Please use this identifier to cite or link to this item: http://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/11223
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorErna Normaya Abdullah, Ph.Den_US
dc.contributor.advisorMohammad Norazmi Ahmad, Ph.Den_US
dc.contributor.authorHakimah Ismailen_US
dc.date.accessioned2023-02-14T00:19:03Z-
dc.date.available2023-02-14T00:19:03Z-
dc.date.issued2021-
dc.identifier.urihttp://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/11223-
dc.description.abstractThree thiosemicarbazone derivatives named 2-acetylpyrazine thiosemicarbazone (P1), N(1)-(2-acetylpyrazine)-N(4)-(2-hydroxyphenyl)-thiosemicarbazone (P2) and the novel N(1)-(4-acetylpyidine)-N(4)-(2-hydroxyphenyl)-thiosemicarbazone (P3) were synthesized through the proposed methods. The characterization through melting point analysis, Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, CHNS elemental analysis and nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy showed high purity of the products. The synthesized thiosemicarbazones were optimized as selective and sensitive chemosensors for cobalt (Co2+) and mercury (Hg2+) ions through spectroscopic study using ultraviolet-visible (UV-Vis) spectroscopy. Colorimetric response was observed where P1, P2 and P3 changed their color from colorless to orange, orange and yellow respectively after being added with their respective metal ions. Response surface methodology (RSM) was used to study the effects of interactive variables and identify the most optimum condition for each chemosensor. The absorbance values of P1-Co2+, P2-Co2+ and P3-Hg2+ at 450, 423 and 414 nm respectively were collected as responses. Results showed that metal ion concentration, pH and time were significant to the model. The optimum condition for 100 μM P1 was found with 70 μM Co2+ in 8:2 v/v DMSO/Tris-HCl at pH 5.3 after 15 minutes reaction, P2 at 100 μM was optimum with 80 μM Co2+ in 8:2 v/v DMSO/Tris-HCl at pH 7.5 after 10 minutes reaction whereas P3 at 20 μM was ideal with 60 μM Hg2+ in 8:2 v/v DMSO/citrate-phosphate at pH 7.8 after 18 minutes reaction. These chemosensors were highly sensitive as the limit of detection (LOD) of P1, P2 and P3 towards selected metal ions was found to be low at 1.64, 1.52 and 3.56 μM respectively. The binding stoichiometry of P1-Co2+, P2-Co2+ and P3-Hg2+ were 2:1, 2:1 and 1:1 molar ratio respectively. The interference analysis showed that the presence of 1 molar equivalent of other metal ions did not interfere the interactions of P1-Co2+, P2-Co2+ and P3-Hg2+. Computational study through COSMO-RS showed the compatibility of chemosensors to selected solvent DMSO. Calculation of molecular electron potential (MEP) and Fukui function in density functional theory (DFT) suggested that nitrogen, sulphur and oxygen atoms of the chemosensors involved in the interaction with metal ions. Calculation of highest occupied molecular orbital-lowest unoccupied molecular orbital (HOMO-LUMO) energy gap and formation energy showed that the formation of P1-Co2+, P2-Co2+ and P3-Hg2+ were preferred over non-interacted chemosensors in the presence of the metal ions. The evaluation on several water samples showed that they were efficient to be used for environmental water samples. The optimized P1, P2 and P3 in this study promised three new selective and sensitive chemosensors from thiosemicarbazone derivatives for Co2+ and Hg2+ detection.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherKuantan, Pahang : Kulliyyah of Science, International Islamic University Malaysia, 2021en_US
dc.subject.lcshChemical tests and reagentsen_US
dc.subject.lcshThiosemicarbazones -- Derivativesen_US
dc.titleDevelopment of colorimetric chemosensors for metal ions recognition in aqueous environment using statistical approachen_US
dc.typeMaster Thesisen_US
dc.description.identityt11100439446HakimahBintiIsmailen_US
dc.description.identifierThesis : Development of colorimetric chemosensors for metal ions recognition in aqueous environment using statistical approach / by Hakimah Binti Ismailen_US
dc.description.kulliyahKulliyyah of Scienceen_US
dc.description.programmeMaster of Science in Chemistryen_US
dc.description.abstractarabicفي هذه البحث تم استخدام الإجراءات المقترحة لعمل ثلاث مشتقات ثيوسيميكاربازون: 2-أسيتيل بيرازين ثيوسيميكاربازون (1P)، ن(1)-(2-أسيتيل بيرازين)-ن(4)-(2-هيدروكسي فينيل)- ثيوسيميكاربازون (P2) و ن(1)-(4-أسيتيل بيريدين)-ن(4)-(2-هيدروكسي فينيل)- ثيوسيميكاربازون (P3) .تم تحديد نقاء المنتجات من خلال تحليل نقطة الانصهار، والتحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء (FTIR)، وتحليل عناصر CHNS، والرنين المغناطيسي النووي (NMR) من خلال التحليل الطيفي باستخدام التحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية المرئية (UV-Vis)، تم تحسين ثيوسيميكاربازونات المنتجة كمستشعرات كيميائية انتقائية وحساسة لأيونات الكوبالت (Co2+) والزئبق (Hg2+). بعد خلطها بأيونات المعادن الخاصة بها، تغير لون P1 و P2 و P3 من عديم اللون إلى البرتقالي والبرتقالي والأصفر على التوالي. تمت دراسة تأثيرات المتغيرات المتفاعلة باستخدام منهجية سطح الاستجابة (RSM) لتحديد الحالة الأكثر مثالية لكل جهاز استشعار كيميائي. تم الحصول على قراءات امتصاص P1-Co2+ وP2-Co2+ و P3-Hg2+ عند 450 و 423 و 414 نانومتر على التوالي كاستجابات. تم العثور على تركيز أيون المعدن، ودرجة الحموضة، والوقت لتكون مهمة للنموذج. تم العثور على أفضل الظروف لـ 100 مايكرومتر من P1 لتكون 70 مايكرومتر من ثاني أكسيد الكربون في 8:2 v/v Tris-HCl/DMSO عند الرقم الهيدروجيني 5.3 بعد تفاعل 15 دقيقة، P2 عند 100 مايكرومتر كان الأمثل لتكون80 مايكرومتر من ثاني أكسيد الكربون في 8:2 v/v Tris-HCl/DMSO عند الرقم الهيدروجيني 7.5 بعد 10 دقائق من التفاعل و بينما كان P3 عند 20 مايكرومتر مثاليًا مع 60 مايكرومتر Hg2+ في 8:2 v/v DMSO/سترات-فوسفات عند الرقم الهيدروجيني 7.8 بعد تفاعل 18 دقيقة. تم العثور على حد الكشف (LOD) لـ P1 و P2 و P3 تجاه أيونات المعادن المختارة منخفضًا عند 1.64 و 1.52 و 3.56 مايكرومتر على التوالي، مما يشير إلى أن هذه المستشعرات الكيميائية كانت شديدة الحساسية. كانت مقاييس العناصر الكيميائية الملزمة P1-Co2+ و P2-Co2+ و P3-Hg2+ هي النسب المولية 1:2 و1 :2 و 1:1 على التوالي. لم يتداخل وجود مكافئ مولاري واحد من أيونات المعادن الأخرى مع تفاعلات P1-Co2+ و P2-Co2+ وP3-Hg2+ وفقًا لتحليل التداخل. كشفت دراسة حسابية باستخدام COSMO-RS أن المستشعرات الكيميائية كانت متوافقة مع المذيب المحدد DMSO. اقترح حساب إمكانات الإلكترون الجزيئي (MEP) ووظيفة Fukui في نظرية الكثافة الوظيفية (DFT) أن ذرات النيتروجين والكبريت والأكسجين في المستشعرات الكيميائية كانت متورطة في التفاعل مع أيونات المعادن. كشف حساب أعلى مداري جزيئي مشغول-أدنى فجوة طاقة مدارية جزيئية غير مشغولة (HOMO-LUMO) وطاقة التكوين أنه في وجود أيونات معدنية، كان تكوينP1-Co2+ و P2-Co2+ وP3-Hg2+ مفضلًا على المستشعرات الكيميائية غير المتفاعلة. أظهر تقييم العديد من عينات المياه أنها كانت مناسبة للاستخدام مع عينات المياه البيئية. تم تحسين مشتقات ثيوسيميكاربازون P1و P2 و P3 في هذه الدراسة لإنتاج ثلاثة مستشعرات كيميائية انتقائية وحساسة جديدة لاكتشاف Co2+و .Hg2+en_US
dc.description.nationalityMalaysianen_US
dc.description.callnumbert QD 77 H155D 2021en_US
dc.description.notesThesis (MSCC)--International Islamic University Malaysia, 2021.en_US
dc.description.physicaldescriptionxvi, 137 leaves : color illustrations. ; 30cm.en_US
item.openairetypeMaster Thesis-
item.grantfulltextopen-
item.fulltextWith Fulltext-
item.languageiso639-1en-
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_18cf-
item.cerifentitytypePublications-
Appears in Collections:KOS Thesis
Files in This Item:
File Description SizeFormat 
t11100439446HakimahBintiIsmail_24.pdf24 pages file297.39 kBAdobe PDFView/Open
t11100439446HakimahBintiIsmail_SEC.pdf
  Restricted Access
Full text secured file4.51 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy
Show simple item record

Google ScholarTM

Check


Items in this repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated. Please give due acknowledgement and credits to the original authors and IIUM where applicable. No items shall be used for commercialization purposes except with written consent from the author.