Chemistry Commons^™

Supply And Consumption Of Dissolved Organic Phosphorus Across The Subtropical Indian Ocean, Corinne Richard

Honors Theses and Capstones

The Indian Ocean is an understudied region for marine phosphorus (P) biogeochemistry. Emerging evidence indicates marine phytoplankton can adapt to decreasing supplies of inorganic P, a required nutrient for growth, by alternatively utilizing organic forms of P. Here we investigate the dissolved organic phosphorus concentration ([DOP]) distribution across the southern Indian Ocean using observations collected on the I05 US GO-SHIP Cruise (2023) across ~33ºS latitude. We quantify the longitudinal variability of [DOP] in the upper 350 m of the Indian Ocean and infer its rate of biological consumption from surface waters, contributing as an organic nutrient to sustain marine autotrophs …

Synthesis Of Hydroxycinnamate Derivatives And Characterization Of Bioactivity As Radical Scavengers And Α-Glucosidase Inhibitors, Cate Simmermaker

University of the Pacific Theses and Dissertations

Hydroxycinnamic acids (HCAs), a class of polyphenols commonly found in regularly consumed fruits and vegetables, have been investigated for efficacy as radical scavengers and glycosidase inhibitors. These compounds could mitigate the negative health effects of free radicals in oxidative stress diseases including neurodegeneration, cancer and diabetes. The HCAs investigated were caffeic acid (1), p-coumaric acid (2), ferulic acid (3), and sinapic acid (4). The compounds were derivatized with synthetically prepared amino acid esters through a four-step synthesis including protective acetylation, chlorination of the carboxylic acid, amidation, and subsequent deprotection of all applied protecting groups. The inclusion of diverse derivative groups …

Intrinsic Lipid Curvature And Bilayer Elasticity As Regulators Of Channel Function: A Comparative Single-Molecule Study, Mohammad Ashrafuzzaman, Roger E. Koeppe Ii, Olaf S. Andersen

Chemistry & Biochemistry Faculty Publications and Presentations

Perturbations in bilayer material properties (thickness, lipid intrinsic curvature and elastic moduli) modulate the free energy difference between different membrane protein conformations, thereby leading to changes in the conformational preferences of bilayer-spanning proteins. To further explore the relative importance of curvature and elasticity in determining the changes in bilayer properties that underlie the modulation of channel function, we investigated how the micelle-forming amphiphiles Triton X-100, reduced Triton X-100 and the H_II lipid phase promoter capsaicin modulate the function of alamethicin and gramicidin channels. Whether the amphiphile-induced changes in intrinsic curvature were negative or positive, amphiphile addition increased gramicidin channel …

Zno Varistors—Preparation Of Nano And Micro Sized Powders By Mechanical Methods For Low And High Voltage Varistors, Maura Kelleher

Books/Book Chapters

ZnO-Bi2O3-Sb2O3 varistors are as essential today as they have been since their discovery five decades ago. Their role is to protect other electronic components against oncoming surges of electrons and survive. The demands on varistors are increasing. Electronic components are becoming smaller and more sensitive, and the metal oxides from which varistors are made are precious. Every aspect of their structure (macro, micro, nano and atomic) determines how they perform and survive. Each stage and variable within the powder metallurgy process is important. The mechanical methods in preparing nano and micro sized metal oxide powders are outlined in this chapter.

Hybridization And Duplex Stability Of Peptide Nucleic Acid Containing An Azobenzene Switch, Carmen J. Velasquez

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

Light-driven molecular switches that can be turned on and off on demand have found many biological applications. For DNA, RNA, and synthetic derivatives, the switch can be used to interfere with a hybridization event with a complementary strand. To explore this potential, we have synthesized three light-sensitive PNA which have an azobenzene group (PNA-5azo5 and PNA-4azo4), and two azobenzene groups (PNA-2azo5azo2) as part of the PNA backbone. UV experiments were used to verify the conversion to the cis-isomer from the initial trans state for all of the single-stranded Azo-PNA ( PNA-5azo5, PNA-4azo4, and PNA-2azo5azo2) by irradiating at 365 nm …

Problems In Chemical Graph Theory Related To The Merrifield-Simmons And Hosoya Topological Indices, William B. O'Reilly

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

In some sense, chemical graph theory applies graph theory to various physical sciences. This interdisciplinary field has significant applications to structure property relationships, as well as mathematical modeling. In particular, we focus on two important indices widely used in chemical graph theory, the Merrifield-Simmons index and Hosoya index. The Merrifield-Simmons index and the Hosoya index are two well-known topological indices used in mathematical chemistry for characterizing specific properties of chemical compounds. Substantial research has been done on the two indices in terms of enumerative problems and extremal questions. In this thesis, we survey known extremal results and consider the generalized …

Selected Trace Element Uptake By Rice Grain As Affected By Soil Arsenic, Water Management And Cultivar -A Field Investigation, Eric M. Farrow, Jianmin Wang, Honglan Shi, John Yang, Bin Hua, Baolin Deng

Chemistry Faculty Research & Creative Works

Accumulation of arsenic (As) in rice grain was reported in many regions of the world, including the United States, which has been a threat to human health. This field research investigated the grain as accumulation and its relationship with the uptake of selenium (Se), molybdenum (Mo), and cadmium (Cd) in soils with and without monosodium methane arsonate (MSMA) amended, as effects of selected rice cultivars and water management. Results indicated that MSMA increased the accumulation of as and Se but decreased Mo for all six cultivars under four irrigation management. MSMA also increased grain-Cd in some cultivars. in no MSMA-amended …

Autoregulatory Mechanism Of Enzyme Activity By The Nuclear Localization Signal Of Lysine-Specific Demethylase 1, Dulmi Senanayaka, Danyun Zeng, Sahar Alishiri, William J. Martin, Khadijah I. Moore, Roshni Patel, Zigmund Luka, Alexander Hirschi, Nicholas J. Reiter

Chemistry Faculty Research and Publications

The N-terminal region of the human lysine-specific demethylase 1 (LSD1) has no predicted structural elements, contains a nuclear localization signal (NLS), undergoes multiple posttranslational modifications (PTMs), and acts as a protein-protein interaction hub. This intrinsically disordered region (IDR) extends from core LSD1 structure, resides atop the catalytic active site, and is known to be dispensable for catalysis. Here, we show differential nucleosome binding between the full-length and an N terminus deleted LSD1 and identify that a conserved NLS and PTM containing element of the N terminus contains an alpha helical structure, and that this conserved element impacts demethylation. Enzyme assays …

Terra-Lsd1 Phase Separation Promotes R-Loop Formation For Telomere Maintenance In Alt Cancer Cells, Nicholas J. Reiter

Chemistry Faculty Research and Publications

The telomere repeat-containing RNA (TERRA) forms R-loops to promote homology-directed DNA synthesis in the alternative lengthening of telomere (ALT) pathway. Here we report that TERRA contributes to ALT via interacting with the lysine-specific demethylase 1A (LSD1 or KDM1A). We show that LSD1 localizes to ALT telomeres in a TERRA dependent manner and LSD1 function in ALT is largely independent of its demethylase activity. Instead, LSD1 promotes TERRA recruitment to ALT telomeres via RNA binding. In addition, LSD1 and TERRA undergo phase separation, driven by interactions between the RNA binding properties of LSD1 and the G-quadruplex structure of TERRA. Importantly, the …

Additive-Dependent Regioselective Boracarboxylation Of Alkenes Using Low Valent Copper And Co2, Carly H. Gordon Ph.D.

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

As a major greenhouse gas, carbon dioxide (CO₂) is an abundant and renewable C₁ feedstock, and developing methods for fixing CO₂ into high-value products is a major interest for the movement of greener chemistry. The boracarboxylation of alkenes provides access to difunctionalized products containing pharmaceutically relevant motifs, including carboxylic acids and boron-containing moieties. Significant work has been done to improve the versatility and efficiency of this methodology, with the recent expansion into a wide variety of terminal alkenes. The use of different phosphine and alkene additives have demonstrated positive effects on reaction rates and productivity, indicating …

Tailored (La0.2pr0.2nd0.2tb0.2dy0.2)2ce2o7 As A Highly Active And Stable Nanocatalyst For The Oxygen Evolution Reaction, Sreya Paladugu, Ibrahim Munkaila Abdullahi, Palani Raja Jothi, Bo Jiang, Manashi Nath, Katharine Page

Chemistry Faculty Research & Creative Works

Designing highly active and robust catalysts for the oxygen evolution reaction is key to improving the overall efficiency of the water splitting reaction. It has been previously demonstrated that evaporation induced self-assembly (EISA) can be used to synthesize highly porous and high surface area cerate-based fluorite nano catalysts, and that substitution of Ce with 50% rare earth (RE) cations significantly improves electrocatalyst activity. Herein, the defect structure of the best performing nano catalyst in the series are further explored, Nd₂Ce₂O₇, with a combination of neutron diffraction and neutron pair distribution function analysis. It is …

Highly Dipole-Parallel Aligned Nonlinear Optical Organic Molecular Crystalline Materials: Rational Design, Experimental And Theoretical Studies Of Supramolecular Structures And Non-Covalent Interactions, Harmeet Singh Bhoday

Doctoral Dissertations

Highly dipole-parallel aligned donor-acceptor substituted organic molecules are attractive for a wide array of applications, including nonlinear optics. However, only a limited number of crystals are known to adopt polar non-centrosymmetric space groups. The concepts guiding the fabrication of these polar materials have been described. The study focused on unsymmetrical donor-acceptor substituted azines and butadiene's. An improved design over (MeO, Y)-azines led to the realization of three crystals perfectly aligned in dipole parallel orientation for (PhO, Y)-azines with Y = Cl, Br, I, and one nearly perfectly aligned crystal for Y = F (Paper I). The unique bonding properties associated …

The Effect Of Nanomorphology As Quantified Via The K-Index On The Drug Delivery Properties Of Isocyanate-Derived Aerogels, Stephen Y. Owusu, A. B.M.Shaheen Ud Doulah, Vaibhav A. Edlabadkar, Kamden J. George, Chariklia Sotiriou-Leventis

Chemistry Faculty Research & Creative Works

This study explores the potential to predict the drug-loading and release profiles of aerogels based on their morphologies: a milestone in drug delivery research, which can help save time and cost in formulating new aerogel drug carriers and cut-down evaluation of the drug delivery capabilities of aerogels to a few experimental runs. Polyurea (PUA) and poly(isocyanurate-urethane) (PIR-PUR) aerogels were used as model systems, while 5-fluorouracil (5-FU) and paracetamol (PM) were used as model drugs. These model systems were chosen because they can be synthesized into different morphologies, which can be quantified by the so-called K-index (water contact angle divided by …

Detection Of Micrornas In Blood Samples Using Biosensors For The Detection Of Early-Stage Lung Cancer, Nicholas Bruno

Honors Undergraduate Theses

Lung cancer kills more people in the U.S. a year than any other cancer. This is largely because patients often remain asymptomatic until stage 3, by which time the tumor is usually highly malignant. High radiation-producing screenings are the current method of lung tumor detection. These typically involve machinery for tumor visualization, such as computed tomography (CT) scans, positron emission tomography (PET scan), magnetic resonance imaging (MRI), and X-rays. Not only does radiation exposure from this equipment pose a risk to the patient, but any tumors detected by these scanning techniques are likely to be locally advanced. This suggests that …

Chemical Synthesis Of Sensitive Dna, Komal Chillar

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Over the past decades, researchers have tried various chemical methods to synthesize modified oligodeoxynucleotides (ODNs, i.e. short segments of DNAs). Traditional ODN synthesis methods require strong basic, and nucleophilic conditions for the deprotection and cleavage of the ODN from the solid support. However, the sensitive ODNs containing labile functionalities are vulnerable to such harsh conditions. Sensitive ODNs have a wide range of applications in research and pharmaceuticals. To synthesize sensitive ODNs, researchers devised different strategies but no practical methods have been developed. To overcome these challenges, we developed alkyl Dim alkyl Dmoc technology. This innovative technology uses weakly basic and …

Chemical Synthesis And Biological Application Of Sensitive Rna, Alexander T. Apostle

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

In the field of epigenetics - the dynamic collection of chemical modifications that overlay DNA/RNA - there is increasing interest in the potential for therapeutic and research-based utilization of the epitranscriptomics: those epigenetic modifications specific to RNA. Epitranscriptomics can give us a new approach to understanding and treating RNA viruses, like SARS-CoV-2. Given viruses are often found modified by human epitranscriptomic machinery, understanding how these modifications can modulate virulence is of high interest. We have shown that the N1-methyladensoine modification causes RNA synthesis termination in the SARS-CoV-2 replication complex, and thus may explain the differences in symptoms observed in individuals. …

Synthesis Of Long Oligodeoxynucleotides, Yipeng Yin

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Synthetic long oligodeoxynucleotides (ODNs) have found wide applications in diverse fields such as chemical biology, synthetic biology, and genes and genomes synthesis. Those applications leading to a significant demand for their production. However, traditional methods for purifying synthetic ODNs present notable drawbacks, particularly their inability to purify long ODNs, rendering long ODN synthesis challenging. To address these issues, chemical synthesis techniques for long ODNs coupled with non-chromatographic purification methods have been developed. This technology makes the purification of long synthetic ODNs feasible and offers a viable pathway for producing genes and genomes with extensive repeats or stable secondary structures, which …

Understanding Catalyst Design Principles In Transition Metal Mixed Anionic Chalcogenides For Electrocatalytic Energy Conversion, Ibrahim Abdullahi

Doctoral Dissertations

"This research focused on the synthetic design of transition metal mixed anionic chalcogenide catalysts containing various ligand types around the central metal atom (chalcogen anion and chalcogen-based organic ligand) generating diverse crystal structure types applied for water splitting and carbon dioxide reduction reactions (CO₂RR).

A series of catalysts were synthesized starting with isolated metal complexes (ME_n) with a central metal core (M = Co, Ni, Cu, and Cr) through molecular clusters, to bulk nanostructured solids of similar M-E coordination. Bis(dichalcogenoimidodiphosphinato) were employed as ligands in the metal complexes, and anionic chalcogen (E = S, Se, and …

Advanced Mass Spectrometry Method Development And Applications For Assessment Of Traumatic Brain Injury And Legionella Pneumophila Dissinfection With Copper, Austin Chase Sigler

Doctoral Dissertations

"Pathological processes often involve complex biochemical changes which can be assessed using advanced mass spectrometry. In this present dissertation, two fields were studied: traumatic brain injury (TBI), and water contamination by L. pneumophilia. TBI is a pressing public health concern for which current clinical tools remain inadequate. We present newly developed mass spectrometric methods to access metabolites associated with blast induced TBI. We applied these methods to the biofluids of soldiers conducting explosives training. Significant changes in several metabolites were observed between pre- and post-blast specimens, including changes that increased with repeated exposure. These changes point to the possibility of …

การจำลองอุทกพลศาสตร์ของหอฟื้นฟูสภาพตัวดูดซับสำหรับกระบวนการดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยตัวดูดซับโพแทสเซียมคาร์บอนเนตบนตัวรองรับอลูมินาในเครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิไดซ์เบดหมุนเวียน, ณัฐธิดา ภักดี

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและปรากฏการณ์โลกร้อนจากการปล่อยแก๊สเรือนกระจก โดยเฉพาะแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) ที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลได้ทวีความรุนแรงขึ้น ส่งผลให้เทคโนโลยีดักจับและกักเก็บคาร์บอน (Carbon Capture and Storage, CCS) ได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นเพื่อลดการปล่อยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศ โดยเฉพาะกระบวนการดักจับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์หลังการเผาไหม้ (Post-combustion capture) งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาและพัฒนาแบบจำลองอุทกพลศาสตร์ของหอฟื้นฟูสภาพตัวดูดซับในระบบฟลูอิไดซ์เบดหมุนเวียน และวิเคราะห์ปัจจัยที่มีผลต่อประสิทธิภาพในการดักจับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ และการฟื้นฟูตัวดูดซับ ขั้นตอนการวิจัยประกอบด้วยการจำลองกระบวนการด้วยแบบจำลองพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ (Computational Fluid Dynamics, CFD) โดยแบ่งการจำลองออกเป็นสองส่วน ได้แก่ การจำลองแบบไม่มีปฏิกิริยาเคมีเพื่อหาการเลือกแบบจำลอง Drag model ที่เหมาะสมสำหรับการจำลองอุทกพลศาสตร์ในไรเซอร์และดาวเนอร์ และการจำลองแบบมีปฏิกิริยาเคมีเพื่อวิเคราะห์ประสิทธิภาพในการดักจับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ และการฟื้นฟูตัวดูดซับ รวมถึงการศึกษาผลของตัวแปรกระบวนการที่สำคัญ เช่น อุณหภูมิผนังดาวเนอร์ ความดันขาออกของดาวเนอร์ ปริมาณเบดเริ่มต้น และอัตราการไหลของตัวดูดซับ ผลการทดลองพบว่า การใช้แบบจำลอง Gidaspow ในไรเซอร์และดาวเนอร์ให้ผลการจำลองการไหลในระบบฟลูอิไดซ์เบดหมุนเวียนที่สอดคล้องกับข้อมูลเชิงทดลอง การปรับอุณหภูมิผนังดาวเนอร์จาก 473 เคลวินเป็น 573 เคลวิน ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการฟื้นฟูตัวดูดซับจาก 24.36% เป็น 31.02% แต่ลดประสิทธิภาพการดักจับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ จาก 80.93% เป็น 78.11% นอกจากนี้ การลดความดันขาออกจาก 0 ปาสคาลเป็น -2000 ปาสคาล และการเพิ่มอัตราการป้อนกลับตัวดูดซับช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของระบบอย่างมีนัยสำคัญ จากการศึกษาผลร่วมของตัวแปรกระบวนการ พบว่าปัจจัยที่สำคัญที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพในการดักจับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ และการฟื้นฟูตัวดูดซับ ได้แก่ อุณหภูมิผนังดาวเนอร์ ความดันขาออกของดาวเนอร์ ปริมาณเบดเริ่มต้น และอัตราการไหลของตัวดูดซับ การปรับค่าดังกล่าวในช่วงที่เหมาะสมสามารถช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการดักจับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ และการฟื้นฟูตัวดูดซับได้อย่างมีประสิทธิภาพ

Evaluating The Binding Modes Of Hepatitis B E-Antigen Inhibitor By In Silico Method, Wigrom Yogboworn

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Hepatitis B, caused by the hepatitis B virus (HBV), is a significant global health concern, primarily affecting the liver and leading to severe complications, including drug resistance and chronic infection. Numerous studies have linked these conditions to the presence of hepatitis B core antigen (HBcAg) and hepatitis B e antigen (HBeAg). HBeAg, in particular, is known to have the innate immune response, resulting in diminished immunity and delayed disease diagnosis and treatment. Despite this, the molecular structure and interactions between inhibitors and HBeAg remain poorly understood, posing a significant challenge to the development of effective treatments. This work employs molecular …

Metallopolymers For Photocatalytic Reduction Of Carbon Dioxide, Wissuta Boonta

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

CdS quantum dots (CdS QDs), acting as photosensitizers, or sometimes solo photocatalysts in CO2 reduction, have offered a myriad of advantages including quantum confinement effect, tunable redox potential, and photoreduction selectivity. However, CdS QDs are frequently compromised by thermal and oxidative instability, as well as photocorrosion, which restricts their practical applications. In this research, an effective method endowing CdS QDs by assembling with amphiphilic metallopolymer was developed to enhance their stability and synergistic activity. The thioglycolic acid-capped cadmium sulfide quantum dots (CdS) were successfully prepared using a simple reflux method. The amphiphilic metallopolymers were successfully synthesized via precise radical polymerization …

Development Of Dihydropyridine Fluorescent Probe For Caspase Detection, Kittiporn Nakprasit

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This research aims to expand the application of DHP in biological systems by employing it as a biosensor for detecting caspases, a family of protease enzymes linked to diseases like cancer and neurodegenerative disorders. In this study, DHP derivatives—BZD, Fmoc-Asp-NH-DHP, and zWEHD-NH-DHP—were synthesized and tested for their potential as protease sensors. Initial screening of BZD and Fmoc-Asp-NH-DHP with common proteases, including papain and bromelain, revealed no enzymatic activity. To facilitate in vitro analysis, caspase-1 enzyme was successfully purified using an E. coli BL21(DE3)pLysS expression system. Kinetic evaluation of zWEHD-NH-DHP demonstrated a Km value of 24 µM, confirming its potential as …

การประเมินคาร์บอนฟุตพริ้นท์องค์กรและการลดก๊าซเรือนกระจกภายใต้โครงการสนับสนุนกิจกรรมลดก๊าซเรือนกระจก: กรณีศึกษาโรงงานผลิตยางคอมพาวด์, ปภาวรินท์ ทรงพัฒนาศิลป์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในปัจจุบันเกิดจากการเพิ่มขึ้นของปริมาณก๊าซเรือนกระจก ซึ่งมีความรุนแรงและมีแนวโน้มที่จะส่งผลกระทบที่เพิ่มมากขึ้น ประเทศต่าง ๆ และองค์กรทั่วโลกได้กำหนดเป้าหมายในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก จึงเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องตระหนักถึงและแก้ไขผลกระทบที่เห็นได้ชัดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ เพื่อส่งเสริมความร่วมมือในการบรรเทาปัญหาอย่างมีประสิทธิภาพ การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินปริมาณคาร์บอนฟุตพริ้นท์องค์กรของโรงงานผลิตยางคอมพาวด์ และประเมินปริมาณการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากกิจกรรมในองค์กร ภายใต้โครงการสนับสนุนกิจกรรมลดก๊าซเรือนกระจก (Low Emission Support Scheme: LESS) ขององค์การบริหารจัดการก๊าซเรือนกระจก (องค์การมหาชน) ในปี พ.ศ. 2565 และ 2566 ผลการศึกษาพบว่าปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั้งหมดมีแนวโน้มลดลงจาก 41,675.07 ตันคาร์บอนไดออกไซด์เทียบเท่าต่อปี ในปี พ.ศ. 2565 สู่ 38,043.30 ตันคาร์บอนไดออกไซด์เทียบเท่าต่อปีในปี พ.ศ. 2566 โดยขอบเขตที่ 3 การปล่อยก๊าซเรือนกระจกทางอ้อมอื่นๆ มีสัดส่วนที่สูงที่สุด คิดเป็นร้อยละ 78.55 และ 79.81 ตามลำดับ รองลงมา คือ ขอบเขตที่ 2 การปล่อยจากการใช้พลังงาน มีสัดส่วนคิดเป็นร้อยละ 20.05 และ 18.40 และขอบเขตที่ 1 การปล่อยทางตรงขององค์กร มีสัดส่วนต่ำที่สุด คิดเป็นร้อยละ 1.39 และ 1.80 เมื่อวิเคราะห์ต่อยอดการผลิต พบว่า ปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกประเภทที่ 1 และ 2 ต่อยอดผลิตในปี พ.ศ. 2565 และ 2566 เท่ากับ 0.1717 และ 0.1699 ตามลำดับ ขณะที่ปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกขอบเขตที่ 1 2 และ 3 ต่อยอดผลิต เท่ากับ 0.8005 และ 0.8413 ตันคาร์บอนไดออกไซด์เทียบเท่าต่อตัน ผลการศึกษาในการลดก๊าซเรือนกระจกจากการดำเนินกิจกรรมภายในองค์กรสามารถลดปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในปี พ.ศ. 2565 และ 2566 เท่ากับ 2,255.29 ตันคาร์บอนไดออกไซด์เทียบเท่า โดยการติดตั้งระบบพลังงานหมุนเวียนจากแสงอาทิตย์ (Solar Rooftop) สามารถลดปริมาณก๊าซเรือนกระจกได้ในปี พ.ศ. 2565 …

Magnetic Particles With Molecularly Imprinted Polymer For Aflatoxin Adsorption In Food, Wanrasa Bilhod

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Aflatoxins (AF) are harmful carcinogens found in feeds and foods. Aflatoxin B1, the most known natural carcinogen, was classified as a Group I carcinogen by the International Agency for Research on Cancer (IARC). To respond to this problem, molecularly imprinted polymers coated on Fe3O4 nanoparticles (Fe3O4@MIP) were synthesized by polymerization method using 5,7-dimethoxycoumarin (DMC) as the template and methacrylic acid (MAA) as the functional monomer. Fe3O4 magnetic nanoparticles were used as a core structure to enhance recycling performance. After the removal of the template, Fe3O4@MIP composites were characterized using x-ray powder diffraction spectroscopy (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), vibrating …

การผลิตไฮโดรเจนจากแกซิฟิเคชันด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ของไบโอชาร์โดยใช้แคลเซียมคาร์บอเนตร่วมกับปฏิกิริยาวอเตอร์แก๊สชิฟต์เชิงเร่งปฏิกิริยา, บรรณรัตน์ เจริญดี

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ทำการศึกษาการผลิตไฮโดรเจนจากแกซิฟิเคชันด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) โดยใช้ถ่านชีวภาพจากไม้ไผ่และกะลาปาล์ม ร่วมกับปฏิกิริยาวอเตอร์แก๊สชิฟต์เชิงเร่งปฏิกิริยา โดยทำการทดลองในเตาปฏิกรณ์แบบเบดนิ่งแบบสองขั้นตอน ประกอบด้วยส่วนแกซิฟิเคชันที่อุณหภูมิ 900 องศาเซลเซียสและส่วนของปฏิกิริยาวอเตอร์แก๊สชิฟต์ที่มีการศึกษาที่ 300 500 และ 700 องศาเซลเซียส ตามลำดับ แคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) ถูกใช้เป็นแหล่งของคาร์บอนไดออกไซด์สำหรับแกซิฟิเคชัน ในการทดลองจะใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา NiCu/Al2O3 ร่วมกับตัวดูดซับแคลเซียมออกไซด์ (CaO) เพื่อทำปฏิกิริยาวอเตอร์แก๊สชิฟต์ ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า การใช้ตัวดูดซับแคลเซียมออกไซด์ร่วมกับตัวเร่งปฏิกิริยาที่อุณหภูมิ 700 องศาเซลเซียส ให้ผลได้ไฮโดรเจนและความเข้มข้นของไฮโดรเจนสูงสุด เมื่อเปรียบเทียบกับการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาหรือตัวดูดซับเพียงอย่างเดียว บ่งชี้ถึงการทำงานร่วมกันระหว่างตัวดูดซับที่ทำหน้าที่ดักจับคาร์บอนไดออกไซด์และตัวเร่งปฏิกิริยาที่ช่วยกระตุ้นปฏิกิริยาวอเตอร์แก๊สชิฟต์ นอกจากนี้ พบว่าผลิตภัณฑ์แก๊สจากการใช้ถ่านชีวภาพจากชีวมวลที่แตกต่างกันไม่ได้แสดงความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจากชีวมวลทั้งสองชนิดมีปริมาณคาร์บอนและองค์ประกอบที่ใกล้เคียงกัน นอกจากนี้ การเพิ่มปริมาณของแคลเซียมคาร์บอเนตหรือตัวดูดซับแคลเซียมออกไซด์ ยังนำไปสู่การเพิ่มผลได้และความเข้มข้นของไฮโดรเจน

3d-Printed Flexible Polyacrylamide/Alginate Gel Polymer Electrolyte For Zinc Ion Baterry, Napassorn Wongduangpa

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Flexible and wearable electronic devices are gaining widespread popularity due to their portability and user-friendly design. These devices include electrical sensors, flexible displays, smart clothing, and on-body health monitoring devices. The demand for these devices depends on their ability to maintain flexibility, light weight, bending ability, twisting ability, and ease of portability, such as being foldable under intense usage conditions. These flexible and wearable electronics require a suitable power source, typically batteries. Zinc-ion batteries (ZIBs) are widely used due to their safety, cost-effectiveness, and environmental friendliness. However, ZIBs still face limitations in terms of flexible and durable electrolytes, which pose …

การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพอากาศยานจากเมทิลเอสเทอร์ของกรดไขมันบนตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะคู่ฐานนิกเกิลบนซีโอไลต์ชนิดเบตาที่ผ่านการดัดแปรในเครื่องปฏิกรณ์แบบเบดคงที่, นรธัช ฤทัยสิริโรจน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ปัจจุบัน การบริโภคเชื้อเพลิงฟอสซิลสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในมีแนวโน้มลดลง เนื่องจากการเข้ามาแทนที่ของยานพาหนะไฟฟ้า ส่งผลให้เกิดอุปทานส่วนเกินของไบโอดีเซลในอนาคต เพื่อรักษาสมดุลของตลาดน้ำมันปาล์ม ไบโอดีเซลที่ผลิตจากน้ำมันปาล์มจึงถูกนำมาใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพอากาศยาน ตามนโยบายขององค์การการบินพลเรือนระหว่างประเทศที่สนับสนุนการใช้เชื้อเพลิงการบินที่ยั่งยืน ในงานวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นไปที่กระบวนการไฮโดรคอนเวอร์ชันของเมทิลเอสเทอร์ของกรดไขมันที่ผลิตจากน้ำมันปาล์มไปเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพอากาศยานสำหรับเครื่องบินโดยใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบเบดคงที่ เนื่องจากข้อจำกัดของตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิล ซึ่งมีแนวโน้มเกิดการเกาะกลุ่ม การเกิดไฮโดรจิโนไลซิสอย่างรุนแรง และการสะสมโค้กระหว่างกระบวนการ งานวิจัยนี้จึงได้ศึกษาการเติมแกลเลียม ในตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะคู่ บนตัวรองรับซีโอไลต์ชนิดเบตาที่ผ่านการปรับปรุงด้วยการชะด้วยกรด (beta-HF) โดยใช้สารละลายกรดไฮโดรฟลูออริก/แอมโมเนียมฟลูออไรด์ นอกจากนี้ ยังได้ศึกษาผลของการเติมซีเรียม เพื่อใช้เป็นตัวสนับสนุนลงในตัวเร่งปฏิกิริยา NiGa/beta-HF เพื่อเพิ่มสมรรถนะของตัวเร่งปฏิกิริยา โดยทำการศึกษาที่อุณหภูมิ 360 องศาเซลเซียส ภายใต้ความดันแก๊สไฮโดรเจน 30 บาร์ ค่า WHSV 2.45 ชั่วโมง-1 และใช้อัตราการไหลของไฮโดรเจน 60 มิลลิลิตร/นาที จากการศึกษาพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยา 5Ni5Ga-5Ce/beta-HF ให้สมรรถนะการเร่งปฏิกิริยาดีที่สุด โดยให้การเลือกเกิดเชื้อเพลิงชีวภาพอากาศยานสูงถึง 41.6% มีอัตราส่วนไอโซ-/นอมัล-อัลเคนที่ 0.90 และปริมาณสารประกอบออกซิเจนต่ำสุดที่ 14.3% ส่งผลให้เชื้อเพลิงชีวภาพที่ได้มีค่าความร้อนสูงสุดที่ 37.4 เมกะจูล/กิโลกรัม ซึ่งสามารถนำไปผสมกับน้ำมันอากาศยานเจ็ท A-1 ในสัดส่วน 10/90% โดยปริมาตรได้ โดยไม่ทำให้คุณภาพของน้ำมันอากาศยานเจ็ท A-1 ลดลง งานวิจัยนี้จึงถือเป็นแนวคิดที่มีศักยภาพสำคัญในการผลิตเชื้อเพลิงการบินที่ยั่งยืนเพื่อลดการพึ่งพาน้ำมันอากาศยานเจ็ท A-1

การศึกษาความเป็นไปได้ในการประยุกต์ใช้น้ำเสียที่ผ่านการบำบัดในกระบวนการอบยาง, สิรวิชญ์ โพธิ์ระหง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

บริษัท สยามมิชลิน จำกัด (โรงงานพระประแดง) จังหวัดสมุทรปราการ มุ่งมั่นในการจัดการทรัพยากรน้ำอย่างมีประสิทธิภาพและยั่งยืนในกระบวนการผลิตยางรถยนต์ การผลิตยางรถยนต์และยางรถจักรยานยนต์มีการใช้น้ำจำนวนมากในกระบวนการผลิต จึงเป็นเหตุให้เกิดน้ำเสียจำนวนมากตามมาเช่นกัน น้ำเสียเหล่านี้จะถูกส่งเข้าระบบบำบัดน้ำเสียแบบเลี้ยงตะกอนเร่งเพื่อบำบัดและมีสมบัติได้ตามมาตรฐานน้ำทิ้ง แนวทางในการลดการปล่อยน้ำเสียหลังการบำบัดแล้วสู่สาธารณะ คือ การนำน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดเหล่านี้กลับมาใช้เพื่อสามารถหมุนเวียนทรัพยากรให้กลับมาใช้ใหม่อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด และยังสอดคล้องกับแผนการบริหารด้านความยั่งยืนในการจัดการสิ่งแวดล้อมของบริษัทอีกทางหนึ่งด้วย ในงานวิจัยนี้จึงศึกษาความเป็นไปได้ในการนำน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดแล้วกลับมาใช้ใหม่ในกระบวนการอบยาง โดยศึกษาและปรับปรุงประสิทธิภาพอัตราการไฟล (%Recovery) ของระบบรีไซเคิลรีเวอร์สออสโมซิสแบบขั้นตอนเดียวด้วยสารกรองแก้ว (AFM®ng) พบว่ามีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นจากเป็นร้อยละ 64 จากนั้นศึกษาเปรียบเทียบความเป็นไปได้ของโครงการระหว่างระบบรีไซเคิลแบบสองขั้นตอน (Double-pass RO) มีร้อยละผลตอบแทนของโครงการ (%ROI) และระยะเวลาคืนทุน (Payback period) เท่ากับ ร้อยละ 242, 1.22 ปีและระบบรีไซเคิลแบบสองขั้นตอนร่วมกับระบบการกรองระดับอัลตร้า (UF-RO/RO) เท่ากับร้อยละ 189, 1.97 ปีตามลำดับ แสดงให้เห็นว่าระบบรีไซเคิลแบบสองขั้นตอน (Double-pass RO) มีผลตอบแทนด้านการลงทุน (ROI) ที่ดีที่สุด และระยเวลาการคืนทุนที่เร็วกว่า แม้ว่าระบบรีไซเคิลแบบสองขั้นตอนร่วมกับระบบการกรองระดับอัลตร้า (UF-RO/RO) จะมีคุณภาพน้ำดีกว่า แต่เมื่อพิจารณาต้นทุนแล้ว พบว่าไม่แตกต่างกันมากนัก เนื่องจากระบบรีไซเคิลแบบสองขั้นตอน (Double-pass RO)มีร้อยละผลตอบแทนการลงทุนที่ดีที่สุด และระยะเวลาคืนทุนเร็วกว่า บริษัทฯ จึงเลือกใช้ระบบนี้ในการผลิตน้ำป้อนเข้าสู่หม้อต้มไอน้ำ ส่งผลให้สัดส่วนการใช้น้ำประปาในการอบยางลดลงร้อยละ 26 สัดส่วนการใช้น้ำรีไซเคิลเพิ่มขึ้นถึงร้อยละ 42 และลดการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดดอกไซด์ได้ 111.63 ตันคาร์บอนไดออกไซด์ต่อปี

Molecular Dynamics Simulation Of Phosphonium-Based Ionic Liquids For Natural Gas Sweetening, Umar Muhammad Yahaya

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Sour natural gas (SNG) contains significant amounts of H2S, CO2, and other sulfur-containing components which need to be reduced to the required level suitable for safe transportation and usage. In this work, we conducted molecular dynamics simulations of five Phosphonium-based Ionic Liquids (PILs) with a formulated gas mixture containing 80% CH4, 10% CO2, 5% H2S, and 5% N2, reflecting a typical composition of SNG. The simulation was performed at 300 K and 50 bar for 100 ns and five PILs studied were tetrabutylphosphonium acetate ([P4444][ACE]), tetrabutylphosphonium formate ([P4444][FOR]), tetrabutylphosphonium methyl carbonate ([P4444][MTC]), tetrabutylphosphonium dimethylphosphate ([P4444][DMP]), and tetrabutylphosphonium diethylphosphate ([P4444][DEP]). Analysis …