Chemistry Commons^™

Characterizing The Transient Emission Of Particles And Gases From A Single Puff Of Electronic Cigarette Smoke, Kashala Fabrice Kapiamba, Steven Achterberg, Ta Chun Lin, Philip D. Whitefield, Yue-Wern Huang, Yang Wang

Chemistry Faculty Research & Creative Works

This study employed high-time-resolution systems to examine the transient properties of aerosols and gases emitted from electronic cigarette (EC) puffs. Using a fast aerosol sizer, we measured particle size distributions (PSDs) across various EC brands (JUUL, VUSE, VOOPOO), revealing sizes ranging from 5 to 1000 nm at concentrations of 107 to 1010 cm-3. Most aerosols were found to be in the ultrafine range (below 100 nm), with JUUL-, VUSE-, and VOOPOO-producing aerosols with geometric mean sizes of 19.9, 47.3, and 29.4 nm, respectively. Applying the International Commission on Radiological Protection (ICRP) deposition model and assuming no further evolution of aerosols …

Formation Of Hydrocarbons And Carbon Oxides In Mxene Reactions With Water Under Varying Oxidative Conditions, Shuohan Huang, Guanglei Xiang, Vadym Mochalin

Chemistry Faculty Research & Creative Works

Titanium carbide / carbonitride MXenes have garnered significant attention due to their remarkable properties, versatile solution processability, and broad range of potential applications. However, when exposed to the environment, MXenes are susceptible to degradation, which ultimately leads to the formation of metal oxides, a process that may be regarded as either disadvantageous or beneficial, depending on the application of a MXene and our knowledge about the underlying mechanisms. Therefore, it is very important to understand the reactivity of MXenes in different environments and conditions. Although researchers have made efforts to understand MXene degradation in air and water, our knowledge of …

Enhanced Biofuel Cells Based On A Hybrid Enzymatic/Bimetallic Composite For Complete Lactate Catalytic Electrooxidation, Jefferson Honorio Franco, João Victor Bonaldo, Shelley D. Minteer, Adalgisa R. De Andrade

Chemistry Faculty Research & Creative Works

We describe complete lactate electrooxidation in an enzymatic biofuel cell that combines the catalytic action of the bimetallic composite Ru@Pt-CNT and the enzyme oxalate oxidase (OxOx). The Ru@Pt-CNT/OxOx hybrid electrode was 2.0-fold more catalytically active than the electrode containing the bimetallic composite only. During chronoamperometric experiments, the hybrid electrode achieved a 35% higher maximum current density (2.65 ± 0.15 mA cm^-2) than the Ru@Pt-CNT electrode. Electrochemical impedance spectroscopy showed that the hybrid electrode had lower charge transfer resistance than the Ru@Pt-CNT electrode, confirming that OxOx had a high affinity for lactate during the bioelectrocatalytic reaction on the electrode …

Mechanical And Thermal Characterization Of Additively Manufactured Carbon/Nylon 12 And Carbon/Peek Composites, Matik Heskin, Bradley Deuser, Thomas P. Schuman, K. Chandrashekhara, John Bayldon, Jeff Degrange, Steven Patterson, Neiko Levenhagen

Chemistry Faculty Research & Creative Works

This study explores additive manufacturing of carbon fiber-reinforced thermoplastic composites using the Composite-Based Additive Manufacturing (CBAM) process. Carbon/Nylon 12 and Carbon/PEEK composites were fabricated and evaluated through mechanical (compression, tensile, flexural, and impact) and thermal (DSC and TGA) tests. Carbon/PEEK exhibited superior mechanical performance, with 97.5% higher tensile strength, 79.8% higher elastic modulus, and 59.6% higher flexural strength compared to Carbon/Nylon 12. Thermal testing showed that Carbon/PEEK had higher thermal stability, beginning degradation at 350 °C versus 298 °C for Carbon/Nylon. These results indicate that CBAM-fabricated Carbon/PEEK composites are suitable for applications requiring high strength and temperature resistance.

Electrochemical Observation And Ph Dependence Of All Three Expected Redox Couples In An Extremophilic Bifurcating Electron Transfer Flavoprotein With Fused Subunits, Debarati Das, Wassim El Housseini, Monica Brachi, Shelley D. Minteer, Anne Frances Miller

Chemistry Faculty Research & Creative Works

Bifurcating enzymes employ energy from a favorable electron transfer to drive unfavorable transfer of a second electron, thereby generating a more reactive product. They are therefore highly desirable in catalytic systems, for example, to drive challenging reactions such as nitrogen fixation. While most bifurcating enzymes contain air-sensitive metal centers, bifurcating electron transfer flavoproteins (bETFs) employ flavins. However, they have not been successfully deployed on electrodes. Herein, we demonstrate immobilization and expected thermodynamic reactivity of a bETF from a hyperthermophilic archaeon, Sulfolobus acidocaldarius (SaETF). SaETF differs from previously biochemically characterized bETFs in being a single protein, representing a concatenation of the …

A New Paradigm For The Supramolecular Structure Of Laterally Offset Diarenes: Polymorphs Ii Of Para-Substituted Acetophenone Azines, Yp.Ph.(Me)C.N.N.C(Me).Ph.Yp (Y = Cl, Br, Ch3), Harmeet Bhoday, Kaidi Yang, Steven P. Kelley, Rainer Glaser

Chemistry Faculty Research & Creative Works

The crystal structures of polymorphs II of acetophenone azines Y_pPhRCNNCRPhY_p with R = CH₃ and Y = Cl (1M), Br (2M), and CH₃ (8M) are discussed. The azine molecules in polymorphs II are Ci-symmetric with trans-azine moieties and conrotatory phenyl twists. Polymorphs 1M-I and 2M-I contain C2-symmetric enantiomers with pronounced azine twists and disrotatory phenyl twists and allow for strong lateral double T-contacts. The three polymorphs II exemplify the new Paradigm IV for the supramolecular architectures of "laterally offset diarenes" and result in "shiplap/flat" idioteloamphiphile monolayers. Intralayer lateral attraction is provided by edge-to-face arene-arene contacts …

Raw Data For Tailoring High Entropy Borides For Hydrogenation: The Influence Of Crystal Morphology And The Exploration Of Catalytic Pathways, Michael Yeung, Ting Wang

Chemistry Department Faculty Scholarship

The high entropy boride (HEB) Al0.2Nb0.2Pt0.2Ta0.2Ti0.2B2, with its unique crystal structure and high coordination (platinum coordinated to 12 borons), has been shown in our previous work to exhibit exceptional catalytic properties, especially in sulfur-rich environments, where traditional platinum catalysts would succumb to sulfur-poisoning. In this work, we investigate the mechanism of the HEB catalyst, first by comparing the synthesis by flux growth, as previously reported, to an arc melted preparation. It is evident that the aluminum flux growth synthesis encourages the growth of single crystals, with clear and defined crystal facets, whereas the arc melted sample results in poorly defined …

Raw Data For A Mild Alkaline Hydrothermal Etchant For Mbene Exfoliation, Michael Yeung

Chemistry Department Faculty Scholarship

Abstract for data:

Raw data for the journal publication, A Mild Alkaline Hydrothermal Ethant for MBene Exfoliation. ReadMe file provided.

Abstract for journal publication:

MoBene (the boride equivalent of MXenes) has been a synthetic challenge because borides degrade in common etching media. Inspired by the intercalation of lithium ions into AlOOH, we hypothesized that a hydrothermal route enables lithium ions to intercalate the aluminum layer of MoAlB and further separate the MoB sheet apart. Here, MoBene is first synthesized through a mild hydrothermal etching method with dilute lithium hydroxide. X-ray diffraction showed a peak at 8.9°, confirming an exfoliated layered …

A Colorimetric Sensor Array For Differentiating Emerging Material Contaminants Based On Surface Chemistry, Ifunanya Chiamaka Ede

All Master's Theses

Emerging materials contaminants, such as microplastics (MPs) and engineered nanoparticles (ENPs), are now recognized to contaminate oceans, seas, freshwater, and drinking water through many different exposure pathways. The extent of the materials' water contamination problem has only begun to be properly appreciated in the last decade. While comprehensive global data on the exact quantity of nano- and microcontaminants in drinking water is challenging to ascertain, studies have shown that microplastics and nanoparticles can now be found in drinking water sources worldwide.  Indeed, a well-publicized recent study has shown that 93% of bottled water around the world contains microplastic contamination.

Detecting …

Toward Biocompatible Assessment Of N-15 Hyperpolarized Metronidazole For Hypoxia Sensing, Faisal Asif

Wayne State University Theses

Recent advances in hyperpolarization, particularly Signal Amplification by Reversible Exchange (SABRE), have enhanced molecular magnetic resonance imaging (MRI) for in vivo applications. This study investigates [15N3]metronidazole, a tri-nitrogen-labeled derivative of an FDA-approved antibiotic, as a hypoxia-sensitive imaging agent. Under hypoxic conditions, the nitroimidazole group undergoes stepwise reduction to an amino group, inducing significant 15N chemical shift changes (30–600 ppm). We aim to develop an iridium catalyst-free, biocompatible hyperpolarized (HP) [15N3]metronidazole formulation exhibiting robust polarization (up to 15%) and extended T1 lifetimes (~10 min). Three specific objectives guide this work: (1) formulation of a HP injectable with enhanced 15N detection, (2) …

Durable Oxyfluoride Waste Forms For Salt Wastes From Molten Salt Reactors, Alevtina A. Maksimova, Jake W. Amoroso, Matthew Page, Gregory Morrison, Hans Conrad Zur Loye

Faculty Publications

Molten salt reactors (MSRs) are promising technology to replace traditional light and heavy water reactors in the near future. Waste management for MSRs, however, remains a pressing concern that needs to be resolved prior to realizing deployment of MSRs. Specifically, the generated salt waste needs to be safely sequestered, a task made difficult by the high solubility of the salt waste that can cause the release of radionuclides into the environment. This work demonstrates a new approach to immobilize multiple fluoride salts into a single waste form by converting highly-soluble fluorides to durable and stable oxyfluorides. Notably, we report a …

Eugenol Loaded Calcium Citrate Particle As A Ph Triggered Drug Release System And A Reducing Agent For Au (Iii), Sadia Afrin

Dissertations and Theses

The study demonstrated that eugenol affects the morphology of calcium citrate particles during their formation, as confirmed by SEM micrography and PXRD analysis. Coating of eugenol loaded calcium citrate particles (CaCit MPs) with casein improves their known pH-dependent drug release profile, as confirmed by UV absorption spectroscopy. The casein-coated eugenol-loaded CaCit MPs (CCaCit(eu) MPs) can effectively control and sustain drug release under different pH conditions, particularly at acidic pH values (4.8 and 5.5), which mimics the environment of tumor tissues. To further explore the biomedical applications of calcium citrate, a bulk nanostructured precursor to the known anti-cancer calcium citrate phosphate-based …

Ultra-Rapid Electrophilic Cysteine Arylation Using Pyridinium Salts, Bradley M. Lipka

Open Access Dissertations

Small molecule-based bioconjugation enables in vitro and in vivo functionalization of proteins and peptides, significantly expanding the chemical space of biomacromolecules. Among these transformations, nucleophilic aromatic substitution (S_NAr) of cysteine residues is a widely employed strategy for protein bioconjugation.

Although many reagents facilitate cysteine arylation, they are disadvantageous in two crucial aspects - limited synthetic modularity and undesired hydrophobicity. First, conventional cysteine arylating reagents are frequently activated by multiple electron-withdrawing groups (EWGs) on a single aromatic ring, leaving few synthetic handles to derivatize the reagents for advanced applications. Second, these labeling reagents are generally hydrophobic in nature and …

Zinc Or Swim: Investigating Zinc Pollution From Restoration Materials, Megan R. Jensik

Honors Undergraduate Theses

Zinc is an essential nutrient, but can be toxic at high concentrations, negatively affecting various biological functions. Gabions are galvanized metals coated in zinc that are used for many human purposes, including coastal restoration efforts attempting to avoid using plastic materials. However, gabions can degrade in marine environments, potentially leaching metal into the water and soil. There is a knowledge gap regarding the occurrence and impacts of zinc pollution in the areas where these gabions are deployed, including the Indian River Lagoon (IRL). To address this, sediment samples were collected from the IRL and analyzed for their physical and chemical …

The Relevance Of Dnajb1 Protein Dimerization Against The Human Neurodegenerative Diseases, Erina Kotreli, Trang Le, Szymon Ciesielski

Dean's Leadership Council Library Research Prize

All biological functions in living organisms depend on the activity of proteins, long molecules that must twist and fold into specific shapes to become functional. A subset of proteins known as molecular chaperones is essential for maintaining cellular health by assisting other proteins in folding correctly and refolding those damaged by stress. When proteins misfold and clump together, they can form toxic aggregates linked to many neurodegenerative diseases, including Alzheimer’s disease (AD), one of the leading causes of death in the United States. In AD, these protein aggregates form organized, elongated structures referred to as amyloid-like fibrils, which damage neurons …

William Albert Noyes Jr. And A Systemic Study Of The Near Ultraviolet Photochemical Decomposition Of Acetone, Zildjan Bonita

Natural Sciences Student Research Presentations

Prior Knowledge

• Chemists observed that acetone vapor decomposes under UV light producing CO and hydrocarbons. The problem with their data was that it was inconsistent due to uncontrolled experimental variables (Herr and Noyes 2052–2053).
• Quantum yield data varied widely, pressure, temperature, and light intensity had never been systematically analyzed (Herr and Noyes 2052–2053).
• Noyes and Herr wanted to create a quantitative, controlled measurements to clarify the mechanisms of acetone photolysis (Herr and Noyes 2052–2053).

Importance of Acetone IV

• Serves as a fundamental model for photochemical bond cleavage (Journal of the American Chemical Society).
• Tests core photochemical laws (absorption → excitation …

Stephen J. Lippard: Chemistry Meets Medicine, Radwa Elrouby

Natural Sciences Student Research Presentations

Key Study

In "DNA Sequence Context Modulates the Impact of a Cisplatin 1,2-GpG Intrastrand Cross-Link", Pilch, Todd, and Lippard found that the DNA sequence around the binding site influences how tightly cisplatin binds (Pilch, Todd, and Lippard).

Biophysical techniques like melting temperature and circular dichroism showed that some sequences stabilize DNA more strongly after drug binding (Pilch, Todd, and Lippard).

This explains why cisplatin is more effective in some tumor genomes (Todd and Lippard).

Experiment 1--Density, Measurement And Significant Figures, Kevin Mark, Phil Mercier

Open Educational Resources

Lab objectives:

• To identify an unknown metal by measuring and calculating its density
• To determine the density of an unknown liquid by graphing mass and volume data
• To compare the accuracy and precision of water mass using measurements from a beaker and burette

Multi-Attribute Characterization Of Polymeric And Lipid-Based Drug Delivery Systems By Column Switching Liquid Chromatography-Mass Spectrometry, Brady W. Drennan

Chemistry & Biochemistry Dissertations - Archive

Drug delivery systems (DDS) are an increasingly relevant technology, owing to their ability to provide controlled release and to enable the use of otherwise toxic or labile therapeutics. However, these modalities are complex, containing a multitude of species with diverse chemical and physical properties. Their characterization, which involves the assessment of critical quality attributes (CQAs), requires numerous analytical techniques. The high-throughput demands of the biopharmaceutical industry have driven the need to consolidate these characterizations into a single analytical method. Consequently, novel analytical technologies are needed to support multi-attribute characterization. A multimodal liquid chromatography–mass spectrometry (LC–MS) system was developed to facilitate …

Structure–Property Relationships Mediated By Lone Pairs And Vacancies In Oxychalcogenides: A Combined Experimental And Theoretical Study, Hoa Hn Nguyen

Chemistry & Biochemistry Dissertations - Archive

Structure–property relationships in some oxychalcogenide materials are strongly governed by the interplay between stereochemically active lone pairs and anion vacancy formation. Through a combination of density functional theory (DFT), synchrotron and neutron total scattering and optical characterization, this work elucidates how local symmetry breaking, chemical substitution, and vacancy dynamics influence electronic and optical behavior across several lone pair-containing systems. In crystalline TeO₂, all three polymorphs exhibit wide band gaps with Te⁴⁺ 5s² lone pairs contributing significantly near the valence band edge. Oxygen vacancy formation is thermodynamically favorable and induces asymmetric charge redistribution and enhanced polarizability, supporting …

Thermo-Rheological And Tribological Properties Of Low- And High-Oleic Vegetable Oils As Sustainable Bio-Based Lubricants, Abiodun Saka, Tobechukwu K. Abor, Anthony C. Okafor, Monday U. Okoronkwo

Mechanical and Aerospace Engineering Faculty Research & Creative Works

Vegetable oil-based lubricants have attracted increased research attention in recent decades as sustainable alternatives to conventional petroleum-based lubricants in metal machining. However, more studies are required to fully elucidate the thermo-rheological and tribological properties. This study presents an investigation of the thermo-rheological and tribological properties of different vegetable oils, including low- and high-oleic soybean oil, high-oleic sunflower, safflower, and canola oils. The lubricity, and evolution of viscosity and thermodynamic properties as a function of temperature were investigated to obtain important parameters including the viscosity index, flow behavior index, flow activation energy, specific heat capacity, thermal conductivity, coefficient of friction, contact …

Synthesis Of Bio-Orthogonal Hydrogels For 3d Cell Culture Via Penicillamine Β-Thiolactone-Mediated Native Chemical Ligation, Kaelin E. Marshall, Matthew E. Currier, Nathan J. Oldenhuis

Honors Theses and Capstones

Many hydrogel systems designed to mimic the extracellular matrix (ECM) employ thiol-based chemistries with undesirable functional groups, including vinyl sulfones and methacrylates. In downstream applications, any unreacted functional groups are problematic and render hydrogels non-viable for human use. Here, we introduce modifications to the Native Chemical Ligation (NCL) mechanism, exploring the elimination of cytotoxic byproducts and increased reaction rate by using a β-thiolactone. The inclusion of the β-thiolactone results in retention of the thiol within the gel, as well as enhanced kinetics due to the thermodynamic favorability of the ring opening and amide formation. We achieved this by functionalizing 4-arm …

Production Of Graphene From Graphite Via Flash Joule Heating Process, Siranut Sirathanutworakan

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Graphene is a material with unique properties and high potential. Due to its outstanding characteristics in strength, electrical and thermal conductivity, and flexibility, graphene is considered one of the materials of the future that can be used to enhance the efficiency of various emerging technologies. This research focuses on the synthesis of graphene using the Flash Joule Heating (FJH) process, during which an extremely high temperature occurs within milliseconds. The carbon precursor is rapidly exposed to intense heat, resulting in the dissociation of all chemical bonds in its structure and the reorganization of carbon atoms into a new graphene structure. …

Data-Driven Predictive Model For Various Shapes Of Gold Nanoparticle Synthesis Based On Self-Organizing Maps, Thanapol Khamhla

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This work presents a machine learning framework that simultaneously classifies the shape and predicts the localised surface plasmon resonance (LSPR) wavelength of gold nanoparticles (AuNPs) purely from synthesis conditions. The dataset used to train the model consist of synthesis conditions and the corresponding AuNPs characteristics, including spherical, star, plate, and rod shapes with their measured LSPR wavelengths, were compiled from existing literatures. Our model first classifies synthesis conditions into clusters according to their resulting shape and then builds local regression models for each shape, enabling both classification and quantitative prediction within a single framework. The proposed model integrates the clustering …

ซีโอไลต์นาโน Hzsm-5 สำหรับการฟื้นฟูสภาพตัวทำละลายเอมีนที่ใช้งานแล้ว, สรัญนุช ยั่งยืน

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การดักจับคาร์บอนไดออกไซด์หลังการเผาไหม้ ด้วยตัวทำละลายเอมีนเป็นเทคโนโลยีที่ได้รับความนิยม แต่มีข้อจำกัดสำคัญคือภาระพลังงานสูงในขั้นฟื้นฟูตัวทำละลาย งานวิจัยนี้จึงมุ่งศึกษาการฟื้นฟูสารละลายเอมีนผสม 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP) และ 1-(2-hydroxyethyl)pyrrolidine (1-(2-HE)PRLD) อัตราส่วน 1:1 ความเข้มข้นรวม 4 M โดยเสริมประสิทธิภาพด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาซีโอไลต์นาโน HZSM-5 เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการคายซับคาร์บอนไดออกไซด์ ตัวเร่งปฏิกิริยานาโน HZSM-5 ถูกสังเคราะห์ด้วยวิธีไฮโดรเทอร์มัลภายใต้สภาวะต่าง ๆ ได้แก่ อุณหภูมิการตกผลึก (110–180 °C) ระยะเวลาการตกผลึก (1–3 วัน) และระยะเวลาบ่มเจล (16–48 ชั่วโมง) วิเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยาด้วย BET, XRD, FE-SEM, XPS, Py-FTIR และ NH3-TPD ก่อนนำไปทดสอบการคายซับคาร์บอนไดออกไซด์ ที่ 90 °C ในสารละลาย AMP:1-(2-HE)PRLD ผลการทดลองพบว่า สภาวะที่เหมาะสมในกระบวนการสังเคราะห์ ตัวเร่งปฏิกิริยาคืออุณหภูมิ 150 °C ระยะเวลาตกผลึก 3 วันและบ่มเจล 48 ชั่วโมง ซึ่งมีขนาดอนุภาคเฉลี่ยเท่ากับ 81 nm ส่งผลทำให้มีพื้นที่ผิว และมีกรดเบรินส์เตดสูงเท่ากับ 344 m2/g และ 0.013 mmol/g ตามลำดับ เมื่อทดสอบประสิทธิภาพการคายซับคาร์บอนไดออกไซด์ พบว่าอัตราการคายซับคาร์บอนไดออกไซด์เริ่มต้น ความจุการดูดซับ เท่ากับ 45.72 mol/min และ 1.29 mol CO2/L ตามลำดับ นอกจากนี้ยังพบว่า ภาระทางความร้อนมีค่าเท่ากับ 36.87 kJ/mol CO2 ซึ่งต่ำกว่ากรณีที่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงพาณิชย์ ร้อยละ 41% ผลการศึกษานี้พบว่า AMP:1-(2-HE)PRLD ร่วมกับนาโน HZSM-5 เป็นแนวทางที่มีศักยภาพสูงสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีดักจับคาร์บอนไดออกไซด์แบบใช้พลังงานต่ำในระดับอุตสาหกรรม

การสังเคราะห์แกรฟีนควอนตัมดอตฐานกรดฮิวมิกและการประยุกต์เป็นสารเคลือบเซนเซอร์ตรวจจับความเครียด, ปริตตา จูฑาภักติ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

แกรฟีนควอนตัมดอต (GQDs) ถูกสังเคราะห์จากกรดฮิวมิก (HA) ที่เป็นสารตั้งต้นด้วยการใช้หม้อทอดไฟฟ้าด้วยวิธีไฮโดรเทอร์มอล ซึ่งในงานวิจัยนี้มุ่งเน้นการศึกษาตัวแปรที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการสังเคราะห์ GQDs ด้วยการเปลี่ยนแปลงอัตราส่วนของกรดฮิวมิกที่ใช้สังเคราะห์และศึกษาผลของตัวโดป จากผลการศึกษาพบว่าตัวโดปที่ใช้ในการะบวนการสังเคราะห์ GQDs ที่เหมาะสมคือ เอทิลีนไดเอมีน (EDA) และจากผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า GQDs ที่ใช้ EDA มีความเข้มแสงฟลูออเรสเซนต์สูงสุดที่ 66 หน่วยที่ความยาวคลื่น 467 นาโนเมตร (ช่วงแสงเขียวอมฟ้า) เมื่ออัตราส่วนกรดฮิวมิกต่อเอทิลีนไดอะมีนเท่ากับ 10 : 0.5 (มิลลิกรัม : มิลลิลิตร) ขนาดเฉลี่ยของอนุภาคอยู่ที่ 6.68 นาโนเมตร ซึ่งถูกวิเคราะห์โดยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน และการวัดขนาดอนุภาค เทคนิคสเปกตรัมฟลูออเรสเซนซ์ และการดูดกลืนรังสี ตามลำดับ โครงสร้างกราฟิติกของ GQDs ถูกยืนยันด้วยสเปกโทรสโกปีรามาน ดังนั้นในงานวิจัยนี้จึงสนใจที่จะนำ GQDs ที่ใช้ EDA เป็นตัวโดปไปประยุกต์ใช้งานเป็นสารเคลือบเรืองแสงที่นำไปเคลือบลงบนยางซิลิโคนเพื่อนำไปประยุกต์ใช้เป็นสารเคลือบเซนเซอร์ตรวจจับความเครียด พบว่า ความเข้มของแสงฟลูออเรสเซนต์ของสารเคลือบเรืองแสง GQDs มีแนวโน้มลดลงเมื่อเวลาเวลาผ่านไป แต่สามารถหดกลับคืนใกล้เคียงสภาพเดิมเมื่อปล่อยการให้แรง และเมื่อเทียบค่าความเข้มของแสงฟลูออเรสเซนต์ของแต่ละอัตราส่วน พบว่า ที่อัตราส่วนกรดฮิวมิกต่อเอทิลีนไดอะมีนเท่ากับ 50 : 0.5 (มิลลิกรัม : มิลลิลิตร) มีค่าเข้มแสงของแสงฟลูออเรสเซนต์สูงที่สุด

การเตรียมคาร์บอนแบคทีเรียเซลลูโลสและควอนตัมดอตจากน้ำหมึกของหมึกกระดองสำหรับใช้งานตกแต่งสำเร็จสิ่งทอ, มณฑิชา สันติภาพมณฑล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การพัฒนาวัสดุนาโนคาร์บอนและควอนตัมดอต เพื่อประยุกต์ใช้เป็นสารตกแต่งสำเร็จสิ่งทอเพื่อเพิ่มคุณสมบัติพิเศษ คาร์บอนนาโนไฟเบอร์และคาร์บอนควอนตัมดอตเป็นวัสดุนาโนที่มีสมบัติเด่นด้านความแข็งแรง การนำไฟฟ้า และการเรืองแสง ขอบเขตของงานวิจัยนี้ประกอบด้วยการเตรียม คาร์บอนนาโนไฟเบอร์จากแบคทีเรียเซลลูโลส (BC-CNF) และการสังเคราะห์ควอนตัมดอต (QDs) จากน้ำหมึกของหมึกกระดอง ซึ่งเป็นการสังเคราะห์ทางชีวภาพ ในส่วนของการเตรียม BC-CNF ได้มีการดัดแปรงโครงสร้างด้วยปฏิกิริยาซัลโฟเนต เพื่อให้ได้สาร BC-CNF-SO3- ซึ่งผลการวิเคราะห์ยืนยันการเกิดหมู่ฟังก์ชันซัลโฟเนต และอนุภาคในระดับซับไมครอน โดยมีขนาดอนุภาคเฉลี่ย 1.6218 ไมโครเมตร และสามารถกระจายตัวในน้ำได้ดี เมื่อนำ BC-CNF-SO3- มาตกแต่งสำเร็จบนผ้าพอลิเอสเทอร์ พบว่าความสามารถในการดูดซึมน้ำของผ้าเพิ่มขึ้น โดยผ้าที่ใช้ความเข้มข้นร้อยละ 3 ให้ประสิทธิภาพดีที่สุด ด้วยเวลาดูดซึมน้ำเฉลี่ยเพียง 2 วินาทีหลังการซัก ซึ่งแสดงถึงความคงทนต่อการซักที่ดี ในส่วนของการสังเคราะห์ QDs จากน้ำหมึกของหมึกกระดอง พบว่าอนุภาคมีขนาดอยู่ในช่วง 4-6 นาโนเมตร และแสดงความสามารถในการเรืองแสงภายใต้แสงอัลตราไวโอเลต โดยการเติมเอทิลีนไดเอมีน (EDA) ในปริมาณ 2 มิลลิลิตร ให้ค่าความเข้มของการเรืองแสงสูงสุด เมื่อนำ สารละลายควอนตัมดอตจากน้ำหมึกที่สังเคราะห์โดยเติมเอทิลีนไดเอมีน 2 มิลลิลิตร (EDA 2) ที่สังเคราะห์มาตกแต่งสำเร็จบนผ้าไนลอน พบว่าปริมาณ สารละลายควอนตัมดอตจากน้ำหมึกของหมึกกระดองที่สังเคราะห์โดยเติมเอทิลีนไดเอมีน 2 มิลลิลิตร (EDA 2) โดยใช้สารละลายปริมาตร 1 มิลลิลิตร ให้ความเข้มการเรืองแสงสูงสุด โดยก่อนซัก ค่าโดยประมาณ 180–190 a.u. และหลังซัก ค่าโดยประมาณ 110–120 a.u. โดยมีความคงทนต่อการซักดี ผลการวิจัยสรุปได้ว่า การประยุกต์ใช้ในการตกแต่งสำเร็จสิ่งทอ สามารถเพิ่มความสามารถในการดูดซึมน้ำของผ้าพอลิเอสเทอร์ และความสามารถในการเรืองแสงบนผ้าไนลอน

Synthesis And Design Of Clpp Activators As Novel Antibiotics, Schyler Odum

Theses and Dissertations (ETD)

Purpose. Design and synthesize novel compounds to treat Staphylococcus aureus infections by targeting the dysregulation of the Casein Protease P, ClpP. Methods. Utilize established chemical methods to synthesize ureadepsipeptides, small-molecule ClpP activators, and ureadepsipeptide hybrids. Assess their effectiveness by using minimum inhibitory concentration assays and in vitro biochemical assays for ClpP activation. Explore their potential as antibiotics through mitochondrial toxicity tests, glucose/galactose assays, and biophysical measurements related to metabolism and clearance, including thermal shift and surface plasmon resonance assays. Results. Synthesized and tested 33 novel compounds, comprising a total of 80 synthetic steps. Conclusion. The three-part conclusion from the dissertation …

Automatic Identification And Visualization Of Reaction Mechanisms Contained Within Direct Dynamics Simulations, Trent Kobulnicky, Emmanuel Boafo, George L. Barnes

Faculty Publications – Chemistry

Direct dynamics simulations are employed in many areas of chemistry and biochemistry. When paired with an appropriate underlying ab initio, semiempirical, or DFT-based potential energy surface and proper sampling of initial conditions, direct dynamics simulations provide an atomic-level view of the reaction dynamics within the system of interest, yielding considerable fundamental insights. Moreover, when a sufficient number of simulations are conducted, they provide a wealth of information regarding the overall trends in reactivity. However, they also generate large data sets that often require significant manual interpretation through inspection or developing case-specific analysis techniques. Here, we present an analysis method …

Crystal Structure Analysis Of 1, 4, 7-Trithia-10, 13-Diazacyclopentadecane-9, 14-Dione, Timothy M.E. Jugovic, Christopher G. Hamaker

Faculty Publications – Chemistry

The compound 1,4,7-trithia-10,13-diazacyclopentadecane-9,14-dione, 1, crystallizes in the space group P2₁/c with a = 9.3608(3) Å, b = 16.0333(5) Å, c = 9.5608(3) Å, β = 113.3521(14)°, and Z = 4. The title molecule forms chains via face-to-face N–H^…O hydrogen bonds. The structure of 1 is also compared to the previously reported oxygen analog, 1,4,7-trioxa-10,13-diazacyclopentadecane-9,14-dione.