Chemistry Commons^™

Mass Spectrometry Analysis Of Contaminants Of Emerging Concern: Nanoparticles, Algal Toxins, And Cyanotoxins In Natural Waters And Their Potential Health Impacts, Ariel R. Donovan

Doctoral Dissertations

“The analysis of contaminants of emerging concern is critical to protecting environmental health. In the presented dissertation, two groups of contaminants of emerging concern were assessed using mass spectrometry methods: nanoparticles and algal and cyanotoxins.

Analysis of metal oxide nanoparticles in environmental matrices has been a challenging issue, as most traditional methods require complicated sample preparation methods or that can alter or destroy the nanoparticles in the system. Single particle inductively coupled plasma mass spectrometry (SP-ICP-MS) methods were used to detect metal oxide nanoparticles in surface waters and their removal through drinking water treatment simulations while retaining all information regarding …

Development Of Functional Ionic Liquids For Separation And Recovery Of Rare Earth Elements, Mostafa Khodakarami

Doctoral Dissertations

“This research focused on the design and synthesis of task-specific ionic liquids for enhanced extraction and separation of rare earth elements (REEs). Two novel ammonium-based functional ionic liquids (FILs) with oxygen donating groups: trioctyl(2-ethoxy-2-oxoethyl)ammonium dihexyl diglycolamate, [OcGBOEt][DHDGA], and tricaprylmethylammonium dihexyl diglycolamate, [A336][DHDGA] were synthesized and tested for the recovery and separation of selected REEs from aqueous solutions. Functionalities with different denticities were incorporated into both anionic and cationic parts of ionic liquids, which are solely composed of incinerable atoms including C, H, O, and N. The structural, physical, and chemical properties of the synthesized FILs were studied using nuclear magnetic …

Determination Of Benzotriazole And Analog Compounds By Liquid Chromatography-Mass Spectrometry In Surface Runoff Water Samples From Wilmington Air Park, Jessica A. Wiese

Browse all Theses and Dissertations

Benzotriazole (BTri) and its analog compounds are widely used in aircraft de-icing and anti-icing solutions, however their high solubility in water and resistance to biodegradation results in only their partial removal in wastewater treatment, and therefore makes them potential contaminants in watershed systems. The Wilmington Air Park in Wilmington, Ohio currently has two surface-runoff lagoons to pre-treat water containing these de-icing compounds before releasing it into nearby streams. Because the Wilmington Air Park has recently made an agreement with a major online retailer to lease over two dozen planes and open a package-sorting facility beginning in late 2019, the goal …

Highly Stable And Efficient All-Inorganic Lead-Free Perovskite Solar Cells With Native-Oxide Passivation, Min Chen, Ming-Gang Ju, Hector F. Garces, Alexander D. Carl, Luis K. Ono, Zafer Hawash, Yi Zhang, Tianyi Shen, Yabing Qi, Ronald L. Grimm, Domenico Pacifici, Xiao Cheng Zeng, Yuanyuan Zhou, Nitin P. Padture

Department of Chemistry: Faculty Publications

There has been an urgent need to eliminate toxic lead from the prevailing halide perovskite solar cells (PSCs), but the current lead-free PSCs are still plagued with the critical issues of low efficiency and poor stability. This is primarily due to their inadequate photovoltaic properties and chemical stability. Herein we demonstrate the use of the lead-free, allinorganic cesium tin-germanium triiodide (CsSn_0.5Ge_0.5I₃) solid-solution perovskite as the light absorber in PSCs, delivering promising efficiency of up to 7.11%. More importantly, these PSCs show very high stability, with less than 10% decay in efficiency after 500 h …

Urease Is An Essential Component Of The Acid Response Network Of Staphylococcus Aureus And Is Required For A Persistent Murine Kidney Infection, Chunyi Zhou, Fatema Bhinderwala, Mckenzie K. Lehman, Vinai C. Thomas, Sujata S. Chaudhari, Kelsey J. Yamada, Kirk W. Foster, Robert Powers, Tammy Kielian, Paul D. Fey

Department of Chemistry: Faculty Publications

Staphylococcus aureus causes acute and chronic infections resulting in significant morbidity. Urease, an enzyme that generates NH₃ and CO₂ from urea, is key to pH homeostasis in bacterial pathogens under acidic stress and nitrogen limitation. However, the function of urease in S. aureus niche colonization and nitrogen metabolism has not been extensively studied. We discovered that urease is essential for pH homeostasis and viability in urea-rich environments under weak acid stress. The regulation of urease transcription by CcpA, Agr, and CodY was identified in this study, implying a complex network that controls urease expression in response to changes …

Atomic Theory #5: Molecules And Compounds, Emmanuel J. Chang, Kevin J. Mark

Open Educational Resources

Video lectures on atomic theory incorporating a simulated student class working problems to increase accessibility and relatablility.

Open Educational Resource funded by a City University of New York OER Grant. Produced by the Department of Chemistry, York College/CUNY and the Department of Natural Sciences, LaGuardia Community College/CUNY

Synthesis, Structure, And Luminescence Properties Of Rare-Earth-Doped Alkaline-Earth Fluorohalide Upconverting Nanocrystals, Kumuduni Tauni Dissanayake

Wayne State University Dissertations

The major scientific problems that associated with the state-of-the-art upconverting nanocrystal system (rare-earth-doped β-NaYF4) are lower quantum efficiency, lack of full-spectrum color tunability, and difficulty in achieving single-band red emission. The major scientific strategies that employed to address these scientific problems are based on nanostructuring, tuning rare-earth concentration, and tuning host chemical composition. The reported articles during the past few decades clearly illustrated that nanostructuring and tuning rare-earth concentration hadn’t bought considerable contribution to synthesize efficient and color-tunable upconverting nanocrystal systems. However, the ability to tune the chemical composition of the host to design efficient and color-tunable upconverting nanocrystal system …

Nucleophilic Phosphine Addition: Exploration Of Novel Alkyne Transformations, Brett Pierce

Murray State Theses and Dissertations

Nucleophilic phosphine catalysis has demonstrated its value in synthetic chemistry by allowing for mild carbon-carbon bond formation. Many phosphine-catalyzed reactions with electron-deficient alkynes have been reported in recent years, leading to an array of valuable products. Stemming from this field of study, phosphines can also be utilized as mild chemoselective reductants for alkynes, resulting in the corresponding alkenes. Herein, a mild, stereoselective, phosphine-mediated partial reduction of alkynes to (E)- and (Z)-alkenes is described. Specifically, a general method for the partial reduction of ynoates to the corresponding (E)- and (Z)-enoate, …

Kinetic Study And Mechanochemical Syntheses Of Α- And Β- Isomers Of Ditetradecyl 2,2'-Bipyridine-4,4'- Dicarboxylate Complexes Of Palladium And 1,3-Dimethyl Benzimidazolium Iodide, Alexandra Nicole Underwood Ms

Murray State Theses and Dissertations

Mechanochemistry involves milling reagents to induce reactions and is considered a greener alternative to solution-based synthesis. This work will address the mechanochemical syntheses of the α- and β-isomers of ditetradecyl 2,2'-bipyridine-4,4'- dicarboxylate complexes of palladium as well as the kinetics of these reactions. This work will also address the improved mechanochemical synthesis of 1,3-dimethyl benzimidazolium iodide as well as its kinetics.

The study of ditetradecyl 2,2'-bipyridine-4,4'-dicarboxylate complexes of palladium utilized ¹H NMR spectroscopy for kinetic analysis. The total reaction completion time for PdL^α14I₂ was 55 minutes while the total reaction completion time for PdL^{β14 …}

Properties And Applications Of Tetraalkylphosphonium Alkylsulfate Ionic Liquids And 3d Printed Polymerized Ionic Liquids, Mustafa Mohammed Alhussain

Murray State Theses and Dissertations

Ionic liquids (ILs) are defined as pure salts with a melting temperature below 100 °C with a subset called room-temperature ILs (RTILs) with melting temperatures at or below room temperature. The sizes of the cation and anion play a critical role in determining the properties, with smaller ions forming stronger ionic forces and packing better, raising viscosity and lowering conductivity of the IL. At the same time, intermolecular forces such as van der Waals and hydrogen bonding can play a role in IL properties as well. Our research described herein is focused on three tetraalkylphosphonium-based cations coupled with three alkylsulfate …

Design, Synthesis And Biological Screening Of Novel Cucs-Inspired Estrone Analogs Towards Treatment Of Pancreatic Adenocarcinoma, Khaled Alseud

Electronic Theses and Dissertations

Pancreatic cancer is currently the fourth most deadly type of cancer globally. It is expected to become the second by 2030, due to its poor prognosis and its resistance to the current standard treatment, Gemcitabine. Moreover, the survival rate after treatment is low compared to other cancer types, which suggests an urgent need for new potent and safe treatment agents. Recently, the triterpenoid, cucurbitacin, has shown promising antiproliferative activity against human pancreatic cancer cells in a dose- and timedependent manner, and decreased pancreatic tumor size in combination with gemcitabine in vivo. However, the use of cucurbitacin in clinical studies has …

Application Of Analytical Techniques In Food Product Development, Sonali R. Pandey

Electronic Theses and Dissertations

Products are analyzed in major sectors of food industry to meet regulatory standards, food safety, quality control, and research and development. Analytical and extraction techniques have been applied for simultaneous investigation of multiple product characteristics. Food analysis faces critical challenges due to the complex composition of food, leading to matrix effects that result in loss of accuracy and reliability. The analytical techniques require an efficient sample preparation to avoid or minimize matrix effects. Solid-phase extraction has been widely used to address this issue. In this dissertation, the aim is to apply analytical techniques in food product development. To accomplish this, …

Mass Spectrometry-Based Quantitative Proteomic Analysis Of Biological Fluids, Patience Akosua Afedi

Electronic Theses and Dissertations

Proteomics is a high-throughput approach to study protein expression, structure, function, interaction, post-translational modifications, and localization in a cell or tissue. Proteomic shotgun approach was used to analyze changes in proteins in bovine follicular fluid (FF) and plasma (PL) from cows with high estradiol (HE2) or low E2 (LE2) during the preovulatory period. FF creates a unique microenvironment in follicles necessary for follicle growth and oocyte maturation, and pre-ovulatory concentrations of E2 have been reported to impact several processes involved with fertility. Initial steps in the analysis involved development of an immunodepletion protocol for high abundant proteins (HAPs) in bovine …

Effect Of Mineral Ions On The Functional Properties Of Starch Films, Aliza Sigdel

Electronic Theses and Dissertations

Essential minerals are indispensable inorganic micronutrients that modulate vital physiological functions at the molecular level. Their deficiency, though required in small amounts, impairs health significantly. Their supplementation through diet is prudent and carbohydrates standout as favorable choice. Carbohydrates, starches and polysaccharides, exhibit unique chemical structures and functionalities, and interact with mineral ions in several ways. The aim of this research is to investigate the effect of mineral ions on the physicochemical properties, tensile strength and in vitro starch digestion of starch-films. Corn starch and potato starch along with Fe2+, Mn2+, Cu2+ and Zn2+ ions have been chosen as model starch …

In-Silico Design And Synthesis Of Selective Estrogen Receptor Modulators Targeting Ovarian Cancer, John Apraku

Electronic Theses and Dissertations

The established records of the safety of Ormeloxifene along with its favorable bioavailability and ability to inhibit rapid cell proliferation in the endometrium during embryonic implantation has made it one of the best drug candidates for controlling undesirable rapid cell growth such as endometriosis and cancerous tumor conditions. Recent studies have confirmed the effectiveness of Ormeloxifene to suppress and inhibit epithelial-mesenchymal transition process as evidenced by repression of N-cadherin, slug, snail, vimentin, MMPs, β-catenin/TCF-4 transcriptional activity and induce the expression of pGSK3b. Recently conducted studies have revealed the dynamic binding of ormeloxifene with β-catenin, GSK3b, CDK4, and other downstream EGFR. …

Cold Fusion Thirty Years Later, David W. Ball

Chemistry Faculty Publications

In March 1989, the claim of a revolutionary discovery in nuclear energy production galvanized the scientific community. It turned into a classic case of pathological science—and a textbook example of the self-correcting nature of science.

การใช้ผลิตภัณฑ์จุลินทรีย์เพื่อการกำจัดสีย้อมรีแอกทีฟในสารละลายสีย้อมที่ใช้แล้ว, ฐิติกานต์ นิลแก้ว

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ได้คัดเลือกผลิตภัณฑ์จุลินทรีย์ทางการค้า 3 ชนิด (ผลิตภัณฑ์จุลินทรีย์ T B และ F) ที่มีแนวโน้มในการกำจัดสีย้อมรีแอกทีฟ ได้แก่ 1)Novacron Super Black-G 2)Novacron Red S-B และ 3)Novacron Orange C-3R จากการทดลองพบว่าผลิตภัณฑ์จุลินทรีย์ B สามารถกำจัดสีในสารละลายสีได้ดีที่สุด และเมื่อศึกษาความสามารถของผลิตภัณฑ์จุลินทรีย์ B ในการกำจัดสีรีแอกทีฟในสารละลายสีที่มีน้ำและสี ทดลองในภาวะต่างๆ ของค่าพีเอช อุณหภูมิและปริมาณจุลินทรีย์ ณ ภาวะสถิตและเขย่า พบว่า ภาวะที่เหมาะสมต่อการกำจัดสีรีแอกทีฟทั้งสามสี คือพีเอช 8 เติมผลิตภัณฑ์จุลินทรีย์ B 0.7 กรัมในสารละลายสีความเข้มข้น 100 มิลลิกรัมต่อลิตร ปริมาตร 100 มิลลิลิตร บ่มที่ภาวะสถิต อุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 6 วัน แล้วนำภาวะที่เหมาะสมเบื้องต้นมาศึกษาความสามารถของผลิตภัณฑ์จุลินทรีย์ B ในการกำจัดสี Novacron Super Black-G ในสารละลายสีที่มีด่างและเกลือพบว่า สามารถกำจัดสารละลายสีที่มีด่างและที่มีด่างและเกลือได้ 87.44 และ 90.61 เปอร์เซ็นต์ตามลำดับ ภายใน 6 วัน ผลการวิเคราะห์คุณภาพน้ำเสียหลังกำจัดสีด้วยผลิตภัณฑ์จุลินทรีย์ B พบว่า ค่าพีเอช ของแข็งละลายน้ำทั้งหมด (Total Dissolved Solids; TDS) และของแข็งแขวนลอยทั้งหมด (Total Suspended Solid; TSS) ไม่เกินมาตรฐานน้ำทิ้งสำหรับอุตสาหกรรมสิ่งทอ ผลการวิเคราะห์โครงสร้างทางเคมีของสีก่อนและหลังกำจัดสีโดยใช้เทคนิค FTIR และ HPLC พบว่า ผลิตภัณฑ์จุลินทรีย์ B สามารถย่อยสลายหมู่โครโมฟอร์หรือหมู่เอโซ (-N=N-) ทำให้พันธะเอโซของสีแตกออกแล้วเกิดเป็นสารแอโรแมติกเอมีน ทำให้ความเข้มสีลดลง ในขณะที่ผลการวิเคราะห์กรดออกซาลิกที่อาจเกิดขึ้นจากการย่อยสลายสี Novacron Super Black-G ของผลิตภัณฑ์จุลินทรีย์ B พบว่าไม่สามารถตรวจสอบด้วยเทคนิค HPLC …

Fluorescence-Based Ratiometric Nanosensor For Selective Imaging Of Cancer Cells, Isiah M. Warner, Kelsey E. Mcneel, Noureen Siraj, Nimisha Bhattarai

Faculty Publications

Herein, we report the synthesis and characterization of a nanosensor developed from a group of uniform materials based on organic salts (GUMBOS). This sensor is composed of three ionic species, namely, fluorescein, rhodamine B, and tetradecyltrihexyl phosphonium (P-66614) ions. Nanoparticles prepared from this three-component GUMBOS, termed nanoGUMBOS, exhibited increased fluorescence at two wavelengths with increases in pH values. The ratio of fluorescence emission corresponding to FL and RhB components of these nanoGUMBOS also changed with pH, allowing ratiometric analysis of pH through fluorescence measurements. Peak ratios were significantly different at pH 5 and pH 7, indicating potential applications of this …

Synthesis And Investigation Of Phthalocyanine-Biotin Conjugates, M. Graca H. Vicente, Elizabeth A. Okoth, Zehua Zhou, Benson Ongarora

Faculty Publications

An isothiocyanato-functionalized phthalocyanine (Pc) was synthesized in good yield from the corresponding amine-substituted Pc. This Pc reacted with ethanolamine, biotin hydrazine, and biotin diethylamine under mild conditions (room temperature in DMF or DMSO in the presence of TEA) to produce the corresponding thiourea products in 60-75% yields. All Pcs showed intense Q absorptions in DMF around 677 nm, emissions centered at 683 nm, and fluorescence quantum yields in the range 0.18-0.27. The Pcs were phototoxic to human carcinoma HEp2 cells (IC50 similar to 7 at 1.5 J/cm(2)) and localized in multiple organelles, including the lysosomes, Golgi and ER. One biotin-Pc …

Detecting Cyanobacteria Toxins: The Human Health Impact Of An Environmental Problem, Lillian E. Naimie

Honors Theses

Cyanobacteria blooms are a growing concern in the world, as they can form a dense and sometimes toxin scum on water bodies. This paper will outline and discuss the environmental conditions that produce cyanobacteria bloom with a focus on the toxins produced by blooms and specifically the detection of these toxins through two analytical methods. Of the various toxins cyanobacteria are capable of producing, this paper will focus on microcystins and BMAA, a family of hepatotoxins and a specific neurotoxin respectively. The two analytical methods discussed are liquid chromatography coupled mass spectrometry and ELISA kit techniques. The advantages and drawbacks …

Generation And Reactions Of Cyclopropyl Vinylidene Carbenes, Nguyen Nhat Thu Le

Honors Theses

This study aimed to generate cyclopropyl methyl vinylidene carbene and cyclopropyl phenyl vinylidene carbene via photochemical routes. The precursors to these two carbenes were synthesized from phenanthrene by a two-step procedure. However, these precursors could not be fully purified because the second step generated many side products with similar properties as the precursors. A crude sample of each precursor were photolyzed with UV light in the range of 315 to 400 nm. Vinylidene carbenes are known to rapidly rearrange into alkynes, so the formation of these cyclopropyl vinylidene carbenes was monitored through the formation of their rearrangement products, cyclopropyl methyl …

Metaproteomics Reveal That Rapid Perturbations In Organic Matter Prioritize Functional Restructuring Over Taxonomy In Western Arctic Ocean Microbiomes, Molly P. Mikan, H. Rodger Harvey, Emma Timmins-Schiffman, Michael Riffle, Damon H. May, Ian Salter, William S. Noble, Brook L. Nunn

OES Faculty Publications

We examined metaproteome profiles from two Arctic microbiomes during 10-day shipboard incubations to directly track early functional and taxonomic responses to a simulated algal bloom and an oligotrophic control. Using a novel peptide-based enrichment analysis, significant changes (p-value < 0.01) in biological and molecular functions associated with carbon and nitrogen recycling were observed. Within the first day under both organic matter conditions, Bering Strait surface microbiomes increased protein synthesis, carbohydrate degradation, and cellular redox processes while decreasing C1 metabolism. Taxonomic assignments revealed that the core microbiome collectively responded to algal substrates by assimilating carbon before select taxa utilize and metabolize nitrogen intracellularly. Incubations of Chukchi Sea bottom water microbiomes showed similar, but delayed functional responses to identical treatments. Although 24 functional terms were shared between experimental treatments, the timing, and degree of the remaining responses were highly variable, showing that organic matter perturbation directs community functionality prior to alterations to the taxonomic distribution at the microbiome class level. The dynamic responses of these two oceanic microbial communities have important implications for timing and magnitude of responses to organic perturbations within the Arctic Ocean and how community-level functions may forecast biogeochemical gradients in oceans.

การสังเคราะห์ 5-ไฮดรอกซีเมทิลเฟอร์ฟิวรัลจากกลูโคสโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาซีโอไลต์ Husy, พิมลพรรณ เล็กสมบูรณ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาการดัดแปรสภาพกรดของซีโอไลต์ HUSY ผ่านการล้างด้วยสารละลายกรด และศึกษาการสังเคราะห์ 5-ไฮดรอกซีเมทิลเฟอร์ฟิวรัล (HMF) จากกลูโคสโดยใช้ซีโอไลต์ HUSY เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ในการสังเคราะห์ HMF จากกลูโคสเกิดผ่านปฏิกิริยา 2 ขั้นตอน ได้แก่ ปฏิกิริยาไอโซเมอไรเซชันของกลูโคสเป็นฟรุกโตส และปฏิกิริยาดีไฮเดรชันของฟรุกโตสไปเป็น HMF โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยากรดชนิดลิวอิส และกรดชนิดกรดบรอนสเตดตามลำดับ จากการศึกษาสมบัติทางกายภาพและเคมีของซีโอไลต์ HUSY พบว่าซีโอไลต์ HUSY ที่ผ่านการดัดแปรสภาพกรดมีปริมาณอะลูมิเนียมลดลง พร้อมกับเกิดการสูญเสียโครงสร้างผลึกซีโอไลต์ จากการศึกษาหมู่ฟังก์ชันพบว่าซีโอไลต์ HUSY ที่ผ่านการแปรสภาพกรดมีหมู่ฟังก์ชันหมู่ไฮดรอกซิลของตำแหน่งกรดชนิดบรอนสเตดและกรดชนิดลิวอิสที่เปลี่ยนแปลงไป และจากการศึกษาสภาพกรดของซีโอไลต์ HUSY ที่ผ่านการแปรสภาพกรด พบว่ามีแนวโน้มของปริมาณกรดรวมลดลง ขณะที่สัดส่วนของปริมาณตำแหน่งกรดแก่มีแนวโน้มเพิ่มขึ้น และปริมาณตำแหน่งกรดชนิดบรอนสเตดและกรดชนิดลิวอิสมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น ในการสังเคราะห์ HMF จากกลูโคส พบว่าการเปลี่ยนกลูโคสมีความสัมพันธ์กับปริมาณตำแหน่งกรดแก่ในตัวเร่งปฏิกิริยาซีโอไลต์ HUSY และผลได้ของ HMF มีความสัมพันธ์กับสัดส่วนระหว่างปริมาณตำแหน่งตำแหน่งกรดชนิดบรอนสเตดกับกรดชนิดลิวอิส (สัดส่วน B/L) ซึ่งพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาซีโอไลต์ HUSY-0.1N-80 ที่มีสัดส่วน B/L เท่ากับ 3.17 ทำให้ได้ผลได้ของ HMF สูงที่สุด และสภาวะการสังเคราะห์ HMF พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาซีโอไลต์ HUSY-0.1N-80 ปริมาณ 0.25 กรัม สังเคราะห์ที่อุณหภูมิ 170 องศาเซลเซียสเป็นระยะเวลา 60 นาที เป็นสภาวะที่เหมาะสมที่สุด โดยมีการเปลี่ยนของกลูโคส และผลได้ของ HMF เท่ากับ 99.6% และ 65.6% ตามลำดับ

การวิเคราะห์ความอ่อนไหวสำหรับการหาค่าเหมาะที่สุดของกระบวนการดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยสารละลายโพแทสเซียมคาร์บอเนต, ฐาปณัฐ ชื่นพันธุ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

กระบวนการดักจับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยวิธีการดูดซึมทางเคมีเป็นหนึ่งในวิธีที่ถูกใช้ในกระบวนการบำบัดแก๊สเสียในระดับภาคอุตสาหกรรมเพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม หนึ่งในวิธีการศึกษาและพัฒนากระบวนการดักจับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยวิธีการดูดซึมทางเคมีอย่างมีประสิทธิภาพ คือ การสร้างแบบจำลองในโปรแกรมคอมพิวเตอร์เนื่องจากช่วยลดค่าใช้จ่ายและเวลา นอกจากนี้ ยังได้รับการยอมรับในวงการวิศวกรรมเคมี ในงานวิจัยนี้ การวิเคราะห์ความอ่อนไหวด้วยวิธีการออกแบบการทดลองเชิงแฟกทอเรียลสองระดับของกระบวนการดักจับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยสารละลายโพแทสเซียมคาร์บอเนตถูกจำลองโดยระบบสมดุลภายในโปรแกรม Aspen Plus โดยแบบจำลองสมบัติเชิงอุณหพลศาสตร์ ENRTL-RK เพื่อหาค่าเหมาะที่สุดและเปรียบเทียบผลของสถานการณ์ที่เหมาะที่สุดกับผลของกระบวนการดักจับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยสารละลายโมโนเอทาโนลามีนจากงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง จากการศึกษา พบว่า ประสิทธิภาพการดักจับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ของสถานการณ์ที่มีค่าเหมาะที่สุดมีค่าร้อยละ 87.04 และมีค่าพลังงานจำเพาะต่อมวลคาร์บอนไดออกไซด์ที่เครื่องทำความร้อนของหอแยกเท่ากับ 2.17 GJ/T CO2 อีกทั้งมีค่าใช้จ่ายในการในการดำเนินการของกระบวนการกำจัดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ต่อปีเท่ากับ 57.50 USD/T CO2 ซึ่งมีประสิทธิภาพการดักจับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ที่สูงกว่าและค่าใช้จ่ายในการในการดำเนินการของกระบวนการดักจับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ต่อปีที่ต่ำกว่าผลการจำลองกระบวนการดักจับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยสารละลายโมโนเอทาโนลามีนจากงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง ซึ่งมีประสิทธิภาพการดักจับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ร้อยละ 73.35 ค่าพลังงานจำเพาะต่อมวลคาร์บอนไดออกไซด์ที่เครื่องทำความร้อนของหอแยกเท่ากับ 4.73 GJ/T CO2 และมีค่าใช้จ่ายในการในการดำเนินการของกระบวนการกำจัดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ต่อปีเท่ากับ 107.50 USD/T CO2

Structure And Dynamics Of Spin Label Side Chains In Membrane Protein Using Molecular Dynamics Simulations, Ngoc-Lan Le-Nguyen

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Site-directed spin labeling (SDSL) combined with electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy is a powerful approach to explore the structure and dynamics of biological complex systems. Nitroxide spin label is the most widely used probe for SDSL in the study of structure and function of biomolecules. However, the behavior of the nitroxide spin label is not well understood. This study aims to characterize the structural and dynamical properties of the spin label in the voltage-sensing domain (VSD) of KvAP, a potassium channel from the thermophilic archaea Aeropyrum pernix by mean of molecular dynamics (MD) studies. MD simulations for unlabeled and a …

การปรับปรุงการนำไฟฟ้าของพอลิเมอร์ผสมไนลอน 6/พอลิแอนิลีนโดยแกรฟีน, ศิริกัญญา สุขสนิท

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อพัฒนาฟิล์มพอลิเมอร์ที่มีสมบัตินำไฟฟ้าในช่วงที่สามารถใข้งานเป็นวัสดุป้องกันการเกิดไฟฟ้าสถิต โดยการนำพอลิเมอร์นำไฟฟ้า คือ พอลิแอนิลีนมาผสมกับไนลอน 6 เพื่อให้ขึ้นรูปได้ และปรับปรุงการนำไฟฟ้าด้วยรีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ โดยแอนิลีนถูกพอลิเมอไรซ์แบบอินซิทูร่วมกับรีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์ที่ปริมาณร้อยละ 10 20 30 และ 40 โดยน้ำหนักของแอนิลีน เพื่อเตรียมพอลิเมอร์คอมพอสิต กระบวนการเตรียมพอลิเมอร์คอมพอสิตนี้มีการใช้รีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์และแกรไฟต์ออกไซด์ด้วยวิธีที่ต่างกัน กล่าวคือการใช้แกรฟีนออกไซด์ที่ถูกรีดิวซ์ให้กลายเป็นรีดิวซ์แกรฟีนออกไซด์แล้วผสมกับมอนอเมอร์ก่อนการพอลิเมอไรเซชัน และการใช้แกรฟีนออกไซด์ที่ยังไม่ถูกรีดิวซ์มาผสมกับมอนอเมอร์แล้วจึงนำมารีดิวซ์เพื่อกำจัดอะตอมของออกซิเจนออกภายหลังการพอลิเมอไรเซชัน จากการวิเคราะห์พอลิเมอร์คอมพอสิตด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโกปีและเทคนิคเอกซ์เรย์โฟโตอิเล็กตรอนสเปกโทรสโกปีพบหมู่ฟังก์ชันที่แสดงถึงพอลิแอนิลีนและแกรฟีน นอกจากนี้ จากการศึกษาลักษณะทางสัณฐานวิทยาพบว่ามีเส้นใยของพอลิแอนิลีนปกคลุมแผ่นแกรฟีนอยู่ แสดงว่ากระบวนการอินซิทูพอลิเมอไรเซชันสามารถสังเคราะห์พอลิเมอร์คอมพอสิตพอลิแอนิลีน/แกรฟีนได้ การผสมพอลิเมอร์คอมพอสิตกับไนลอน 6 ใช้เทคนิคการผสมแบบสารละลาย ทำให้แห้ง แล้วนำมาขึ้นรูปด้วยการอัดแบบ ผลการทดสอบพอลิเมอร์ผสมพบว่าการกระจายตัวของพอลิเมอร์คอมพอสิตไม่ดีนักและเกาะกลุ่มกัน ทำให้สมบัติเชิงกลของฟิล์มพอลิเมอร์ผสมมีความทนแรงดึง ยังส์มอดุลัส และความยืดตัวสูงสุด ณ จุดขาดต่ำกว่าฟิล์มไนลอน 6 บริสุทธิ์ แต่ฟิล์มพอลิเมอร์ผสมมีค่าเสถียรภาพทางความร้อนและอุณหภูมิกลาสทรานสิชันที่สูงขึ้น รวมทั้งมีการนำไฟฟ้าที่ดีขึ้นอีกด้วย โดยอยู่ในช่วงการใช้งานที่สามารถลดการเกิดไฟฟ้าสถิตได้

Conformational Flexibility In The Enterovirus Rna Replication Platform, Meghan S. Warden, Kai Cai, Gabriel Cornilescu, Jordan E. Burke, Komala Ponniah, Samuel E. Butcher, Steven M. Pascal

Chemistry & Biochemistry Faculty Publications

A presumed RNA cloverleaf (5′CL), located at the 5′-most end of the noncoding region of the enterovirus genome, is the primary established site for initiation of genomic replication. Stem–loop B (SLB) and stem–loop D (SLD), the two largest stem–loops within the 5′CL, serve as recognition sites for protein interactions that are essential for replication. Here we present the solution structure of rhinovirus serotype 14 5′CL using a combination of nuclear magnetic resonance spectroscopy and small-angle X-ray scattering. In the absence of magnesium, the structure adopts an open, somewhat extended conformation. In the presence of magnesium, the structure compacts, bringing SLB …

Formation Of Water-Soluble Organic Matter Through Fungal Degradation Of Lignin, Seyyedhadi Khatami, Ying Deng, Ming Tien, Patrick G. Hatcher

Chemistry & Biochemistry Faculty Publications

Lignin is a major component of decaying terrestrial vegetation in soils and has been reported to contribute substantially to the formation of soil carbon humus and associated water extracts of soil. To better understand this process of humification, lignin from brown-rot degraded wood is subjected to a white-rot fungus (Phanerochaete chrysosporium)whose enzymes are particularly effective in lignin degradation. This enzymatic attack was monitored by ultrahigh resolution mass spectrometry of water soluble extracts of the fungal cultures. The ensuing molecular level characterizations showed that the P. chrysosporium fungi induced aromatic ring oxidations followed by ring opening as expected. However, …

Synthesis, Characterization And Mechanistic Studies Of Biomimetic Dinuclear Copper(Ii) Complexes, Millaniyage Nuwanthaka Prasad Jayaweera

Masters Theses

Dinuclear copper complexes are significant synthetic targets due to their use as model compounds for the active sites of type 3 copper proteins like catechol oxidase. A distinct class of ligands used in these studies are built on a phenol core to witch various donor side-arms were appended at the 2 and 6 positions of the arene ring. In our quest to quantify the influence of electron donating or withdrawing groups attached to the central arene ring, we have designed a set of ligands that, upon coordination to copper(II) centers, would produce complexes of the general structure. During this research …

Developing A Basket-Shaped Host Molecule Based On P-Tert-Butylcalix[4]Arene Featuring Urea Groups For Encapsulating Volatile Guest Molecules, Lokugama Widanelage Vidula Priyadarshana

Masters Theses

Molecular baskets are a group of synthetic host molecules which are designed to govern the inclusion of small guest molecules. The basic structural features of basket-shaped host molecules are a cavity for holding a much smaller guest molecule and tunable gates for keeping the guest molecule inside. These types of gates can be tuned by changing temperature, concentration, pH, etc. In this research group's previous study, a molecular basket of cal ix[ 4]arene with carboxylic acid groups was synthesized by functionalizing calix[4]arene's phenol hydroxyl groups with benzyl bromide building blocks. In the study detailed here, 1 , l '-((5-(bromomethyl)-1,3-phenylene)bis(methylene))bis(3-isopropylurea) was …