Chemistry Commons^™

แพลเลเดียมรองรับด้วยวัสดุไฮบริด Wo3/C สำหรับเอทานอลอิเล็กโทรออกซิเดชัน, อติรัตน์ ศรีเพชรภูมิ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของเอทานอลในเซลล์เชื้อเพลิงเอทานอลโดยตรงถือเป็นปัญหาสำคัญในเซลล์เชื้อเพลิงชนิดนี้เนื่องจากการแตกพันธะระหว่างคาร์บอนกับคาร์บอนนั้นทำได้ยากทำให้ปฏิกิริยาออกซิเดชันเกิดแบบไม่สมบูรณ์ ตัวเร่งปฏิกิริยาจึงเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของเอทานอลในงานวิจัยนี้ได้นำทังสเตนออกไซด์คาร์บอนไฮบริดมาใช้เป็นตัวรองรับสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียมซึ่งทังสเตนออกไซด์สามารถทำหน้าที่ได้ทั้งเป็นตัวรองรับและทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาร่วมให้กับตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียม ปริมาณทังสเตนออกไซด์ที่ใช้ศึกษาคือร้อยละ 10 ถึง 50 โดยน้ำหนัก โดยเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียม (Pd) ร้อยละ 20 โดยน้ำหนักบนตัวรองรับคาร์บอน (C) และทังสเตนออกไซด์คาร์บอนไฮบริด (WO3/C) จากผลการทดลองพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยา Pd-WO3/C (ปริมาณทังสเตนออกไซด์ร้อยละ 10 ถึง 50 โดยน้ำหนัก) มีพื้นที่ผิวในการเกิดปฏิกิริยาได้มากกว่าตัวเร่งปฏิกิริยา Pd/C เนื่องจากขนาดอนุภาคของแพลเลเดียมที่เล็กและมีการกระจายตัวดีเมื่ออยู่บนตัวรองรับทังสเตนออกไซด์คาร์บอนไฮบริด เมื่อทดสอบกัมมันตภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา Pd/C และ Pd-WO3/C สำหรับปฏิกิริยาออกซิเดชันของเอทานอลด้วยเทคนิคไซคลิกโวลแทมเมทรี (Cyclic Voltammetry, CV) พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยา Pd-40%WO3/C ให้กัมมันตภาพในการเร่งปฏิกิริยาสูงสุด ให้ค่าความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้าเท่ากับ 118.12 มิลลิแอมป์ต่อตารางเซนติเมตร เมื่อทดสอบเสถียรภาพสำหรับปฏิกิริยาออกซิเดชันของเอทานอล พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยา Pd-40%WO3/C มีเสถียรภาพมากกว่าตัวเร่งปฏิกิริยา Pd/C ซึ่งแสดงถึงการทนต่อความเป็นพิษของสารตัวกลางที่อยู่บนพื้นผิวตัวเร่งปฏิกิริยาโดยผลิตภัณฑ์หลักที่เกิดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันของเอทานอล คืออะซีเตต (CH3COO-)

Synthesis Of Nitrogen-Doped Carbon Dots From Aromatic Amino Acids, Nattapon Siengdung

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Nitrogen-doped carbon dots (NCDs) were synthesized from amino acids via the hydrothermal method under an acidic condition. L-histidine, L-phenylalanine, L-tyrosine, L-tryptophan, and glycine were used as a precursor which NCDs synthesized from those precursors were labeled as His-NCDs, Phe-NCDs, Tyr-NCDs, Trp-NCDs, and Gly-NCDs, respectively. Spectroscopic and microscopic characterizations were operated to investigate optical properties, chemical structures, and morphologies of NCDs. The results show that all NCDs show a spherical shape with an average diameter of 4.11±1.20 nm. Their energy gap between the highest occupied molecular orbitals (HOMO) and the lowest unoccupied molecular orbitals (LUMO) obtained from fluorescence spectroscopy can be …

Development Of Paper-Based Analytical Devices For Simultaneous Naked-Eye Detection Of Heavy Metal Ions, Pornphimon Kamnoet

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Paper-based analytical device was fabricated by a polymer screen printing and wax printing methods. The various types of device were designed for simultaneous heavy metal ions detection in synthetic unknown and real water samples. The colorimetric method was applied to detect the heavy metal ions using 1-(2-pyridylazo)-2-naphthol, bathophenanthroline, 1, 5-diphenylcarbazide, bathocuproine, dimethylglyoxime, dithizone, and 4-(2-pyridylazo) resorcinol as complexing agents. However, complexing agents require very highly selectivity. To improve the selectivity for heavy metal ion detection, a device was designed with pretreatment zones and the masking agents were applied to remove interfering ions. The proposed method was successfully applied for simultaneous …

เส้นใยนาโนเซลลูโลสที่ดัดแปรผิวเพื่อเป็นสารตัวเติมในอิมัลชันเรซินสำหรับการเคลือบ, เนรัญชรา ภู่ระหงษ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ทำการปรับปรุงผิวของเส้นใยนาโนเซลลูโลส (NCF) ผ่านกระบวนการดัดแปรผิวเพื่อเพิ่มความสามารถในการกระจายตัวสำหรับใช้เป็นสารตัวเติมในสารยึดอะคริลิก-สไตรีนอิมัลชัน โดยทำการดัดแปรผ่านปฏิกิริยาเอสเตอร์ริฟิเคชันด้วยกรดที่แตกต่างกัน 3 ชนิด ได้แก่ กรดซักซินิกแอนไฮไดรด์ (SA) กรดพทาลิกแอนไฮไดรด์ (PA) และกรดซิตริก (CA) ทำให้ได้ NCF/SA, NCF/PA และ NCF/CA ตามลำดับ และแปรเปลี่ยนอัตราส่วนโมลของหน่วยแอนไฮโดรกลูโคสในเซลลูโลสต่อโมลกรดที่เข้าทำปฏิกิริยาเป็น 1:6, 1:8 และ 1:10 ภายใต้สภาวะอุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียสเป็นระยะเวลา 2 ชั่วโมง เพื่อศึกษาผลกระทบของชนิดและปริมาณกรดที่ใช้ดัดแปรผิวต่อค่าระดับการแทนที่ ค่าศักย์ซีต้า และเสถียรภาพการกระจายตัวในน้ำของเส้นใยนาโนเซลลูโลสดัดแปรผิว จากผลการศึกษาพบว่าค่าระดับการแทนที่มีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อปริมาณอัตราส่วนโมลกรดเพิ่มขึ้น โดยการดัดแปรผิวเส้นใยนาโนเซลลูโลสด้วยกรดซักซินิกแอนไฮไดรด์ (NCF/SA) มีค่าระดับการแทนที่สูงที่สุด (0.46-0.86) และแสดงค่าประจุลบที่ผิวที่มีขนาดเพียงพอซึ่งทำให้มีเสถียรภาพของการกระจายตัวในน้ำที่ดีที่สุดเมื่อเทียบกับเส้นใยนาโนเซลลูโลสที่ไม่ได้ทำการดัดแปรผิวและทำการดัดแปรผิวด้วยกรดพทาลิกแอนไฮไดรด์และกรดซิตริก โดย NCF/SA ที่เตรียมโดยใช้ปริมาณกรดน้อยที่สุดที่ 1:6 ให้เสถียรภาพของการกระจายตัวในน้ำได้ดี ดังนั้นจึงเลือก NCF/SA ที่เตรียมได้จากสภาวะนี้ ((1:6)NCF/SA) เป็นสารตัวเติมในสารยึดอะคริลิก-สไตรีนอิมัลชัน โดยใช้ในปริมาณร้อยละ 1 ร้อยละ 3 และร้อยละ 5 โดยน้ำหนักต่อน้ำหนักแห้งของสารยึดอิมัลชัน และขึ้นรูปเป็นฟิล์มแห้งเพื่อศึกษาผลของการเติมสารตัวเติมที่มีต่อสมบัติทางกายภาพของนาโนคอมพอสิตอิมัลชันและฟิล์มสารเคลือบผิวนาโนคอมพอสิต จากผลการศึกษาพบว่าสารตัวเติมมีประสิทธิภาพในการเป็นสารเพิ่มความหนืดให้อิมัลชันนาโนคอมพอสิต นอกจากนี้ยังส่งผลให้ฟิล์มสารเคลือบผิวนาโนคอมพอสิตมีสมบัติการยึดเกาะ ความแข็ง การทนต่อการขูดขีด ค่ายังก์มอดูลัส และค่าการทนต่อแรงดึงเพิ่มขึ้น ทั้งนี้สมบัติต่างๆดังกล่าวขึ้นอยู่กับปริมาณของสารตัวเติม โดยที่ปริมาณตั้งแต่ร้อยละ 3 ถึงร้อยละ 5 แสดงสมบัติกายภาพต่างๆของสารเคลือบผิวนาโน คอมพอสิตมีค่าเพิ่มขึ้น

การขึ้นรูปและสมบัติของนาโนคอมพอสิตยางธรรมชาติ/แกรฟีนออกไซด์ดัดแปร, สรินยา วรพุทธพร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ที่จะใช้แกรฟีนออกไซด์ที่ผ่านการดัดแปรโครงสร้าง เพื่อใช้เป็นสารตัวเติมให้แก่ยางธรรมชาติและยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ โดยแกรฟีนออกไซด์ที่เตรียมได้จากกระบวนการฮัมเมอร์ถูกดัดแปรโครงสร้างด้วย 3-อะมิโนโพรพิลไตรเอทอกซีไซเลน (APTES) และ (3-(อะมิโนเอทิลอะมิโนโพรพิล)ไตรเมทอกซีไซเลน (TMPES) ได้เป็นแกรฟีนออกไซด์ดัดแปร AGO และ TGO ตามลำดับ จากการวิเคราะห์หมู่ฟังก์ชันและองค์ประกอบทางเคมี พบว่าหมู่แอลคอกซีของสารคู่ควบอะมิโนไซเลนเข้าทำปฏิกิริยากับวงแหวนอิพ็อกไซด์ที่อยู่บนระนาบของแกรฟีนออกไซด์ ซึ่งสามารถเกิดการดัดแปรบนระนาบของแกรฟีนออกไซด์ได้ร้อยละ 22.5 และ 21.5 ตามลำดับ และผลจากการดัดแปรบนระนาบของแกรฟีนออกไซด์ส่งผลให้ลักษณะพื้นผิวมีรอยย่นมากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับแกรฟีนออกไซด์ดั้งเดิม อีกทั้งสามารถเพิ่มระยะห่างระหว่างชั้นของคาร์บอนได้ร้อยละ 57.9 และ 63.6 ตามลำดับ ซึ่งการดัดแปรโครงสร้างส่งผลให้ได้ค่าการนำไฟฟ้าของแกรฟีนออกไซด์เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญจาก 0.51 µS m-1 เป็น 319.1 และ 747.2 µS m-1 สำหรับ AGO และ TGO ตามลำดับ เมื่อพิจารณาสมบัติของยางธรรมชาตินาโนคอมพอสิต พบว่าแกรฟีนออกไซด์ดัดแปรมีการกระจายตัวในเมทริกซ์ที่ดีกว่าแกรฟีนออกไซด์ ส่งผลให้ยางธรรมชาติ/แกรฟีนออกไซด์ดัดแปรนาโนคอมพอสิตมีความทนต่อแรงดึง ค่ามอดูลัสที่ความเครียดระยะ 100 และความทนแรงฉีกขาดที่สูงกว่ายางธรรมชาติ/แกรฟีนออกไซด์นาโนคอมพอสิต เมื่อพิจารณาผลของโครงสร้างของสารดัดแปรต่อสมบัติเชิงกล พบว่าไม่ปรากฏความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อนำแกรฟีนออกไซด์ดัดแปรมาใช้เป็นสารตัวเติมในยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ พบว่าหมู่เอมีนของแกรฟีนออกไซด์ดัดแปรเกิดอันตรกิริยากับหมู่ออกซิเรนออกซิเจนของยางธรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ ส่งผลให้แกรฟีนออกไซด์ดัดแปรสามารถกระจายตัวได้ดีและรวมเป็นเนื้อเดียวกับเมทริกซ์ของยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ ทำให้ผลของการเติมแกรฟีนออกไซด์ดัดแปรในยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์มีสมบัติเชิงกลที่ดีกว่าการเติมแกรฟีนออกไดซ์ แต่อย่างไรก็ตามเมื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพของแกรฟีนออกไซด์ดัดแปรในยางทั้งสองชนิดพบว่าประสิทธิภาพการเสริมแรงของแกรฟีนออกไซด์ดัดแปรในยางธรรมชาติสูงกว่าในยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ ซึ่งอาจเป็นผลมาจากการเกิดอันตรกิริยาของแกรฟีนออกไซด์ดัดแปรและยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ ส่งผลให้ความหนืดของยางนาโนคอมพอสิตค่อนข้างสูง ทำให้การผสมสารเคมียางกับยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์ เกิดได้ไม่ดี จึงต้องใช้เวลาในการผสมที่ยาวกว่าจึงทำให้สายโซ่ของยางถูกตัดขาดมากกว่า เมื่อทำการศึกษาสมบัติทางไฟฟ้าของยางธรรมชาติและยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์นาโนคอมพอสิต พบว่าค่าการนำไฟฟ้ามีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเมื่อสัดส่วนของแกรฟีนออกไซด์ดัดแปรที่เพิ่มขึ้น การเติม TGO ส่งผลให้ค่าการนำไฟฟ้าของยางนาโนคอมพอสิตสูงกว่าการเติม AGO และ GO เมื่อนำยางธรรมชาติและยางธรรมชาติอิพ็อกซิไดซ์นาโนคอมพอสิตมาประยุกต์ใช้เป็นเซนเซอร์ในการตรวจจับการเคลื่อนไหว โดยอาศัยการเคลื่อนไหวของนิ้วมนุษย์ พบว่ายางนาโนคอมพอสิตที่ใช้สารตัวเติม AGO มีความเหมาะสมในการนำมาพัฒนาเป็นเซนเซอร์มากกว่า TGO อันเนื่องมาจากลักษณะการเปลี่ยนแปลงของค่าความต้านทานไฟฟ้าที่เป็นรูปแบบที่ชัดเจนมากกว่า

กลูโคสไบโอเซ็นเซอร์แบบไม่ใช้เอนไซม์จากคอปเปอร์ออกไซด์/รีดิวซ์กราฟีนออกไซด์นาโนคอมพอสิต, นพรัตน์ จันทร์มี

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในงานวิจัยนี้กลูโคสไบโอเซ็นเซอร์แบบไม่ใช้เอนไซม์ถูกพัฒนาขึ้นโดยใช้นาโนคอมพอสิตของโลหะออกไซด์และรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์ ขั้วไฟฟ้าคาร์บอนพิมพ์สกรีนถูกดัดแปรด้วยรีดิวซ์ กราฟีนออกไซด์เพื่อเพิ่มการนำไฟฟ้าและดัดแปรด้วยโลหะออกไซด์ที่มีขนาดในระดับนาโนสองชนิด ได้แก่ คอปเปอร์ออกไซด์ และซิงค์ออกไซด์เพื่อเป็นตัวเร่งทางเคมีไฟฟ้าสำหรับการเกิดออกซิเดชันโดยตรงของกลูโคส โดยศึกษาความเข้มข้นของสารดัดแปรที่เหมาะสมด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด จากนั้นเปรียบเทียบประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาของขั้วไฟฟ้าดัดแปรด้วยโลหะออกไซด์ด้วยเทคนิคไซคลิกโวล แทมเมทรีพบว่าขั้วไฟฟ้าคาร์บอนพิมพ์สกรีนที่ถูกดัดแปรด้วยรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์และคอปเปอร์ออกไซด์ให้กระแสสูงสุด จึงเลือกมาใช้เป็นขั้วไฟฟ้าสำหรับกลูโคสไบโอเซ็นเซอร์แบบไม่ใช้เอนไซม์ สำหรับการตรวจวัดกลูโคสในตัวอย่างจริง อุปกรณ์รูปแบบใหม่ถูกสร้างขึ้นโดยติดกระดาษพิมพ์แวกซ์ที่เคลือบด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์เพื่อเป็นส่วนป้อนสารตัวอย่างลงบนขั้วไฟฟ้าคาร์บอนพิมพ์สกรีนที่ถูกดัดแปรด้วย รีดิวซ์กราฟีนออกไซด์และคอปเปอร์ออกไซด์ อุปกรณ์นี้ถูกใช้ตรวจวัดกลูโคสในฟอสเฟตบับเฟอร์ซาลีนแสดงช่วงความเป็นเส้นตรงที่ 0.125 ถึง 7.0 มิลลิโมลาร์ และ 0.031 ถึง 7.0 มิลลิโมลาร์ โดยมีค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ที่ 0.9940 และ 0.9911 สำหรับการตรวจวัดด้วยเทคนิคไซคลิกโวลแทมเมทรีและเทคนิคแอมเพอโรเมทรี ตามลำดับ นอกจากนี้ขั้วไฟฟ้าคาร์บอนพิมพ์สกรีนที่ถูกดัดแปรด้วยรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์และคอปเปอร์ออกไซด์สามารถคงประสิทธิภาพการตรวจวัดได้ถึง 6 วันภายหลังการเตรียมอุปกรณ์ กลูโคสไบโอเซ็นเซอร์แบบไม่ใช้เอนไซม์ที่พัฒนาขึ้นนี้จึงสามารถประยุกต์เป็นอุปกรณ์ทางเลือกสำหรับติดตามผู้ป่วยโรคเบาหวานอย่างง่ายโดยไม่ต้องเตรียมตัวอย่าง

Surface-Enhanced Raman Scattering Using Fluorescence-Quenched Carbon Quantum Dots For Mercury Ion Detection, Andaru Dena Prasiwi

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Mercury ion (Hg2+) is one of the most challenging problems due to its high toxicity at low concentration and bioaccumulative effects affecting human health. Herein, we propose a strategy to exploit the fluorescence quenching of carbon quantum dots (CQDs) combined with surface-enhanced Raman scattering (SERS) technique to detect Hg2+. CQDs exhibit strong fluorescence emission interfering SERS measurement. However, with the presence of Hg2+, fluorescence from CQDs can be quenched, and the SERS spectrum can be collected. In this work, SERS spectra of rhodamine 6G (R6G) incorporated with CQDs and Hg2+ (0.100‒100 ng/L) were studied. The SERS spectra of R6G was …

Removal Of Arsenic From Wastewater Using Mixed Metal Hydroxides And Biopolymers, Angchuda Ratroj

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Arsenic is one of the contaminants in wastewater which becomes a worldwide environmental problem. Therefore, several simple and cost-effective techniques have been developed for arsenic removal. This study reports on the removal of arsenic by coprecipitation method with variable combinations of the well-known metal salts, such as FeCl3 or AlCl3 with the environmentally friendly inorganic metal salts, such as MgCl2 or CaCl2, which is called "mixed metal system". Moreover, for improving the low toxicity from sludge production, hence the coprecipitation techniques using mixed metal salts as coagulants combine with biopolymers (alginate or chitosan) as flocculants for arsenic removal were also …

กระบวนการพัฒนาโปรแกรมตัวส่งระหว่างโมเดลเชิงวัตถุและเชิงสัมพันธ์ด้วยเทคนิคโลวโค้ดบนโอดู, โสภณวิชญ์ พิชิตเธียรธรรม

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้นำเสนอมอดูลเจนเนอเรเตอร์ ซึ่งเป็นเครื่องมือสำหรับการเขียนโปรแกรมตัวส่งระหว่างโมเดลเชิงวัตถุและเชิงสัมพันธ์บนโอดู โอดูเป็นซอฟต์แวร์อีอาร์พีแบบเปิดเผยรหัสต้นฉบับที่รวบรวมมอดูลที่จำเป็นสำหรับการจัดการธุรกิจต่าง ๆ และผู้พัฒนาสามารถพัฒนามอดูลเพื่อขยายขีดความสามารถของโอดูได้ โดยในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาการพัฒนาซอฟต์แวร์บนโอดู มักต้องใช้เวลาในการเรียนรู้เพราะมีความซับซ้อนของเฟรมเวิร์ก จึงมีการนำแนวทางการพัฒนาซอฟต์แวร์แบบโลวโค้ด (การเขียนโค้ดที่น้อยกว่าปกติ) มาใช้ในการพัฒนามอดูลเจนเนอเรเตอร์ขึ้น เพื่อให้เป็นเครื่องมือสำหรับออกแบบและสร้างรหัสต้นฉบับสำหรับมอดูล ทำให้ผู้พัฒนาซอฟต์แวร์บนโอดูไม่ต้องกังวลเรื่องข้อผิดพลาดอันเนื่องมาจากความซับซ้อนของเฟรมเวิร์ก และให้ความสำคัญกับการเขียนโปรแกรมในด้านอื่น ๆ ได้มากขึ้น โดยเครื่องมือนี้ถูกพัฒนาด้วยภาษา ไพธอนให้เป็นเว็บแอปพลิเคชันทำงานบนเว็บเบราว์เซอร์ และได้มีการทดสอบการใช้งานกับทั้งผู้พัฒนามอดูลบนโอดู ผู้ใช้งานโอดูที่มีทักษะการเขียนโปรแกรม ผู้ที่ไม่เคยมีประสบการณ์กับโอดู และอาสาสมัครภายนอกบริษัท ซึ่งได้ผลลัพธ์ว่า ผู้ทดสอบทั้งหมดสามารถพัฒนามอดูลโดยใช้มอดูลเจนเนอเรเตอร์ได้สำเร็จ เครื่องมือนี้จึงสามารถช่วยให้ผู้ที่ไม่มีประสบการณ์ในการพัฒนามอดูลบนโอดูสามารถพัฒนามอดูลขึ้นมาได้โดยใช้เวลาไม่นาน และเมื่อเปรียบเทียบเวลาที่ใช้ในการพัฒนามอดูลของกลุ่มผู้พัฒนามอดูลบนโอดู ระหว่างแบบปกติที่เขียนโค้ดด้วยตนเองกับการใช้ มอดูลเจนเนอเรเตอร์ พบว่าการใช้เครื่องมือนี้สามารถลดเวลาการพัฒนามอดูลโดยเฉลี่ยได้ถึง 20% อีกทั้งมอดูลเจนเนอเรเตอร์ยังนำไปใช้ได้จริงในโครงการการพัฒนาซอฟต์แวร์ของบริษัท

Preparation And Crystal Structures Of Racemic And Quasiracemic Imidazole Or N-Methyl Imidazole Copper Complexes Containing Substituted N-Benzoylalanines, Emily Catherine Chong

Theses, Dissertations and Culminating Projects

A quasiracemate is the cocrystallization of two similarly shaped but chemically distinct molecules of opposite handedness. There has been limited to no work regarding quasiracemates in the field of inorganic chemistry. The goal of this study was to prepare various metal based enantiomers, racemates, and quasiracemates using N-benzoylalanines with imidazole or N-methylimidazole as ligands bound to copper to form a metal complex. In this study, we developed a method to prepare substituted N-benzoylalanines and its copper complexes. We also prepared one co-crystal between two differently substituted N-benzoylalanines.

This work reports the successful synthesis and crystal structure analysis of an organic …

A Comparative Study Of Drug Affinities Determined By Thermofluor And Kinetic Analysis, Oruba Shatnawi

Theses, Dissertations and Culminating Projects

Determining the binding affinity and potency in vitro is one of the significant steps that can give a clue for a new candidate drug during the drug discovery process. Thermofluor is a method used in measuring binding affinity (Kd) of protein-ligands interaction through determining the change in thermal denaturation temperature of protein using real time PCR (RT-PCR). Kinetic analysis assay is used to screen a library of compounds to calculate their potencies (IC50) and inhibition constants (Ki) and it can be performed by spectrophotometer technique. In this study, we used bovine carbonic anhydrase II (BCA II) enzyme, and four of …

Ni-Au Anodic Nano-Electrocatalyst For Direct Glucose Fuel Cells, Islam M. Al-Akraa, Aya S. Abdulhalim Eng, Yassr M. Asal Mr, Ahmad M. Mohammad Prof

Chemical Engineering

This study aims at the sequential assembling of a nickel oxide (NiOx: cauliflower-like nanostructure, 90 nm) and gold (Au; spherical, 95 nm in an average particle size) onto the GC surface nanocatalyst on a glassy carbon (GC) electrode (will be abbreviated as Ni-Au/GC) for the glucose electro−oxidation (GO); the principal anodic reaction in the direct glucose fuel cells (DGFCs). The charge of the Ni deposition on the GC surface (will be abbreviated as Ni/GC electrode) was initially optimized to obtain the highest catalytic activity toward GO which attained at (339.8 Ag−1) by applying 15 mC in the Ni deposition. Yet, …

Dye-Encapsulated Ethyl Cellulose As Fluorescence Sensor For Aldehyde Detection, Jinnawat Jongkhumkrong

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Over past years, even though lung cancer as one of vital cancer-related mortalities worldwide has inevitably exhibited the highest death rate of entire cancers, there is no facile and convenient diagnosis approaches. The previous researches have reported about long-chain aldehyde compounds such as hexanal, heptanal, octanal, and nonanal as the crucial biomarkers of lung cancer. Nevertheless, the sensing platform for long-chain aldehyde detection have been rarely reported. In this research, the helicene dye-encapsulated ethyl cellulose (EC@dye-NH) nanosensors have achieved the potentially sensitive and specific detection of long-chain aldehyde in aqueous media. As a proof-of-concept, the intrinsic hydrazine group of dye-NH …

Determination Of Samarium And Dysprosium Solubility, Seana Brennan

Theses and Dissertations (Comprehensive)

In recent years, the use of Rare Earth Elements (REE) has rapidly increased, resulting in numerous potential anthropogenic inputs to the environment. As a result, these metals are emerging as microcontaminants and pose a potential threat to aquatic life. However, the toxicity of REE are largely unknown due, in part, to the limited information on their chemical speciation. The purpose of this project was to gain an understanding of REE precipitate formation and solubility as the foundation for the development of the chemical equilibrium component of toxicity prediction models. Solubility experiments were conducted with Samarium, (Sm), a light REE, and …

A Validated Uplc-Ms/Ms Method For The Determination Of Aliphatic And Aromatic Isocyanate Exposure In Human Urine, Maggy Lépine, Lekha Sleno, Jacques Lesage, Sébastien Gagné

Études primaires

4,4′-Methylenediphenyldiisocyanate (MDI), toluenediisocyanate (2,4-TDI and 2,6-TDI), and 1,6′-hexamethylenediisocyanate (HDI) are all commonly used in the production of polyurethane-containing materials in different application areas. Workers exposed occupationally to these compounds may develop sensitization with the potential to lead to asthma. Isocyanates are metabolized in vivo by conjugation to macromolecules and/or by acetylation prior to being eliminated in urine. The hydrolysis of urine samples releases free amine compounds from these metabolites as biomarkers of exposure, specific to each parent isocyanate: 4,4′-methylenedianiline (MDA), toluenediamine (2,4-TDA and 2,6-TDA), and hexamethylenediamine (HDA). To address the need for a validated method that could be used for …

Synthesis Of Guanidines From Thioureas Using Photocatalyst, Trin Sae-Tan

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

In this study, a photo catalytic guanylation is investigated using Ru(bpy)3Cl2 as a photocatalyst under visible light irradiation. The reaction can be performed in green solvent such as ethanol and water and non-toxic K2CO3 base using 1-5% of Ru(bpy)3Cl2 under 19W white LED irradiation. Under optimized condition, this method can be applied for guanylation of various thioureas carrying a variety of functional groups with morpholine. Moreover, the amine scope includes primary and secondary amine carrying various functional groups. As the result, more than twenty examples of guanidine products can be produced in fair to excellent yields. Moreover, the reaction can …

Benzoporphyrin-Based Photosensitizing Nanocomposites For Optoelectronic Applications, Wittawat Keawsongsaeng

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

A new series of meso-bifunctionalized benzoporphyrin derivatives bearing a p-diphenylaminophenylethynyl and a p-carboxylphenylethynyl meso-groups, and 2 p-carboxyl groups in a trans-fashion on a benzoporphyrin core is successfully synthesized and characterized by spectroscopic techniques. Impact of electron-donating diphenylamino and electron-withdrawing surface-anchoring carboxyl groups on photophysical and electrochemical properties of the target benzoporphyrins was investigated in comparison with those of their benchmark analog containing one carboxylphenylethylnyl and three phenyl meso-groups by UV-visible spectrophotometry and cyclic voltammetry. The results show that while the p-carboxylphenylethynyl group give electronic contribution to the molecules by lowering energy gap, a role of the p-diphenylaminophenylethynyl group is found …

ผลของแอโรมาติกพอลิเอสเทอร์พอลิออลต่อสมบัติของโฟมพอลิไอโซไซยานูเรตแบบแข็ง, สุวมิตร เชื่อมชิต

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาผลจากการใช้แอโรมาติกพอลิเอสเทอร์พอลิออลสองชนิด คือ พอลิออล A และพอลิออล B เป็นองค์ประกอบหลักต่อสมบัติของโฟมพอลิไอโซไซยานูเรตแบบแข็ง โดยพอลิออล A และพอลิออล B มีค่าหมู่ไฮดรอกซิลต่างกัน คือ 220 และ 350 mg.KOH/g ตามลำดับ เตรียมโฟมด้วยดัชนีไอโซไซยาเนตที่ 250, 280 และ 300 ศึกษาเวลาที่ใช้ในการเกิดปฏิกิริยา คือ เวลาที่สารผสมเป็นครีม เวลาที่สารผสมเป็นเจล เวลาที่โฟมหยุดฟู และเวลาที่ผิวหน้าของโฟมไม่เกาะติดกับผิวสัมผัสของวัสดุ สมบัติเชิงกายภาพและสมบัติเชิงกลของโฟมที่ศึกษามีดังนี้ คือ ความหนาแน่น การเปลี่ยนแปลงของหมู่ไอโซไซยาเนตและอัตราส่วนระหว่างหมู่ไอโซไซยานูเรตและหมู่ยูรีเทน ความต้านทานต่อแรงกดอัด สัณฐานวิทยา เสถียรภาพทางความร้อน ค่าการนำความร้อน และสมบัติการป้องกันการลามไฟ จากการศึกษาพบว่าโฟมพอลิไอโซไซยานูเรตที่เตรียมจากพอลิออล B สูตร F6 ที่ดัชนีไอโซไซยาเนต 280 มีสมบัติที่ใกล้เคียงกับเป้าหมายที่ต้องการ คือ ความหนาแน่น 35-40 kg/m3 ค่าการนำความร้อนที่น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.023 W/mK และผ่านการทดสอบมาตรฐานการลามไฟ DIN 4102-B2 ดังนั้น สูตรการผลิตโฟมจากพอลิออล B สูตร F6 ที่ดัชนี 280 มีความเป็นไปได้ที่จะนำไปใช้ในงานเชิงอุตสาหกรรม

Method Development For The Analysis Of Fatty Acids In Adipose Tissue Using Stir Bar Sorptive Extraction Coupled With Gas Chromatography-Mass Spectrometry, Angela Marisol Encerrado Manriquez

Open Access Theses & Dissertations

The project was aimed to develop an easy and sensitive analytical tool to study the role of fatty acids (FAs) profile in periprostatic adipose tissue (PPAT) and prostate cancer (PCa). PCa is the second leading cause of cancer-related death among American men. Although obesity has been mostly ruled out by many researchers as a risk factor for developing PCa, it has shown to be associated with PCa metastasis and progression. Periprostatic adipose tissue, which was present on 48% of prostatic surfaces, has been reported to act as energy sources for facilitating a positive microenvironment for PCa tumor progression. To understand …

Expression, Purification, And Characterization Of Recombinant Human Npas2, Brenda Moreno

Open Access Theses & Dissertations

Many living organisms have biological clocks known as circadian rhythms that control various physiological and behavioral processes, tailored with the day and night. At the cellular level, the circadian clock drives daily rhythms with a transcriptional-translational feedback loop (TTFL) established by multiple transcription factors and genes under their regulation. Circadian Locomotor Output Cycles Kaput (CLOCK) and Brain and Muscle ARNT-like protein 1 (BMAL1) are two of those transcription factors, initiating the TTFL by forming a heterodimeric complex that bind to DNA promoters. Neuronal PAS domain protein 2 (NPAS2) is a functional analog to CLOCK. Less knowledge about NPAS2, in contrast …

Discovery Of Glycan-Based Biomarkers For Cutaneous Leishmaniasis And Chagas Disease By Reversed Immunoglycomics, Alba Lucia Montoya

Open Access Theses & Dissertations

Protozoa are the causative agents of a number of diseases that affect humans and mammalian animals. Several forms of leishmaniasis are caused by different Leishmania species (Leishmania spp.), while Chagas disease (CD) is caused by the parasite Trypanosoma cruzi (T. cruzi). These members of the Trypanosomatidae family have characteristic glycoconjugates broadly distributed on their cell surfaces, which can be useful for diagnosis and follow-up of chemotherapy for the diseases.

Leishmania spp. expresses an “exotic” surface glycocalyx mainly composed of a number of glycosyl-phosphatidylinositol (GPI)-anchored proteins, a complex lipophosphoglycan (LPG) and a family of low-molecular mass glycoinositol-phospholipids (GIPLs), some of them …

Antioxidant Intervention In Radical-Induced Protein Damage, Emmanuel Zubia

Open Access Theses & Dissertations

Many environmental toxicants are known to increase free-radical production, which can create cellular havoc and lead to a myriad of ailments. Antioxidants can be used to ameliorate the prevalence of free radicals, potentially serving as prophylactics against radical-induced disorders. Many exogenous antioxidants are phytochemicals in origin, such as ascorbic acid, gallic acid, and ellagic acid. Some of these antioxidants can be found in traditional medicine, like tanshinone and brazilin, which have been studied and are known to have low cytotoxicity. Here we test the radical rescue capacity of a selected group of phytochemical antioxidants on protein rescue models. Specifically, our …

Investigation Of Iron Doped Gallium Oxide (Ga-Fe-O) System: Structure Property Relationship And Performance Evaluation For Optical And Catalytic Applications, Swadipta Roy

Open Access Theses & Dissertations

From September 2012 to May 2015, a phenocam monitored the seaward edge of a protected mangrove forest. Calculated GCC revealed seasonal greening patterns of a mangrove species, Rhizophoa apiculata, and an overall increase in the GCC, suggesting mangrove expansion. In comparing temperature and precipitation effects, it was found that this particular mangrove species had a greening optima at temperatures between 28°C and 28.5°C, and greening and canopy development response lag time of 10 weeks in response to precipitation. Tree saplings were monitored and showed to grow by 50%, mostly during a three month period during the rainy season. The establishment …

Microplastic Fragment And Fiber Contamination Of Beach Sediments From Selected Sites In Virginia And North Carolina, Usa, Gabrielle Z. Dodson, A. Katrina Shotorban, Patrick G. Hatcher, Derek Waggoner, Sutapa Ghosal, Nora Noffke

OES Faculty Publications

Microplastic particles (<5 >mm) constitute a growing pollution problem within coastal environments. This study investigated the microplastic presence of estuarine and barrier island beaches in the states of Virginia and North Carolina, USA. Seventeen sediment cores were collected at four study sites and initially tested for microplastic presence by pyrolysis-gas chromatography–mass spectrometry. For the extraction, microplastic particles were first separated from the sediment using a high-density cesium chloride solution (1.88 g/mL). In a second step, an oil extraction collected the remaining microplastic particles of higher densities. Under the light microscope, the extracted microplastic particles were classified based on their morphologies …

N‑Linked Glycosylation Prevents Deamidation Of Glycopeptide And Glycoprotein, Joshua Zhu, Ding Liu, Vy P. Tran, Zhigang Wu, Kuan Jiang, He Zhu, Jiabin Zhang, Christopher Gibbons, Bingzhong Xue, Hang Shi, Peng George Wang

Faculty Work Comprehensive List

Deamidation has been recognized as a common spontaneous pathway of protein degradation and a prevalent concern in the pharmaceutical industry; deamidation caused the reduction of protein/peptide drug efficacy and shelf life in several cases. More importantly, deamidation of physiological proteins is related to several human diseases and considered a "timer" for the diseases. N-linked glycosylation has a variety of significant biological functions, and it interestingly occurs right on the deamidation site-asparagine. It has been perceived that N-glycosylation could prevent deamidation, but experimental support is still lacking for clearly understanding the role of N-glycosylation on deamidation. Our results presented that deamidation …

Intra- And Intermolecular Self-Assembly Of A 20-Nm-Wide Supramolecular Hexagonal Grid, Zhe Zhang, Yiming Li, Bo Song, Yuan Zhang, Xin Jiang, Ming Wang, Ryan Tumbleson, Changlin Liu, Pingshan Wang, Xin-Qi Hao, Tomas Rojas, Anh T. Ngo, Jonathan L. Sessler, George R. Newkome, Saw Wai Hla, Xiaopeng Li

Physics Faculty Publications

For the past three decades, the coordination-driven self-assembly of three-dimensional structures has undergone rapid progress; however, parallel efforts to create large discrete two-dimensional architectures—as opposed to polymers—have met with limited success. The synthesis of metallo-supramolecular systems with well-defined shapes and sizes in the range of 10–100 nm remains challenging. Here we report the construction of a series of giant supramolecular hexagonal grids, with diameters on the order of 20 nm and molecular weights greater than 65 kDa, through a combination of intra- and intermolecular metal-mediated self-assembly steps. The hexagonal intermediates and the resulting self-assembled grid architectures were imaged at submolecular …

Observation Of Reduced Thermal Conductivity In A Metal-Organic Framework Due To The Presence Of Adsorbates, Hasan Babaei, Mallory E. Decoster, Minyoung Jeong, Zeinab M. Hassan, Timur Islamoglu, Helmut Baumgart, Alan J.H. Mcgaughey, Engelbert Redel, Omar K. Farha, Patrick E. Hopkins, Jonathan A. Malen, Christopher E. Wilmer

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

Whether the presence of adsorbates increases or decreases thermal conductivity in metal-organic frameworks (MOFs) has been an open question. Here we report observations of thermal transport in the metal-organic framework HKUST-1 in the presence of various liquid adsorbates: water, methanol, and ethanol. Experimental thermoreflectance measurements were performed on single crystals and thin films, and theoretical predictions were made using molecular dynamics simulations. We find that the thermal conductivity of HKUST-1 decreases by 40 – 80% depending on the adsorbate, a result that cannot be explained by effective medium approximations. Our findings demonstrate that adsorbates introduce additional phonon scattering in HKUST-1, …

Deriving Statistical Inference From The Application Of Artificial Neural Networks To Clinical Metabolomics Data, Kevin M. Mendez

Theses: Doctorates and Masters

Metabolomics data are complex with a high degree of multicollinearity. As such, multivariate linear projection methods, such as partial least squares discriminant analysis (PLS-DA) have become standard. Non-linear projections methods, typified by Artificial Neural Networks (ANNs) may be more appropriate to model potential nonlinear latent covariance; however, they are not widely used due to difficulty in deriving statistical inference, and thus biological interpretation. Herein, we illustrate the utility of ANNs for clinical metabolomics using publicly available data sets and develop an open framework for deriving and visualising statistical inference from ANNs equivalent to standard PLS-DA methods.

Td-Dft Spin-Adiabats With Analytic Nonadiabatic Derivative Couplings, Nicole Bellonzi, Ethan Alguire, Shervin Fatehi, Yihan Shao, Joseph E. Subotnik

School of Integrative Biological & Chemical Sciences (Formerly Dept. of Chemistry)

Wepresent an algorithm for efficient calculation of analytic nonadiabatic derivative couplings between spin-adiabatic, time-dependent density functional theory states within the Tamm-Dancoff approximation. Our derivation is based on the direct differentiation of the Kohn-Sham pseudowavefunction using the framework of Ou et al. Our implementation is limited to the case of a system with an even number of electrons in a closed shell ground state, and we validate our algorithm against finite difference at an S1/T2 crossing of benzaldehyde. Through the introduction of a magnetic field spin-coupling operator, we break time-reversal symmetry to generate complex valued nonadiabatic derivative couplings. Although the nonadiabatic …

Lanthanide-Doped Lanthanum Hafnate Nanoparticles As Multicolor Phosphors For Warm White Lighting And Scintillators, Santosh K. Gupta, Jose P. Zuniga, Maya Abdou, Melonie P. Thomas, Manisha De Alwis Goonatilleke, Beth S. Guiton, Yuanbing Mao

School of Integrative Biological & Chemical Sciences (Formerly Dept. of Chemistry)

Designing luminescent materials especially nanomaterials with multifunctional applications is highly challenging and demanding. In this work, we explored pyrochlore La2Hf2O7 nanoparticles (NPs) singly and triply codoped with Eu3+, Tb3+ and Dy3+. Under both ultraviolet and X-ray irradiations, the La2Hf2O7 NPs singly doped with Eu3+, Tb3+ and Dy3+ displayed red, green and yellowish-blue emission, respectively. The concentration quenching study revealed a non-radiative energy transfer in Eu3+ doped La2Hf2O7 NPs, which takes place via dipole-quadrupole mechanism. On the other hand, a dipole-dipole interaction prevails in Tb3+ and Dy3+ doped La2Hf2O7 NPs. Lifetime spectroscopy reveals the stabilization of Eu3+ and Dy3+ ions at …