Physical Sciences and Mathematics Commons^™

Photopolymers : Environmentally Benign Technology For A Variety Of Industries, Tatyana Tarasevich

Legacy Theses & Dissertations (2009 - 2024)

Photopolymerization is a well-known process with applications in a variety of industries. Photopolymers are formed by a reaction of monomers or oligomers, photoinitiators and in some cases crosslinkers. Upon irradiation with UV or visible light, monomers undergo conformational change to form polymers via a photochemical process. Several photopolymerization types will be discussed in this thesis. End products of photopolymerizations included epoxies, inks, coatings, photoresists, etc.

Antimicrobial And Lipase Inhibition Of Essential Oil And Solvent Extracts Of Cota Tinctoria Var. Tinctoria And Characterization Of The Essential Oil, İshak Eri̇k, Gözde Bozdal, Sila Özlem Şener, Büşra Korkmaz, Şengül Alpay Karaoğlu, Sali̇h Terzi̇oğlu, Nuretti̇n Yayli

Turkish Journal of Chemistry

The essential oil (EO) of Cota tinctoria var. tinctoria was analyzed using GC-FID / MS. A total of 51 compounds were determined from this taxon, accounting for 99.79% in hydrodistillation. Monoterpenes were the primary chemical class for the volatile organic compounds in the EO (36.1%, 13 compounds). Borneol (18.1%), camphor (14.9%), and β-pinene (11.3%) were the major components in the EO of C. tinctoria var. tinctoria. The antimicrobial activities of EO and n-hexane, acetonitrile, methanol, and water solvent extracts of the taxon were screened in vitro against ten microorganisms. The EO yielded the best activity (15 mm, 372.5 MIC, 59600 …

Review Of The Effects Of Asphalt Fume Emission (Vocs And Pahs) In Vitro, In Vivo And Human Studies, Omran Taqi, Nastassja Lewinski, Elham Fini, Eran Rozewski, Judith Klein-Seetharaman

Undergraduate Research Posters

Review of the effects of Asphalt fume emission (VOCs and PAHs) in vitro, in vivo and human studies

Omran Taqi, Nastassja Lewinski¹

1) Department of Chemical and Life Science Engineering, Virginia Commonwealth University, Richmond, VA

Background

Asphalt is abundantly available around human operations including road paving and roofing sites. However, their emissions and fumes (specifically volatile organic compounds (VOCs) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs)) have been found to have adverse effects on health. Asphalt fumes are a class 2A carcinogen and exposure can increase the risk of lung cancer, asthma, headache, fatigue, and other cardiovascular diseases.

Methods

We used …

Instrumental Analysis, David T. Harvey

Chemistry & Biochemistry Faculty Publications

Instrumental analysis is a field of analytical chemistry that investigates analytes using scientific instruments.

Gene Vectors With Fluorescence Tracking Capabilities, Sophia Despina Angelopoulos

Browse all Theses and Dissertations

This project focuses on the optimization of benzothiazole-based chromophores to utilize them as fluorescent tags functionalized onto stimuli-responsive, or “smart,” polymers as non-viral gene delivery vectors for gene therapy applications. Blue-fluorescent emissive chromophores will allow tracking capabilities for the transfection pathway of the vector to be monitored as it delivers the DNA payload within intercellular space. The most appropriate chromophore must be covalently bound to a free amine within the vector, which is accomplished through NAS chemistry from fluorophenyl-benzothiazoles (F-BTZ-CBz) derivatives to amidated hyperbranched poly(ethyleneimine)(HPEI-IBAm0.61). HPEI is considered to be a synthetic polycation, which promotes tunable solubility through characteristics of …

Fabrication And Characterization Of Novel Agnps Functionalized With Chlorothymol (C@Agnps), Lirim Sopaj

Browse all Theses and Dissertations

In this study, novel silver nanoparticles (AgNPs) were successfully synthesized and functionalized with an antibacterial agent, namely chlorothymol (denoted C@AgNPs). The resulting colloid (C@AgNPs) was purified by two comparative methods: ultrafiltration and ultracentrifugation. Ultrafiltration proved to be more efficient in purifying and size selecting (10 kD filter) and concentrating the C@AgNPs than ultracentrifugation. The physicochemical properties of the filtered C@AgNPs were then characterized by UV-Vis absorption spectroscopy, inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES), Raman spectroscopy, Cytoviva hyperspectral imaging, and Scanning electron microscopy. These measurements confirmed the functionalization of the core AgNPs with chlorothymol and suggest the proposed mechanism of …

Parametric And Kinetic Study Of Solvent-Free Synthesis Of Solketal Using Ion Exchange Resin, Dheer A. Rambhia, Sravanthi Veluturla, Archna Narula

Turkish Journal of Chemistry

The ketalization reaction of glycerol with acetone for solketal formation was performed using a gel-type ion exchange resin, Indion 225H in a solvent-free medium. The experimental parameters molar ratio, catalyst loading, rate of stirring, and temperature were analyzed and evaluated for their impact on the conversion of glycerol. A kinetic model based on the Langmuir-Hinshelwood?Hougen- Watson (LHHW) equation described the kinetics of the heterogeneous system. The parameters were evaluated using the ode45 solver and Genetic Algorithm (GA) optimization function on MATLAB software. The activation energy for the ketalization of glycerol was found to be 39.3 kJ/mol, the enthalpy of adsorption …

Bond Valence Sum Analysis On Compounds Prepared By Topochemical Manipulation, Yasmin Dayeh

All Capstone Projects

The Bond Valence theory of Brown (1978) has been extensively used to correlate metal oxidation state to coordination environment in solids. Although the bond valence sum (BVS) appears to be extremely useful to coordination chemists, it has not often been applied as an alternative measure of refinement quality. In this work, previously reported six layered perovskite compounds including, RbLaNb2O7, Rb2LaNb2O7, Rb2SxLaNb2O7 (x ≤ 0.8), NaLaNb2O7, (Cs2Cl)LaNb2O7, and (FeCl)LaNb2O7, that have been prepared by topochemical manipulation and their structures have been determined by Rietveld refinements were analyzed. Our focus was to explore whether the determination of oxidation state using the bond …

ดีคาร์บอกซิเลชันของกรดไขมันด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะของเหลวไอออนิก, ดวงกมล เตียรถ์ภัทรดิลก

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การลดลงของทรัพยากรปิโตรเลียมและความกังวลเกี่ยวกับปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากการใช้พลังงานมากเกินไปกระตุ้นให้เกิดการค้นหาแหล่งพลังงานทางเลือกอื่น แนวทางแก้ปัญหาหนึ่งคือชีวมวลที่สามารถพบได้ทั่วไปในซากพืชและสัตว์ กรดไขมันเป็นส่วนประกอบของชีวมวลที่เป็นตัวเลือกที่น่าสนใจในฐานะแหล่งพลังงานหมุนเวียนเนื่องจากสามารถเปลี่ยนโครงสร้างให้กลายเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนสายยาวได้ผ่านปฏิกิริยาดีคาร์บอกซิเลชัน อย่างไรก็ตาม ดีคาร์บอกซิเลชันของกรดไขมันไปเป็นแอลเคนต้องใช้พลังงานสูง และมีปัญหาเรื่องประสิทธิภาพและความเลือกจำเพาะต่ำ ในงานวิจัยนี้มุ่งพัฒนาระบบตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพในการทำปฏิกิริยาดีคาร์บอกซิเลชันของกรดไขมันโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียมร่วมกับของเหลวไอออนิก (Pd/IL) โดยได้ศึกษาการเปลี่ยนกรดสเตียริกไปเป็นเอ็น-เฮปตะเดคเคนที่เร่งด้วยแพลเลเดียมในกรณีที่ไม่มีหรือมีของเหลวไอออนิก โดยใช้อัตราส่วนของ กรดสเตียริก:แพลเลเดียม:ของเหลวไอออนิก เท่ากับ 100:1:100 โดยมวลเป็นแบบจำลอง พบว่าการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียมในรูปแบบต่างๆ เพียงอย่างเดียวจะทำให้เกิดปฏิกิริยาดีคาร์บอกซิเลชันได้ไม่ดีที่อุณหภูมิ 300 °C ผลการวิเคราะห์ด้วยเทคนิคแก๊สโครมาโตกราฟี-เฟลมไอออไนซ์เซชันแสดงให้เห็นว่าตัวเร่งปฏิกิริยา Pd(OAc)2 สามารถเปลี่ยนกรดสเตียริกได้เพียง 68.3% และให้ความเลือกจำเพาะต่อการเกิดเฮปตะเดเคนเพียง 2.3% และเมื่อมีของเหลวไอออนิก [BMIM]PF6 อยู่ด้วย โดยค่าการเปลี่ยนเพิ่มขึ้นอย่างมากเป็น 92.7% อีกทั้งความเลือกจำเพาะเพิ่มเป็น 89.5% ภายใต้ภาวะที่เหมาะสม การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียมในรูปอื่น ๆ ร่วมกับของเหลวไอออนิก [BMIM]PF6 หรือการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา Pd(OAc)2 ร่วมกับของเหลวไอออนิกชนิดอื่นๆ พบว่ายังให้ผลลัพธ์ที่ไม่ค่อยดีนัก แต่ในทุกกรณีก็ยังจะให้ค่าการเปลี่ยนและความเลือกจำเพาะที่ดีกว่าการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียมเพียงอย่างเดียว ระบบนี้ไม่จำเป็นต้องทำภายใต้บรรยากาศไฮโดรเจนหรือใช้ตัวทำละลายอื่น ดังนั้นตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียมร่วมกับของเหลวไอออนิกจึงเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่ที่มีศักยภาพสำหรับการทำปฏิกิริยาดีคาร์บอกซิเลชันของกรดไขมันที่มีประสิทธิภาพสูง

สารทำเครื่องหมายสำหรับน้ำมันปิโตรเลียมที่วิเคราะห์โดยการวัดสีและวัดการเรืองแสงจากคาร์ดานอลที่เติมไฮโดรเจน, พิมพ์ใจ รัตนมุณี

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในงานวิจัยนี้ผู้วิจัยประสบความสำเร็จในการเตรียมสีย้อมขึ้นมาใหม่สี่ชนิด ได้แก่ AzoHC, diAzoHC, AFHC และ NPHC เพื่อใช้เป็นสารทำเครื่องหมายสำหรับน้ำมันปิโตรเลียม โดยสีย้อมทั้งหมดมีไฮโดรจีเนเตดคาร์ดานอล (HC) เป็นหมู่แทนที่ ซึ่งได้มาจากของเสียในอุตสาหกรรมอาหารทำให้ราคาไม่แพง โดยสามารถแบ่งสีย้อมได้เป็นสองประเภท คือ สีย้อมที่วิเคราะห์โดยการวัดสี และสีย้อมที่วิเคราะห์โดยวัดการเรืองแสง โดยสีย้อมที่วิเคราะห์โดยการวัดสี ได้แก่ AzoHC และ diAzoHC ประกอบด้วยหมู่ไดเอโซหนึ่งและสองหมู่ ตามลำดับ และมีหมู่ไฮโดรเจนคาร์ดานอลที่ไม่ชอบน้ำ สำหรับการเตรียม AzoHC เตรียมจาก 4-ไนโตรอะนิลีนที่มีจำหน่ายทั่วไป (NTAL, ผลิตภัณฑ์ 62 เปอร์เซนต์) ในขณะที่ diAzoHC ได้จากออร์โธ-อะมิโนโทลูอีน (AMT, ผลิตภัณฑ์ 60 เปอร์เซนต์) ผ่านไดอะโซไทเซชันด้วยไฮโดรจีเนเตดคาร์ดานอล ในขณะที่สีย้อมแบบฟลูออโรจีนิกอีกสองชนิด ได้แก่ ฟลูออเรสซีน AFHC และแนพทาลีไมด์ NPHC ถูกเตรียมจากพทาลิกแอนไฮไดรด์ (PA) และ 4-โบรโม-เอ็น-ฟีนิล-1,8-แนพทาลีไมด์ (BrNP) ซึ่งราคาไม่แพง ตามลำดับ โดยให้ผลผลิตที่ดี และโครงสร้างของสีย้อมที่เตรียมทั้งหมดได้รับการยืนยันเอกลักษณ์ด้วย NMR spectroscopy, IR spectroscopy และ Mass spectrometry โดยสีย้อม AzoHC, diAzoHC และ AFHC มีความสามารถในการละลายในน้ำมันดีเซลได้ดีที่ความเข้มข้นมากกว่า 15,625 ppm ในขณะที่สีย้อม NPHC ไม่สามารถละลายในตัวอย่างน้ำมัน ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้เป็นสารทำเครื่องหมายสำหรับน้ำมันปิโตรเลียมได้ น้ำมันดีเซลที่ทำเครื่องหมายด้วย AzoHC หรือ diAzoHC ที่ความเข้มข้น 1-40 ppm ให้การเปลี่ยนแปลงของสีที่ชัดเจน ในขณะที่สีย้อม AFHC ส่งผลให้การเปลี่ยนแปลงสัญญาณการเรืองแสงสูงขึ้นเมื่อเติมสารทำให้เกิดสีที่เหมาะสมการเติมโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ในไอโซโพรพานอล (IPA, 1 M) เป็นสารทำให้เกิดสีในน้ำมันดีเซลที่มี AzoHC หรือ diAzoHC ทำให้เกิดเป็นสารละลายเนื้อเดียวกันพร้อมทั้งเกิดการเปลี่ยนสีที่ชัดเจนจากสีเหลืองเป็นสีแดงหรือสีแดงอมส้ม ตามลำดับ ผลการศึกษาเหล่านี้สอดคล้องกับการเพิ่มขึ้นของค่าสูงสุดในการดูดกลืนแสงที่ 528 นาโนเมตรเมื่อตรวจสอบด้วยเครื่องยูวี-วิสิเบิล สเปกโทรโฟโตมิเตอร์ ผู้วิจัยพบว่าลิมิตของการตรวจวัด (LOD) …

การพัฒนาขั้วคาร์บอนจากชีวมวลท้องถิ่นสำหรับตัวเก็บประจุยิ่งยวดไอออนสังกะสีแบบไฮบริด, ภานุวัฒน์ ธรฤทธิ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในงานวิจัยนี้ได้ศึกษาความเป็นไปได้ในการนำเปลือกหมากซึ่งเป็นวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรจากหมากอันเป็นพืชเศรษฐกิจสำคัญของภาคใต้ โดยจะนำมาสังเคราะห์ถ่านกัมมันต์เพื่อใช้ในตัวเก็บประจุยิ่งยวดแบบไฮบริด กระบวนการในการสังเคราะห์เริ่มจากการกระตุ้นทางเคมีด้วยซิงก์คลอไรด์ต่อวัตถุดิบที่อัตราส่วน 2:1 3:1 และ 4:1 โดยมวล ผ่านกระบวนการเผา ที่ใช้อุณหภูมิในช่วง 500 600 700 และ 800 องศาเซลเซียส ผลปรากฏว่าที่อัตราส่วน 3:1 และอุณหภูมิ 700 องศาเซลเซียส สามารถให้ค่าพื้นที่ผิวจำเพาะสูงถึง 1346.72 ตารางเมตรต่อกรัม มีชนิดรูพรุนขนาดเล็กเป็นหลักซึ่งสอดคล้องกับสมบัติตัวเก็บประจุที่ดี การศึกษาคุณสมบัติทางเคมีไฟฟ้าในรูปแบบตัวเก็บประจุยิ่งยวดแบบสองชั้นในอิเล็กโทรไลต์ฐานน้ำ (1 M H2SO4) สามารถให้ค่าเก็บประจุสูงถึง 144.48 ฟารัดต่อกรัม ที่กระแสไฟฟ้าเป็น 1 แอมแปร์ต่อกรัม ในการทดสอบแบบสามขั้ว ค่าความจุจำเพาะเริ่มต้นที่ 48.46 ฟารัดต่อกรัม ที่กระแสไฟฟ้าเป็น 10 แอมแปร์ต่อกรัม ในการทดสอบแบบสองขั้ว ความเสถียรของค่าความจุอยู่ที่ร้อยละ 98 หลังจากการอัด-คายประจุอย่างต่อเนื่องมากกว่า 50,000 รอบ กรณีตัวเก็บประจุสังกะสี-ไอออนแบบไฮบริดในอิเล็กโทรไลต์ฐานน้ำ (1 M ZnSO4) เมื่อนำถ่านกัมมันต์ข้างต้นผสมกับพอลิอะนิลีน โดยอาศัยพฤติกรรมความเป็นตัวเก็บประจุยิ่งยวดแบบเทียมที่เกิดปฏิกิริยารีดอกซ์ขึ้น วัสดุผสมถ่านกัมมันต์ต่อพอลิอะนิลีนที่ใช้มีอัตราส่วน 1:6 โดยมวล สามารถให้ค่าเก็บประจุสูงสุดถึง 79.15 มิลลิแอมแปร์ ชั่วโมงต่อกรัม ที่กระแสไฟฟ้า 0.05 แอมแปร์ต่อกรัม และสามารถให้ค่าความจุจำเพาะเริ่มต้นที่ 48.04 มิลลิแอมแปร์ ชั่วโมงต่อกรัม ที่กระแสไฟฟ้าเป็น 0.5 แอมแปร์ต่อกรัม ความเสถียรของค่าความจุอยู่ที่ร้อยละ 79.60 หลังการอัด-คายประจุต่อเนื่องจำนวน 100 รอบวัฏจักร

Reactions Of Vinyl Diazonium Salts Derived From Β-Hydroxy-Α-Diazocarbonyls: Metal-Free C-H Insertion And Conjugate Addition, Evan Michael Howard

Graduate College Dissertations and Theses

The Brewer research group has a longstanding interest in both methodology development and natural products total synthesis. More specifically, we are interested in discovering and developing unknown reactivities of highly unstable cationic intermediates, most recently vinyl diazonium salts and vinyl cations generated by the Lewis acid-mediated dehydroxylation of β-hydroxy-α-diazocarbonyl compounds. My work on developing the known reactivities of these types of compounds falls into both of the aforementioned subdisciplines of organic synthesis. The total synthesis of natural products is often regarded as an ambitious testing ground for newly developed methodologies. Based on a metal-free, annulative ring expansion/C-H insertion reaction of …

Expression And Purification Of A Cleavable Recombinant Fortilin From Escherichia Coli For Structure Activity Studies, Maranda S. Cantrell, Jackson D. Wall, Xinzhu Pu, Matthew Turner, Luke Woodbury, Owen M. Mcdougal, Lisa R. Warner

Chemistry and Biochemistry Faculty Publications and Presentations

Complications related to atherosclerosis account for approximately 1 in 4 deaths in the United States and treatment has focused on lowering serum LDL-cholesterol levels with statins. However, approximately 50% of those diagnosed with atherosclerosis have blood cholesterol levels within normal parameters. Human fortilin is an anti-apoptotic protein and a factor in macrophage-mediated atherosclerosis and is hypothesized to protect inflammatory macrophages from apoptosis, leading to subsequent cardiac pathogenesis. Fortilin is unique because it provides a novel drug target for atherosclerosis that goes beyond lowering cholesterol and utilization of a solution nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, structure-based drug discovery approach requires milligram …

Density Functional Theory Of Samarium(Ii) Reactivity In Thf And Water, Parisa Fasihianifard

Dissertations and Theses

Sm(II) diiodide is widely used in organic synthesis for the reduction of functional groups such as esters, anhydrides, amides, carbonyls, and arenes. Moreover, in aqueous systems and in mixtures of water and THF, the addition of Sm(II) diiodide can reduce water directly resulting in the formation of hydrogen gas. However, the mechanism of these reactions is not completely understood, making it difficult to improve experimental design. The reaction can proceed either through subsequent electron-transfer proton-transfer (ET-PT), subsequent proton transfer electron-transfer (PT-ET), or via proton coupled electron transfer (PCET). Density functional theory (DFT) calculations were performed to understand the speciation of …

Computational Study On The Nucleation Of Polyoxovanadate-Alkoxide Clusters, S M Gulam Rabbani

Dissertations and Theses

Polyoxovanadate-alkoxide (POV-alkoxide) clusters are a new class of electroactive species with potential electrochemical applications in redox catalysis, energy storage, and optoelectronics. These clusters' redox properties can be tuned by the functionalization via heterometallic installation and changing alkoxide ligands. However, the formation mechanism of these POV-alkoxides in the solvothermal process is unknown, limiting the rational design to improve their electronic properties. This dissertation reports the speciation study of POV-alkoxide clusters, which is fundamental to controlling and manipulating the evolution of transient species during their nucleation and tuning the final product's properties. Chapter 2 and chapter 3 describe our computational study of …

Photophysical, Electrochemical, And Catalytic Studies Of Anthraquinone And Pyridoxyl-Based Sensors And Development Of Ruthenium Photosensitizers, Anwar Hussain

Dissertations and Theses

In the past, we have demonstrated the photophysical properties of several anthraquinone derivatives that act as a luminescent host for various environmental and biological cations. Here we extend our expertise in photochemistry to the class of chemicals containing the pyridoxal moiety. Several ligands were synthesized using eco-friendly, simple, one-step reactions via Schiff base and condensation reactions. The optical properties of these ligands were examined with a series of cations. We demonstrated the ability to detect the biologically important zinc ion in living cells such as RAW 264.7 and HEK 293 via fluorescence signaling. In addition, we extend our explorations to …

Non-Chromatographic Oligonucleotide Purification And Automated Polyethyleneglycol Synthesis, Dhananjani N. A. M. Eriyagama

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Synthetic oligodeoxynucleotides (ODN) have various applications in many areas such as, synthetic biology, chemical biology, antisense drug development, and data storage. As a result, there is a high demand for synthetic ODNs. Many advances have been made with ODN synthesis the purification still remains a bottleneck. The non-chromatographic purification method is developed to address this problem. Similarly, polyethylene glycols (PEGs) have been used in many areas including pharmaceutical applications, surface science, and nanomedicine due to its unique properties. However, monodispersed PEG synthesis is expensive with existing methods. A novel automated solid phase synthesis method is developed to obtain monodispersed PEGs. …

Mass Spectrometric Analysis Of Lignin Model Compounds: Fundamental Investigations Of Ionization And Supramolecular Interactions For Lignocellulosic Biomass Applications, Kimberly Dean

Theses and Dissertations--Chemistry

Lignocellulosic biomass is pivotal for the development of renewable energy sources and materials essential to mitigate the exploitation of fossil fuels causing climate change and environmental pollution issues. The conversion of biomass into fuel requires the hydrolysis of cellulose and a biproduct of this process is the isolation of millions of tons of lignin as biorefinery waste. Lignin is a complex high molecular weight polymer whose structure remains undefined and critically limits potential industrial applications of lignocellulosic biomass. The advancement of analytical methods for structural elucidation of lignin and its ensemble of phenolic compounds is therefore essential to advance this …

1,2-Diamination Of Alkenes Via Reduction Of 1,2,3-Triazolinium Ions, Setareh Saryazdi

Theses and Dissertations--Chemistry

1,2-Diamine substructures are prevalent functional motifs in natural products, pharmaceutical compounds, and ligands. The interesting functionalities of 1,2-diamines have inspired many synthetic chemists to design various methodologies for preparing these structures from simple precursors such as alkenes. In this work, we described two different but related methods using simple and easily accessible reagents for 1,2-diamination of alkenes. In the first method, an alkene undergoes 1,3-dipolar cycloaddition with an organic azide to form a 1,2,3-triazoline. Subsequent N-alkylation of the generated 1,2,3-triazoline gives the 1,2,3-triazolinium ion, which is then hydrogenated over Raney Ni with a balloon of H₂ to produce …

Application Of Mass Spectrometry For Characterization Of Plant-Based Phenolics And Alkaloids, Masoumeh Dorrani

Theses and Dissertations--Chemistry

Plant-derived compounds have the potential to produce value-added compounds with a variety of applications. For example, the lignin part of the lignocellulosic biomass, produced in large quantities as waste from the paper and pulp industries, is a rich source of phenolics with potential applications in the renewable energy sector, pharmaceutical, and chemical industries. On the other hand, plant alkaloids are the primary source for developing plant-derived therapeutics. Unfortunately, the recalcitrant nature of plant cell walls, low extraction yields of small secondary metabolites, and the lack of effective analytical methods for a rapid and accurate identification of plant-based compounds and plant’s …

Dirhenium Compounds Containing The Diphosphine Ligands Ph2pch2pph2, Ph2pch(Cn)Pph2, Or Ph2pch(Ch3)Pph2: A Comparative Study, Hannah C. Arthur

Undergraduate Honors Theses

When M₂L₁₀ complexes containing two rhenium(III) atoms in a quadruple bond react with an excess of the diphosphine ligand Ph₂PCH₂PPh₂, the bond order decreases, and the rhenium is reduced to rhenium(II). When two diphosphine ligands are bonded to the dirhenium center, they can adopt a trans-trans, trans-cis, or cis-cis configuration. NMR spectra of compounds that adopt the cis-cis arrangement show unusually large downfield shifts for one of the bridgehead methylene hydrogens (P-CH₂-P). To understand the unusual chemical shift, the hydrogens first have to be assigned. The strategy for …

Development Of Ph-Sensitive And Amine-Reactive Lifters For The Detection Of Latent Fingermarks, Andrei Gregory Mlakar

Graduate Research Theses & Dissertations

Latent fingermarks are among the most common forms of physical evidence left at crime scenes. Being composed largely of eccrine and sebaceous secretions, they are typically invisible unless they are treated with, e.g., powders or cyanoacrylate fumes. Drawbacks to these and other commonly used methods, however, may include limited substrate compatibility, safety hazards, inability to detect older marks, and the need for expensive instrumentation and expert practitioners. Fingermarks on curved, reflective, patterned, or luminescent substrates are particularly challenging to image with most common techniques. After treatment, fingermarks on such difficult substrates may be transferred to, or “lifted” by, flexible adhesives, …

The Value Of Peer Mentoring Networks For Developing Leaders And Inspiring Change, Chrystal D. Bruce, Patricia M. Flatt, Sarah R. Kirk, Elizabeth Roberts-Kirchhoff, Hala G. Schepmann

2022 Faculty Bibliography

A peer-mentoring network, funded by the National Science Foundation ADVANCE program, profoundly impacted the career trajectory of five women chemistry faculty at predominantly undergraduate institutions. By providing each other support, encouragement, information, and accountability, we advanced our careers, became leaders in our own right, and implemented change at our institutions. To extend this benefit to more women STEM faculty, we have developed and implemented a model to support 74 faculty and administrators representing 51 institutions across the country.

Investigation Of Dna Hybridization In Localized Systems In Close Proximity, Ashley M. Sewsankar

Honors Undergraduate Theses

Hybridization of two or more DNA or RNA strands is well documented for the process taking place with all strands free in solution or when one strand is immobilized on a substrate. This study contributes to the investigation of the hybridization process when two single DNA strands (ssDNA) are in close proximity. We took advantage of an X sensor in which hybridization of four DNA strands enables the formation of a DNA four-way junction (crossover or X) structure. We immobilized multiple layers of crossover structures to study its hybridization being triggered by short ssDNA coming from solution and further investigate …

Detection Of Benzotriazole And Related Analogues In Surface Samples Collected Near An Ohio Airpark, Clara Leedy

Browse all Theses and Dissertations

Benzotriazoles are a class of contaminant of emerging concern which are commonly used as anticorrosive agents in aircraft deicer and anti-icing fluids (ADAFs). The analogues 1H-benzotriazole (BTZ), 4-methyl-1H-benzotrizole (4m-BTZ), and 5-methyl-1H-benzotriazole (5m-BTZ) are commonly found in environmental occurrence together. The two methylated isomers, collectively known as tolytriazole (TTZ), have different toxicity and stability. These contaminants are highly water soluble and resistant to biodegradation, making them persistent through water treatment. Benzotriazoles have been detected worldwide; this investigation focuses on monitoring three sites near a small airpark in Wilmington, Ohio. Two sites that receive runoff from the airpark, Lytle Creek and Indian …

Covalent Attachment Of Tadf Chromophores To Thermally Stable Poly(Arylene Ether)S, Samuel Farrar

Browse all Theses and Dissertations

The covalent attachment of a blue emitting, benzothiazole based TADF chromophore into poly(arylene ether) backbone polymers was explored. A benzothiazole derivative, 2-(2,4-difluorophenyl)-benzothiazole (2,4-diF-BTZ), was synthesized to form the electrophilic component of the host polymer. Two polymers were synthesized to have chromophore incorporated, using 2,4-diFBTZ and 4,4-dihydroxydiphenyl ether (DPE) or 4,4’-biphenol (BP). The chromophore was covalently incorporated at a 10% molar ratio into the polymer backbone by copolymerization with 2,4-diF-BTZ and BP, utilizing nucleophilic aromatic substitution (NAS). Structural characterization was provided via NMR spectroscopy and GC/MS analysis. The polymer syntheses provided high molecular weight materials that were able to be cast …

Affinity Of Cadmium Versus Zinc For The Carbonic Anhydrase Active Site, Rachel Phan

Honors Scholars Collaborative Projects

Cadmium is a heavy metal found in tobacco plants, nickel-cadmium batteries, and as a byproduct of metal mining. The similarities between the properties of zinc ions and cadmium ions in proteins due to their 2+ charges may cause displacement of zinc by cadmium if encountered and has been shown to do so in several transcription factors. Cadmium’s ability to replace zinc- a metal found in around 3,000 human proteins- is a cause for concern, especially due to its toxicity, long half-life in the body, and larger size.

Carbonic anhydrase is an important metalloprotein protein that relies on a central zinc(II) …

Establishing A Biochemical System For The Purification And Atpase Activity Of Gst-Dbp5, Sarah R. Utley, Rachel E. Rigsby Phd, Rebecca L. Adams Phd

Science University Research Symposium (SURS)

The export of mRNA out of the nucleus is a crucial step for eukaryotic gene expression. The export of mRNA transcripts is aided by Mex67, which allows export through the nuclear pore complex doorways in the nuclear envelope. Once out of the nucleus, a protein known as Dbp5, bound to ATP, Gle1, and Nup42 aids in the directionality of mRNA export by helping remove Mex67 from the mRNA strand. Following interaction with RNA, Dbp5 then hydrolyzes ATP so that it unbinds the mRNA, allowing for enzyme recycling. Previous efforts worked towards the purification of Dbp5, but the attempts were unsuccessful …

Indoor Air Quality Through The Lens Of Outdoor Atmospheric Chemistry, Jonathan P.D. Abbatt, Douglas B. Collins

Faculty Contributions to Books

Outdoor atmospheric chemistry and air quality have been the topic of research that intensified in earnest around the mid-20^th century, while indoor air quality research has only been a key focus of chemical researchers over the last 30 years. Examining practices and approaches employed in the outdoor atmospheric chemistry research enterprise provides an additional viewpoint from which we can chart new paths to increase scientific understanding of indoor chemistry. This chapter explores our understanding of primary chemical sources, homogeneous and multiphase reactivity, gas-surface partitioning, and the coupling between the chemistry and dynamics of indoor air through the lens of …

Synthesis And In Situ Characterization Of Intercalated Transition Metal Oxide Nanomaterials Investigated For Novel Cathode Applications, Ahamed Ullah

Theses and Dissertations--Chemistry

To develop an effective battery cathode material that can be useful for future batteries, the thermal stability and ion diffusion dynamics need to be well understood. In situ transmission electron microscopy (TEM) is a popular and proven technique to study the evolution of local structures during the dynamic processes in the cathode materials. This dissertation will demonstrate the application of high-resolution imaging and in situ heating and biasing in the TEM to study the structure and composition, morphology change, and ion diffusion in the cathode materials.

The three chapters in this dissertation will be focused on the two cathode materials: …