ์ของกรดออกซาลิกเกิดขึ้นหลังการกำจัดสีด้วยแบคทีเรียเป็นเวลา 5 วัน ทำให้เฉดสีในสารละลายสีย้อมมีสีอ่อนลง และเมื่อบ่มสารละลายสีในแบคทีเรียเป็นเวลา 6 วัน แบคทีเรียสามารถกำจัดสีได้ถึง 87.61 เปอร์เซ็นต์

การเตรียมแผ่นโปร่งแสงจากเซลลูโลสแอโรเจล, สาวิตรี สินธุ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาการเตรียมแผ่นเซลลูโลสโปร่งแสงจากเซลลูโลสแอโรเจลแบบเปียก ซึ่งเตรียมด้วยระบบโซเดียมไฮดรอกไซด์ยูเรีย ตามด้วยการแลกเปลี่ยนตัวทำละลายหลายๆรอบ โดยขั้นตอนแรกเริ่มด้วยการเตรียมสารละลายเซลลูโลสผักตบชวาหลังจากนั้นเทลงในแม่แบบพลาสติก สารละลายจะถูกทิ้งไว้จนกลายเป็นของแข็ง หลังจากนั้นทำการแลกเปลี่ยนตัวทำละลายด้วยน้ำเพื่อกำจัดโซเดียมไฮดรอกไซด์ยูเรียออกอย่างสมบูรณ์เพื่อที่จะได้แผ่นแอโรเจลแบบเปียกออกมา หลังจากนั้นทำการเติมพอลิเมอร์ที่มีค่าดัชนีการหักเหที่ใกล้เคียงกับเซลลูโลสลงไปในรูพรุนที่มีขนาด นาโน/ไมโครเมตร ซึ่งในงานวิจัยนี้จะใช้พอลิเมทิลเมทาคริเลท 2 ชนิด (Tg สูง และ Tg ต่ำ) ทำให้ได้แผ่นเซลลูโลสโปร่งแสงที่มีแสงส่องผ่านได้ร้อยละ 80-90 ตรงข้ามกับเซลลูโลสแอโรเจลที่มีการส่องผ่านของแสงต่ำ ประมาณร้อยละ 8.24 เท่านั้น หลังจากนั้นตรวจสอบค่าการนำความร้อน และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน พบว่าแผ่นโปร่งแสงที่เตรียมจากเรซินที่มีค่า Tg สูง จะมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำกว่าเรซินทางการค้า (Tg ต่ำ) แสดงให้เห็นว่าอะคริลิกเรซินที่มีค่า Tg สูงจะสามารถต้านทานการเปลี่ยนแปลงรูปร่างได้ดีกว่า ผลสรุปว่า แผ่นเซลลูโลสโปร่งแสงที่เตรียมจากอะคริลิกเรซินที่มีค่า Tg สูง จะมีความสามารถในการต้านทานความร้อนสูงกว่าเตรียมจากอะคริลิกเรซินที่มีค่า Tg ต่ำ

การเตรียมและสมบัตินำไฟฟ้าของผงถ่านกัมมันต์กราฟต์ด้วยพอลิแอนิลีน, สิริญญา โสตถิอุดม

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

เตรียมผงถ่านกัมมันต์กราฟต์ด้วยพอลิแอนิลีน โดยเริ่มจากดัดแปรพื้นผิวผงถ่านกัมมันต์ด้วยปฎิกิริยาไนเตรชัน (กรดไนตริกและกรดซัลฟิวริกเข้มข้น) ตามด้วยปฎิกิริยารีดักชันด้วยโซเดียมไฮโดรซัลไฟต์/แอมโมเนีย เพื่อได้หมู่ไนโตรและอะมิโนบนผิวของผงถ่านกัมมันต์ตามลำดับ ยืนยันการพบหมู่ฟังก์ชันได้ด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟาเรดสเปกโทรสโคปี และ โปรตอนเอ็นเอ็มอาร์ จากนั้นทำการต่อกิ่งพอลิแอนิลีนลงบนผิวของผงถ่านกัมมันต์ที่มีหมู่ฟังก์ชันเอมีน ด้วยปฏิกิริยาออกซิเดชันพอลิเมอร์ไรเซชัน ที่มีแอมโมเนียมเปอร์ซัลเฟตเป็นตัวเริ่มปฏิกิริยา จะได้ผลิตภัณฑ์ทั้งหมด 3 แบบ คือ AC/PANi, AC-NO₂/PANi และ AC-NH₂/PANi หรือ AC-NH₂-g-PANi ที่อัตราส่วนโดยน้ำหนัก 1:0.1, 1:0.2, 1:0.25, 1:0.3, 1:0.4 และ 1:0.5 วิเคราะห์สัณฐานวิทยาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด พบว่าพอลิแอนิลีนสามารถปกคลุมอยู่บนพื้นผิวของ AC-NO₂ ซึ่งเป็นผงถ่านกัมมันต์ที่ผ่านการดัดแปรได้ เนื่องจากพอลิแอนิลีนสามารถมีแรงยึดเหนี่ยวกับ AC-NO₂ ด้วยพันธะไดโพลหรือแรงดึงดูดระหว่างขั้วตรงตำแหน่งหมู่ไนโตรของผงถ่านกัมมันต์ ในขณะที่ AC-NH₂/PANi พบว่ามีการต่อกิ่งจากหลักฐานเอ็นเอ็มอาร์ และจากภาพที่ถ่ายจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด พบว่าพอลิแอนิลีนอยู่ในรูปเส้นใยที่ปกคลุมพื้นผิวผงถ่านกัมมันต์อย่างชัดเจน และที่พอลิแอนิลีนความเข้มข้นต่ำจะได้เส้นใยนาโนพอลิแอนิลีนที่มีพื้นที่ผิวที่มากที่สุด และด้วยพอลิแอนิลีนที่อยู่ในรูปเส้นใยนาโนที่เกาะบนพื้นผิวผงถ่านกัมมันต์จะส่งผลให้มีค่าความสามารถในการเก็บประจุสูงถึง 858.8 ฟารัด/กรัม ซึ่งจะตรงข้ามกับเส้นใยของพอลิแอนิลีนที่มีขนาดใหญ่จะส่งผลให้มีค่าความสามารถในการเก็บประจุได้ต่ำกว่า คือ 425.4 ฟารัด/กรัม

การดัดแปรไซแลนจากลำต้นข้าวโพดโดยใช้กรดซิตริก, สุชาวลี จีนาภักดิ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาวัสดุชนิดใหม่ที่มีความสามารถในการดักจับสารระเหยให้กลิ่นโดยนำมาจากของเหลือทิ้งทางการเกษตร โดยสกัดไซแลนจากลำต้นข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ด้วยสารละลายด่าง ผลการวิเคราะห์หมู่ฟังก์ชันด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโกปีแสดงให้เห็นว่าไซแลนที่สกัดได้มีหมู่ฟังก์ชันที่คล้ายคลึงกับไซแลนทางการค้า นำไซแลนที่สกัดได้มาดัดแปรด้วยปฏิกิริยาเคมีโดยใช้อัตราส่วนของไซแลนต่อกรดซิตริกเท่ากับ 1:1 1:3 1:5 1:7 และ 1:9 โดยน้ำหนัก เมื่อทดสอบระดับการแทนที่ของกรดซิตริกด้วยวิธีไทเทรตด้วยกรด-เบสพบว่าที่อัตราส่วนของไซแลนต่อกรดซิตริกเท่ากับ 1:5 โดยน้ำหนักมีระดับการแทนที่ของกรดซิตริกสูงที่สุด โดยมีค่าเท่ากับ 0.50 หรือคิดเป็นร้อยละ 26.11 นำไซแลนและไซแลนดัดแปรมาทดสอบเสถียรภาพทางความร้อนด้วยเครื่องวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงน้ำหนักภายใต้ความร้อนพบว่า ไซแลนดัดแปรด้วยกรดซิตริกมีอุณหภูมิการสลายตัวมากกว่าไซแลนที่ยังไม่ผ่านการดัดแปร ส่วนผลการทดสอบความสามารถในการดักจับสารระเหยให้กลิ่นที่มีสภาพขั้วต่างกัน พบว่าไซแลนมีความสามารถในการดักจับสารระเหยที่มีขั้วได้ดีกว่าไซแลนดัดแปร และพบว่าไซแลนดัดแปรที่อัตราส่วนของไซแลนต่อกรดซิตริกเท่ากับ 1:1 มีความสามารถในการดักสารระเหยให้กลิ่นที่มีโครงสร้างเป็นไฮโดรคาร์บอนได้ดีกว่าไซแลน สำหรับผลการทดสอบความต้านทานแบคทีเรีย พบว่าไซแลนดัดแปรที่อัตราส่วนของไซแลนต่อกรดซิตริกเท่ากับ 1:3 นั้นสามารถยับยั้งแบคทีเรีย Bacillus subtillis และ Escherichia coli ได้ถึงร้อยละ 84.24 และร้อยละ 79.56 ตามลำดับ จากนั้นนำไซแลนและไซแลนดัดแปรมาทดสอบความต้านทานอนุมูลอิสระด้วยวิธี 1,1-Diphenyl-2-picryl-hydrazyl assay หรือ DPPH assay พบว่าไซแลนดัดแปรอัตราส่วนของไซแลนต่อกรดซิตริกเท่ากับ 1:1 มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระมากที่สุด โดยมีค่า IC50 หรือความเข้มข้นของสารที่ต่ำที่สุดที่สามารถต้านอนุมูลอิสระได้ร้อยละ 50 เท่ากับ 0.56 จากผลการทดลองพบว่าไซแลนและไซแลนดัดแปรมีศักยภาพในการนำมาพัฒนาเพื่อการใช้งานในด้านการดักจับกลิ่นได้

Thermal Conductivities Of Organic Semiconductors, Yulong Yao

Theses and Dissertations--Physics and Astronomy

Organic semiconductors have gained a lot of interest due to their ease of processing, low-cost and inherent mechanical flexibility. Although most of the research has been on their electronic and optical properties, knowledge of the thermal properties is important in the design of electronic devices as well. Our group has used ac-calorimetric techniques to measure both in-plane and transverse thermal conductivities of a variety of organic semiconductors including small-molecule crystals and polymer blends. For layered crystals composed of molecules with planar backbones and silylethynyl (or germylethynyl) sidegroups projecting between the layers, very high interplanar thermal conductivities have been observed, presumably …

Biocompatible Copper Oxide Nanoparticle Composites From Cellulose And Chitosan: Facile Synthesis, Unique Structure, And Antimicrobial Activity, Chieu D. Tran, James Makuvaza, Erik Munson, Brian Bennett

Chemistry Faculty Research and Publications

Copper in various forms has been known to have bactericidal activity. Challenges to its application include preventing mobilization of the copper, to both extend activity and avoid toxicity, and bioincompatibility of many candidate substrates for copper immobilization. Using a simple ionic liquid, butylmethylimmidazolium chloride as the solvent, we developed a facile and green method to synthesize biocompatible composites containing copper oxide nanoparticles (CuONPs) from cellulose (CEL) and chitosan (CS) or CEL and keratin (KER). Spectroscopy and imaging results indicate that CEL, CS, and KER remained chemically intact and were homogeneously distributed in the composites with CuONPs with size of 22 …

Cytoprotective Activated Protein C Averts Nlrp3 Inflammasome–Induced Ischemia-Reperfusion Injury Via Mtorc1 Inhibition, Sumra Nazir, Ihsan Gadi, Moh'd Mohanad Al-Dabet, Ahmed Elwakiel, Shrey Kohli, Sanchita Ghosh, Jayakumar Manoharan, Satish Ranjan, Fabian Bock, Ruediger C. Braun-Dullaeus, Charles T. Esmon, Tobias B. Huber, Eric Camerer, Chris Dockendorff, John H. Griffin, Berend Isermann, Khurrum Shahzad

Chemistry Faculty Research and Publications

Cytoprotection by activated protein C (aPC) after ischemia-reperfusion injury (IRI) is associated with apoptosis inhibition. However, IRI is hallmarked by inflammation, and hence, cell-death forms disjunct from immunologically silent apoptosis are, in theory, more likely to be relevant. Because pyroptosis (ie, cell death resulting from inflammasome activation) is typically observed in IRI, we speculated that aPC ameliorates IRI by inhibiting inflammasome activation. Here we analyzed the impact of aPC on inflammasome activity in myocardial and renal IRIs. aPC treatment before or after myocardial IRI reduced infarct size and Nlrp3 inflammasome activation in mice. Kinetic in vivo analyses revealed that Nlrp3 …

Three Sources Of Errors In The Ehrenfest Treatment Of Inelastic Scattering And Possible Ways Of Resolving Them, Alexander Semenov, Dmitri Babikov

Chemistry Faculty Research and Publications

In order to identify the origin of possible errors in the mixed quantum/classical approach to inelastic scattering [A. Semenov and D. Babikov, J. Chem. Phys. 140, 044306 (2014) and A. Semenov, M.-L. Dubernet, and D. Babikov, J. Chem. Phys. 141, 114304 (2014)], a simplified model is considered that consists of one intermolecular degree of freedom and two intramolecular states, coupled by a simple potential. For this system, analytic derivations are carried out to determine (i) the exact quantum mechanical solution of the inelastic scattering problem, (ii) a simplified version of it with all oscillatory terms neglected, and (iii) …

Redox And Spectroscopic Properties Of Iron Porphyrin Nitroxyl In The Presence Of Weak Acids, Md. Hafizur Rahman, Michael D. Ryan

Chemistry Faculty Research and Publications

The spectroelectrochemistry and voltammetry of Fe(OEP) (NO) in the presence of substituted phenols was studied. Cyclic voltammetry showed that two closely spaced waves were observed for the reduction of Fe(OEP) (NO) in the presence of substituted phenols. The first wave was a single electron reduction under voltammetric conditions. The second wave was kinetically controlled, multielectron process. Visible spectroelectrochemistry of Fe(OEP) (NO) in the presence of substituted phenols showed that three species were present during the electrolysis. Additional spectroscopic studies indicated that the two reduction species were Fe(OEP) (HNO) and Fe(OEP)(H₂NOH). The Fe(OEP) (HNO) species, which can be generated …

Cofacially Arrayed Polyfluorenes: Spontaneous Formation Of Π-Stacked Assemblies In The Gas Phase, Maxim Vadimovich Ivanov, Neil Reilly, Brandon Uhler, Damian Kokkin, Rajendra Rathore, Scott A. Reid

Chemistry Faculty Research and Publications

Understanding geometrical and size dependencies of through-space charge delocalization in multichromophoric systems is critical to model electron transfer and transport in materials and biomolecules. In this work, we examine the size evolution of hole delocalization in van der Waals clusters of fluorene (i.e., (F)_n), where a range of geometries are possible, reflecting both π-stacking and C–H/π interactions. Using mass-selected two-color resonant two-photon ionization spectroscopy (2CR2PI), we measure electronic spectra and vertical ionization potentials (IPs) in the gas phase. Results are compared with model covalently linked assemblies (denoted Fn), exhibiting a sterically enforced cofacial (i.e., …

Preparation And Evaluation Techniques Of Porous Materials And Mixed Matrix Membranes For Targeted Co2 Separation Applications, Tsemre Tessema

Theses and Dissertations

The use of porous sorbents for physisorptive capture of CO₂ from gas mixtures has been deemed attractive due to the low energy penalty associated with recycling of such materials. Porous organic polymers (POPs) have emerged as promising candidates with potential in the treatment of pre- and post- fuel combustion processes to separate CO₂ from gas mixtures. Concurrently, significant advances have been made in establishing calculation methods that evaluate the practicality of porous sorbents for targeted gas separation applications. However, these methods rely on single gas adsorption isotherms without accounting for the dynamic gas mixtures encountered in real-life applications. …

Development Of General Purpose Liquid Chromatography Simulator For The Exploration Of Novel Liquid Chromatographic Strategies, Lena N. Jeong

Theses and Dissertations

The method development process in liquid chromatography (LC) involves optimization of a variety of method parameters including stationary phase chemistry, column temperature, initial and final mobile phase compositions, and gradient time when gradient mobile phases are used. Here, a general simulation program to predict the results (i.e., retention time, peak width and peak shape) of LC separations, with the ability to study various complex chromatographic conditions is described. The simulation program is based on the Craig distribution model where the column is divided into discrete distance (Δz) and time (Δt) segments in a grid and is …

Preparation And Application Of Catalysts For The Stereospecific Reduction And Photooxygenation Of Olefins In Continuous Operations: A Novel Method For The Production Of Artemisinin, Daniel C. Fisher

Theses and Dissertations

Over the last two centuries, the discovery and application of catalysts has had a substantial impact on how and what chemicals are produced.Given their broad significance, our group has focused on developing new catalyst systems that are recoverable and reusable, in an attempt to reduce concomitant costs.

Our efforts have centered on constructing a recyclable chiral heterogeneous catalyst capable of effecting asymmetric hydrogenations of olefins with high stereoselectivity. A class of phosphinoimidazoline ligands, developed by researchers at Boehringer-Ingelheim, known as BIPI ligands, have proven efficacious in the asymmetric reduction of alkenes. However, these chiral ligands are homogeneous and coordinated to …

Separation Of Transition And Heavy Metals Using Stationary Phase Gradients And Chelation Thin Layer Chromatography / Evaluation Of The Effectiveness Of Pogil-Pcl Workshops, Stacy L. Stegall

Theses and Dissertations

Gradient surfaces exhibit a variation in functionality along the length of the surface. One method for preparing gradients is controlled-rate infusion (CRI). In Part 1 of this work, CRI was used to prepare gradients for the purpose of separating transition and heavy metals. Initial work on this project was focused on controlling the retention of the metal ions by varying the number of amine groups, aminoalkoxysilane concentration, and the infusion time. The retention factors of four metal ions varied predictably with increasing number of amine groups, increasing aminoalkoxysilane concentration, and increasing infusion time, producing small but useful changes in the …

Synthesis And Characterization Of Metallic Nanoparticles For Catalytic Applications, Sarah Smith

Theses and Dissertations

In recent years, research has focused on reducing the cost of catalysts in a variety of ways including using less expensive materials, improving the synthetic method, and increasing the catalytic activity, recovery, and recyclability. Typically with nanoparticles, the size, shape, composition, and surface coating have an effect on catalytic activity.^1-2 In this work, we focused on reducing the cost of precious metal based catalysts by altering the synthetic methods.

One way to lower the cost of synthesizing precious metal nanoparticles is by debasing the precious metal with a second cheaper more abundant metal. CuPd nanoparticles were synthesized in oleylamine …

Effect Of Charged Species On The Gradient Properties, Kayesh Ashraf

Theses and Dissertations

Surface chemical gradients are materials that exhibit continuous, gradually varying chemical or physical properties along and across the length of a substrate. As a result, each point on the gradient surface can represent an individual sample. They are broadly classified as chemical and physical gradients depending upon the properties that the gradient exhibits. A physical gradient involves a continuous variation of physical properties such as surface roughness and film porosity on the micrometer scale. Chemical gradients involve a gradual variation of chemical properties such as polarity, acidity and basicity, etc. Such gradients have found various applications in cell adhesion, nanoparticle …

Sol-Gel Chemistry: An Advanced Technique To Produce Macroscopic Nanostructures Of Metal And Semiconductor Colloids, Lamia Nahar

Theses and Dissertations

The fascinating physical properties that arise in materials limited to dimensions of 1-100 nm have gained noteworthy interest from the scientific community. Accordingly, there has been a lot of attention paid to the synthesis of discrete nanoparticles (NPs) and they are being investigated for a range of advanced technologies. Nonetheless, efficient use of nanomaterials in device applications require them to be assembled into solid state macro-structures while retaining their unique, nanoparticulate properties. To date, most commonly investigated assembling techniques include: covalent coupling of NPs surface groups, control evaporation of the solvent to produce ordered supercrystals or non-ordered glassy films, and …

A Novel Synthesis And Subsequent Decyclization Of Iminothiozolidinones: Expansion Of Thiourea Chemistry For Biological Applications, Constance D. Franklin

Theses and Dissertations

Small molecule synthesis has become a valuable tool in the study of biological systems. Biologically active compounds can be designed based on well-characterized endogenous systems or they can be found through the screening of large libraries of small molecules. This work involves the development of a small library of cyclic thiourea-based small molecules by use of an unreported synthetic pathway. Briefly, parent thioureas were cyclized by reaction with bromoacetyl bromide, and one or two isomeric heterocycles were found to form. Further studies indicated that the reaction could be easily manipulated by temperature or solvent to effectively control the product distribution. …

Design, Synthesis, Characterization And Evaluation Of Near Infrared Bodipy Dyes For Various Applications, Qianli Meng

LSU Doctoral Dissertations

4,4-Difluoro-4-bora-3a,4a-diaza-5-indacene (BODIPY) have drawn a large number of research attention, for its numerous useful application in the fields of material and biology. Small modification of this well-known fluophore has been shown to optimize its photophysical and chemical properties. This work mainly focuses on functionalization of BODIPY cores with halogenated atoms, particularly iodine, and their subsequent post-functionalization reactions, mainly cross-coupling reaction and substitutions, for various further applications. Chapter 1 of this dissertation gives a general overview of BODIPYs including their synthetic strategies, post-functionalization, and how BODIPYs are utilized in many biological applications. Chapter 2 mainly focuses on the synthesis and characterization …

Exploring The Effects Of Different Classroom Environments On The Learning Process. Synthesis Of Thiazole-Linked Porous Organic Polymers For Co2 Separation And Nitro-Aromatics Sensing., Davide D'Urbino

Theses and Dissertations

When attempting to study the learning process of undergraduate chemistry student, the classroom and any interaction that take place within it constitute the social context of interest. By studying how different approaches can foster different classroom environments, it is possible to approach course design from an informed and scientifically sound perspective. Thus, it becomes necessary to identify and quantify the factors that have a positive or negative effect on the classroom environment. Social comparison concerns, comfort levels and self-efficacy have been shown to be social factors that affect each other as well as the learning process and have therefore been …

Investigations Into Structure And Properties Of Atomically-Precise Transition Metal-Chalcogenide Clusters Of Crte And Ligated Cr6te8(Pet3)6, Anthony F. Pedicini

Theses and Dissertations

The complete understanding of a clusters electronic structure, the primary mechanisms for its properties and stabilization is necessary in order to functionalize them for use as building blocks within novel materials. First principle theoretical studies have been carried out upon the electronic properties of Cr_xTe_y (x = 1 – 6, y = 0 – 8, x + y ≤ 14), as well as for the larger triethylphosphine (PEt₃) ligated cluster system of Cr₆Te₈(PEt₃)₆. Together, we aim to use the information garnered from the smaller clusters to address …

Recombination Reactions As A Possible Mechanism Of Mass-Independent Fractionation Of Sulfur Isotopes In The Archean Atmosphere Of Earth, Dmitri Babikov

Chemistry Faculty Research and Publications

A hierarchy of isotopically substituted recombination reactions is formulated for production of sulfur allotropes in the anoxic atmosphere of Archean Earth. The corresponding system of kinetics equations is solved analytically to obtain concise expressions for isotopic enrichments, with focus on mass-independent isotope effects due to symmetry, ignoring smaller mass-dependent effects. Proper inclusion of atom-exchange processes is shown to be important. This model predicts significant and equal depletions driven by reaction stoichiometry for all rare isotopes: ³³S, ³⁴S, and ³⁶S. Interestingly, the ratio of capital Δ values obtained within this model for ³³S and ³⁶S is …

Light-Driven Hydrogen Production From Aqueous Solutions Based On A New Dubois-Type Nickel Catalyst, Y. Zhou, S. Yang, J. Huang

Chemistry Faculty Research and Publications

In this work, we report a new photocatalytic system that links multifunctional semiconductor nanocrystals with emerging water-soluble molecular catalysts made of earth-abundant elements for H₂ generation [Ni(P₂^RN₂^R′)₂(BF₄)₂]⁴⁻, R = Ph, R′ = [PhSO₃]⁻ (NiS). This noble metal free hybrid exhibits remarkable catalytic activity with a turnover number of 511 for H₂ production and a photon-to-H₂ conversion efficiency of 12.5%. The mechanistic insight into such high efficiency in this photocatalytic system was examined using a combination of steady-state emission and time-resolved …

Size And Shape Control In Metal Nanoparticles And Nanocomposites, Tomendro Subedi

Theses and Dissertations (Comprehensive)

This thesis describes major findings on the shape transformation of the precursor silver decahedral nanoparticles (AgDeNPs) with pentagonal symmetry and twin defects into silver pentagonal prism nanoparticles (AgPPNPs) using Br¯ as a shape selective reagent. Silica-encapsulation of the gold-plated AgDeNPs was also carried out forming ordered arrays of silica encapsulated gold-plated AgDeNPs (SiO₂@Au@AgDeNPs) of different sizes. At first, synthetic procedures for AgDeNPs (pentagonal bipyramids), silver pentagonal rod nanoparticles (AgPRNPs) and gold-plating of AgDeNPs (Au@AgDeNPs) were optimized. Gold plating enhances the chemical stability of AgDeNPs and preserves the superior plasmonic properties of silver. This thesis deals with the transformation …

Natural Organic Matter Characterization And Lead Speciation As Indicators Of Potential Lead Bioavailability In Aquatic Environments, Giselle Cimprich

Theses and Dissertations (Comprehensive)

Trace metals and natural organic matter (NOM) are ubiquitous in aquatic environments. Some trace metals are essential for aquatic life, while other non-essential metals (like lead) can be toxic if present in great enough concentrations. Natural waters contain a combination of inorganic, and organic ligands capable of binding metals. While the chemistry of inorganic Pb species is well understood, and National Institute of Standards and Technology (NIST) certified K values are readily available, the interactions between metals and organic matter is not so clearly defined. It is important to understand how NOM interacts with metals in the environment, as the …

Quantifying The Interactions Of Nickel With Marine Dissolved Organic Matter Using Fluorescence, Elissa Dow

Theses and Dissertations (Comprehensive)

Nickel (Ni) is a versatile metal with an abundance of applications, namely its role in stainless steel, electronics, and batteries, making it a popular choice in industry. Unfortunately, with increasing demand and production comes higher amounts of Ni pollution. Nickel enters ocean waters - either directly or indirectly - and can have profound effects on marine life. Nickel has been established as a toxicant to a variety of aquatic biota, with the divalent cation (Ni²⁺) thought to be the most bioavailable fraction and thus the most toxic. Having a reliable means of quantifying free Ni ion is pertinent …

The Synthesis Of Symmetric Polycyclic Aromatic Hydrocarbons And The Mesomorphic Properties Of Their Brominated Derivatives, Vanessa Bellemore

Theses and Dissertations (Comprehensive)

In this thesis, the synthesis of a series of brominated alkoxy-substituted trinaphthylenes was developed using a nickel-mediated Yamamoto coupling as the main step. Characterization of these compounds led to the discovery of a new set of broad range liquid crystals. They were found to undergo higher order transitions (i.e. glass phases/soft crystals/liquid crystal) via DSC, and also to decompose before reaching an isotropic liquid, as verified via thermogravimetric analysis. Polarized optical microscopy showed a texture characteristic of a columnar hexagonal mesophase. In addition, the aggregation in solution was studied using concentration dependent NMR studies, and the brominated-derivatives were determined to …

A Computational Study Of Silver Doped Cdse Quantum Dots, Heather Gaebler

Theses and Dissertations (Comprehensive)

Due to quantum dot’s ability to emit photons when subjected to light of sufficient energy, they have become optimal candidates for biomedical research and for optoelectronic applications. Fascination towards quantum dots arises from the fact that their properties are easily fine-tuned through a variety of different techniques. Electronic doping is a popular technique used to control the properties of quantum dots through the addition of different elements.

Via density functional theory calculations, this work investigated how the structural energies and HOMO-LUMO gaps were altered by the addition of impurity atoms. First, interstitial and substitutional doping styles were investigated at 0 …

A Density Functional Theory Study Of Intrinsically Chiral Semiconductor Nanocrystals, Richard Edwards

Theses and Dissertations (Comprehensive)

A plethora of work has been done in the area of nanoparticles of late due to the fact that chemists (and physicists) have discovered that the properties of nanoparticles differ from both those of the bulk material and the atoms themselves. Nanoparticles have become of high interest for the use as catalysts while materials like graphene, being only one atom thick, have been shown to be great electrical conductors in comparison with the 3D structure of diamond. Among these peculiar nanoscale properties is the phenomenon of nanochirality, where a nanoparticle can exhibit chirality that does not extend to the macroscale …