MARC details
| 000 -LEADER |
|---|
| fixed length control field |
11540namaa22004331i 4500 |
| 003 - CONTROL NUMBER IDENTIFIER |
|---|
| control field |
EG-GICUC |
| 005 - أخر تعامل مع التسجيلة |
|---|
| control field |
20260216102711.0 |
| 008 - FIXED-LENGTH DATA ELEMENTS--GENERAL INFORMATION |
|---|
| fixed length control field |
260209s2025 ua a|||frm||| 000 0 eng d |
| 040 ## - CATALOGING SOURCE |
|---|
| Original cataloguing agency |
EG-GICUC |
| Language of cataloging |
eng |
| Transcribing agency |
EG-GICUC |
| Modifying agency |
EG-GICUC |
| Description conventions |
rda |
| 041 0# - LANGUAGE CODE |
|---|
| Language code of text/sound track or separate title |
eng |
| Language code of summary or abstract |
eng |
| -- |
ara |
| 049 ## - Acquisition Source |
|---|
| Acquisition Source |
Deposit |
| 082 04 - DEWEY DECIMAL CLASSIFICATION NUMBER |
|---|
| Classification number |
541.35 |
| 092 ## - LOCALLY ASSIGNED DEWEY CALL NUMBER (OCLC) |
|---|
| Classification number |
541.35 |
| Edition number |
21 |
| 097 ## - Degree |
|---|
| Degree |
Ph.D |
| 099 ## - LOCAL FREE-TEXT CALL NUMBER (OCLC) |
|---|
| Local Call Number |
Cai01.24.05.Ph.D.2025.Ah.A |
| 100 0# - MAIN ENTRY--PERSONAL NAME |
|---|
| Authority record control number or standard number |
Ahmed Hellal Abdelshafy Shepl Elbaialy, |
| Preparation |
preparation. |
| 245 10 - TITLE STATEMENT |
|---|
| Title |
Assessment of adsorption and photodissociation of Atrazine using functionalized graphene quantum dot for contaminated water treatment / |
| Statement of responsibility, etc. |
by Ahmed Hellal Abdelshafy Shepl Elbaialy ; Supervision Prof. Dr. Walid Tawfik, Prof. Dr. Medhat Ibrahim. |
| 246 15 - VARYING FORM OF TITLE |
|---|
| Title proper/short title |
تقييم الامتزاز والتفكك الضوئي للأترازين باستخدام الجرافين الموظّف لمعالجة المياه الملوّثة |
| 264 #0 - PRODUCTION, PUBLICATION, DISTRIBUTION, MANUFACTURE, AND COPYRIGHT NOTICE |
|---|
| Date of production, publication, distribution, manufacture, or copyright notice |
2025. |
| 300 ## - PHYSICAL DESCRIPTION |
|---|
| Extent |
83 pages : |
| Other physical details |
illustrations ; |
| Dimensions |
25 cm. + |
| Accompanying material |
CD. |
| 336 ## - CONTENT TYPE |
|---|
| Content type term |
text |
| Source |
rda content |
| 337 ## - MEDIA TYPE |
|---|
| Media type term |
Unmediated |
| Source |
rdamedia |
| 338 ## - CARRIER TYPE |
|---|
| Carrier type term |
volume |
| Source |
rdacarrier |
| 502 ## - DISSERTATION NOTE |
|---|
| Dissertation note |
Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2025. |
| 504 ## - BIBLIOGRAPHY, ETC. NOTE |
|---|
| Bibliography, etc. note |
Bibliography: pages 74-80. |
| 520 #3 - SUMMARY, ETC. |
|---|
| Summary, etc. |
The adsorption of atrazine, a persistent and possibly carcinogenic triazine <br/>herbicide, onto chemically modified graphene quantum dots (GQDs) is thor- <br/>oughly investigated using density functional theory (DFT) in this thesis. Alt- <br/>hough atrazine is used extensively in agriculture, its high water solubility, <br/>chemical stability, and endocrinopathy-disrupting qualities pose risks to the <br/>environment and human health. Since atrazine is frequently found in surface <br/>waters and drinking water sources, it is crucial to develop effective and selec- <br/>tive adsorbents for its removal. Because of their distinct electronic structure, <br/>large surface area, and adjustable surface chemistry, graphene-based materials <br/>are becoming increasingly popular adsorbents for use in water purification ap- <br/>plications. <br/>This work examined two strategic modifications to improve the adsorption <br/>capacity of graphene: (1) functionalization of triangular graphene quantum <br/>dots (ZTRI) with polar groups like carboxyl (–COOH) and cyanide (–CN); <br/>and (2) heteroatom doping of armchair-hexagonal graphene quantum dots <br/>(AHEX) with boron (B), nitrogen (N), and sulfur (S). In order to optimize the <br/>geometries and assess the electronic structure (HOMO-LUMO gap), charge <br/>transfer, dipole moment, and adsorption energy, simulations were performed <br/>using B3LYP/3-21G in Gaussian 9. <br/>In the first method, atrazine molecules were positioned at optimal distances <br/>close to the edge sites (1.8 Å for pristine, 2.27 Å for –COOH, and 2.49 Å for <br/>–CN) in order to investigate pristine ZTRI and its functionalized derivatives. <br/>Indicating advantageous physisorption, functionalization considerably raised <br/>the dipole moments (up to 8.0 D), marginally reduced the band gap (~0.29– <br/>0.31 eV), and improved the adsorption energies (~1.28–1.31 eV). <br/>Functionalized GQDs and atrazine exhibited stronger interactions and <br/>increased electronic reactivity without significant structural deformation, <br/>according to Mulliken charge and MESP analyses. The complexes' optical and <br/>structural stability was further supported by infrared (IR) and ultraviolet- <br/>visible spectra. <br/>In the second method, the graphene framework's symmetry and local elec- <br/>tron density were changed by doping AHEX with B, N, and S atoms, which <br/>produced new reactive sites. Doping with B, N, and S raised the dipole mo- <br/>ment of Pristine AHEX from 0.0 D to 8.99, 5.29, and 4.14 D, respectively. <br/>Strong chemisorption in the latter was indicated by corresponding adsorption <br/>energies that increased to 0.52 eV (B), 0.62 eV (N), and a remarkably high <br/>2.97 eV (S). Significant band gap reduction (to 0.29 eV), localized charge ac- <br/>cumulation, and blue-shifted UV-Vis absorption peaks were all caused by sul- <br/>fur doping and were signs of a strong electronic coupling with atrazineThe <br/>adsorption sites were also mapped using Mulliken charge analysis, and the <br/>results indicated that the strongest interactions were between highly negative <br/>or positive sites on the doped AHEX (e.g., C60: −0.728 in B-AHEX, N: <br/>−0.631 in N-AHEX, and S: +0.958 in S-AHEX) and H25 on atrazine (+0.333). <br/>The spatial orientation and strength of atrazine binding were influenced by <br/>functionalization and doping, which produced charge-rich regions appropriate <br/>for electrophilic or nucleophilic attack, as demonstrated by electron density <br/>mapping and molecular electrostatic potential (MESP) surfaces. The addition <br/>of dopants like nitrogen and sulfur changed the hybridization (from sp² to sp³ <br/>for sulfur), as well as the adsorption site's geometry and reactivity. <br/>Additionally, doping significantly reduced the HOMO-LUMO gap, which <br/>improved charge transfer between the atrazine molecule and the graphene <br/>surface, according to frontier molecular orbital (FMO) analysis. <br/>Additional information from vibrational analysis revealed that hydrogen <br/>bonding and π–π stacking interactions were linked to shifts in the infrared <br/>bands. Strong downshifts in the C–N and N–H stretching modes were seen in <br/>sulfur-doped systems, which further supported the existence of reactive and <br/>stable adsorption complexes. Additionally, doped systems, particularly S- <br/>AHEX, displayed a blue shift and broadening of peaks in UV-Vis absorption <br/>spectra, suggesting increased optical activity brought on by electron delocali- <br/>zation and interaction.. <br/><br/> <br/><br/>Changes in the total dipole moment (TDM) upon adsorption were also in- <br/>vestigated. Significant increases were noted in all systems, but especially in <br/>the ZTRI–CN and S–AHEX configurations, indicating more pronounced <br/>charge polarization and adsorption-friendly directional interactions. In sys- <br/>tems doped with sulfur, the electron donation from graphene to atrazine was <br/>most noticeable, according to charge transfer (ΔQ) analysis. The strong affin- <br/>ity between atrazine and doped graphene frameworks is further supported by <br/>this behavior.. |
| 520 #3 - SUMMARY, ETC. |
|---|
| Summary, etc. |
تقدم هذه الرسالة دراسة حسابية مقارنة لامتصاص الأترازين على نقاط الجرافين الكمومية المعدلة كيميائياً باستخدام نظرية الكثافة الوظيفية (DFT). استُخدمت استراتيجيات مختلفة لتحسين أداء امتصاص المواد القائمة على الجرافين: (1) توظيف نقاط الجرافين الكمومية المثقبة (ZTRI) بمجموعات قطبية مثل الكربوكسيل (COOH-) والسيانيد (CN-)، (2) التطعيم غير المتجانس الذري لنقاط الجرافين الكمومية السداسية (AHEX) باستخدام البورون (B) والنيتروجين (N) والكبريت (S). يُعرف الأترازين، وهو مبيد أعشاب واسع الاستخدام، بلونه كلور بنزينه في الماء واحتمالية تأثيره السلبية والصحية الضارة، مما يجعله ملوثاً مائياً ذا اهتمام خاص. ونظراً لاستخدامه الكبير في الزراعة وانتشاره البيئي، فإن استراتيجيات إزالته الفعالة بالغة الأهمية. تمثل نُظم المعالجة القائمة على الجرافين بديلاً متميزاً لإزالة الأترازين من حيث التكلفة، وحدوث أقل للتلوث الثانوي، والفعالية الممتازة، مع القدرة على التعديل البنيوي والتحكم في آليات التفاعلات. أظهرت النتائج أن نقاط الجرافين الكمومية المثقبة ZTRI المرتبطة كنظام نموذجي، وعُدل بمجموعتي COOH وCN، ومع الأترازين بالقرب من المواقع الوظيفية على مسافات محسنة (ZTRI–CN: 1.8 Å، ZTRI–COOH: 2.27 Å، ZTRI: 2.49 Å). أظهرت الحسابات النظرية أن عملية التشكيل أدت إلى تقليص فواصل فراغية تراوحت بين 0.9 و8.0 أنغستروم، مع طاقات امتصاص متوسطة (1.28–1.31 eV). كما أظهر التحليل المداري الأمامي أن فجوة الامتزاز النظري تقل مع تقليل HOMO–LUMO، مما يوضح قوة التفاعل. وأثبتت خرائط MESP والأهمية تحت الحمراء أن الامتزاج الحراري والتوزيع الإلكتروني في المركبات يعزز فعالية الامتزاز. أما بالنسبة لنقاط الجرافين AHEX المطعمة بالبورون والنيتروجين والكبريت، فقد أظهرت نتائج الامتزاز أنها أكثر كفاءة في دراسة تأثيرها على فعالية الأترازين، وجه الأترازين بالقرب من مناطق الممتزات الفعالة الناتجة عن كل منشِّط. المسافات البنائية بلغت حوالي (B) 3.7 Å، (N) 1.92 Å، وتكاملت بـــ (S) قريبة للذرة. النتائج المحسوبة بيّنت تغييرات إلكترونية جوهرية انعكست على خصائص الامتزاز. أعلى طاقة امتصاص سُجلت كانت (8.22 eV)، وأقل فجوة طاقة للمدارات الأمامية والخلفية (HOMO–LUMO) بلغت (3.58 eV). كما أن الكثافة الإلكترونية المتراكمة أظهرت انتقال شحنة بمقدار (0.29 e⁻) وطاقات امتزاز (–0.62 eV، –0.52 eV). كشفت نتائج مواقع الامتزاز ذات الذرة (S) أن اتجاهات التفاعل والأنماط المدارية الأمامية والخلفية كانت أكثر استقراراً، مما يعكس فعالية أعلى لامتصاص الأترازين. كما بيّنت النتائج أن التطعيم غير المتجانس بنقاط AHEX حسّن الأداء، حيث وفّر تفاعلاً إلكترونياً قوياً مع جزيئات الأترازين عبر مدارات HOMO وLUMO، مما يُظهر قدرة امتصاص مميزة لكل من البورون والنيتروجين والكبريت. وعليه، فإن النتائج أكدت أن المعصِّرات النووية الداعمة المثقبة لنقاط الجرافين، والتي عُدّلت بمجموعات قطبية أو دُعّمت بذرات غير متجانسة، تُظهر كفاءة امتصاصية ثابتة، وخاصة للأترازين، بكفاءة عالية لإزالته من مصادر المياه الملوثة |
| 530 ## - ADDITIONAL PHYSICAL FORM AVAILABLE NOTE |
|---|
| Issues CD |
Issues also as CD. |
| 546 ## - LANGUAGE NOTE |
|---|
| Text Language |
Text in English and abstract in Arabic & English. |
| 650 #0 - SUBJECT ADDED ENTRY--TOPICAL TERM |
|---|
| Topical term or geographic name entry element |
Photochemistry |
| 650 #0 - SUBJECT ADDED ENTRY--TOPICAL TERM |
|---|
| Topical term or geographic name entry element |
البيولوجيا الضوئية |
| 653 #1 - INDEX TERM--UNCONTROLLED |
|---|
| Uncontrolled term |
DFT |
| -- |
GQDs |
| -- |
Water treatment |
| -- |
Atrazine |
| -- |
الااترازين |
| -- |
الجرافين |
| 700 0# - ADDED ENTRY--PERSONAL NAME |
|---|
| Personal name |
Walid Tawfik |
| Relator term |
thesis advisor. |
| 700 0# - ADDED ENTRY--PERSONAL NAME |
|---|
| Personal name |
Medhat Ibrahim |
| Relator term |
thesis advisor. |
| 900 ## - Thesis Information |
|---|
| Grant date |
01-01-2025 |
| Supervisory body |
Walid Tawfik |
| -- |
Medhat Ibrahim |
| Universities |
Cairo University |
| Faculties |
National Institute of Laser Enhances Sciences |
| Department |
Department of Laser Applications, metrology |
| 905 ## - Cataloger and Reviser Names |
|---|
| Cataloger Name |
Shimaa |
| Reviser Names |
Eman Ghareb |
| 942 ## - ADDED ENTRY ELEMENTS (KOHA) |
|---|
| Source of classification or shelving scheme |
Dewey Decimal Classification |
| Koha item type |
Thesis |
| Edition |
21 |
| Suppress in OPAC |
No |