75,131 research outputs found
Advanced biocarbon-based anodes and high-voltage LNMO cathodes for next-generation lithium-ion batteries
No full textAbstract
The growing demand for lithium-ion batteries (LIBs) with higher energy density, longer lifespan, and greater sustainability in electric vehicles and grid-scale storage drives the development of advanced electrode materials. This thesis focuses on the rational design of both anode and cathode materials to address key challenges in electrical conductivity, structural stability, and reaction kinetics through structural engineering, compositional tuning, and nanoscale design.
On the anode side, two sustainable biocarbon-based composites were developed using low-cost and renewable cabbage leaves as the carbon precursor. The biomass-derived carbons feature hierarchical porosity, enhanced conductivity, and mechanical adaptability, which help mitigate volume changes and enhance lithium transport in high-capacity anode systems. A δ-MnO2/C composite was fabricated via directed growth of two-dimensional MnO2 nanosheets on biocarbon, improving structural integrity and charge transport. Separately, a SiOx/C composite was synthesized via magnesium-thermal reduction, producing uniformly dispersed SiOx nanoparticles with enhanced cycling stability and Li+ diffusion kinetics. These results highlight the potential of biocarbon as a multifunctional framework for advanced anode design.
On the cathode side, the high-voltage, cobalt-free spinel LiNi0.5Mn1.5O4 (LNMO) was systematically investigated. Although its high operating voltage (~4.7 V) enables increased energy density, structural degradation and sluggish kinetics remain challenges due to Mn3+-induced distortions and phase transitions. By tailoring synthesis parameters via sol-gel and co-precipitation methods, LNMO samples with controlled Mn3+ content and cation disorder were obtained. Advanced structural and operando characterizations reveal that moderate Mn3+ levels and enhanced disorder promote a single-phase solid-solution mechanism, leading to improved kinetic reversibility and cycling stability.
In summary, this work demonstrates how sustainable material design and atomic-scale structural regulation can jointly optimize the electrochemical behavior of LIB electrodes, providing mechanistic insights for next-generation energy storage systems. Original papers Lin, Y., Tian, H., Qian, J., Yu, M., Hu, T., Lassi, U., Chen, Z., & Wu, Z. (2022). Biocarbon-directed vertical δ-MnO2 nanoflakes for boosting lithium-ion diffusion kinetics. Materials Today Chemistry, 26, 101023. https://doi.org/10.1016/j.mtchem.2022.101023 https://doi.org/10.1016/j.mtchem.2022.101023 Self-archived version Lin, Y., Zha, Z., Hui, X., Hu, T., Lassi, U., Chen, Z., Ma, R., & Wu, Z. (2024). Bio-template induced SiOx nanoparticles dispersed in carbon with enhanced Li storage performance. Materials Today Chemistry, 36, 101925. https://doi.org/10.1016/j.mtchem.2024.101925 https://doi.org/10.1016/j.mtchem.2024.101925 Self-archived version Lin, Y., Välikangas, J., Sliz, R., Molaiyan, P., Hu, T., & Lassi, U. (2023). Optimized morphology and tuning the mn3+ content of lini0. 5mn1. 5o4 cathode material for li-ion batteries. Materials, 16(8), 3116. https://doi.org/10.3390/ma16083116 https://doi.org/10.3390/ma16083116 Self-archived version Lin, Y., Tynjälä, P., Wang, S., Peta, G., Mo, H., Wu, Z., Ma, R., Aurbach, D., Hu, T., & Lassi, U. (2026). Tuning cation ordering and Mn3+ content in non-stoichiometric LiNi0.5-Mn1.5+O4- (Lnmo) for enhanced cathode stability in lithium-ion batteries. Journal of Energy Storage, 141, 119200. https://doi.org/10.1016/j.est.2025.119200 https://doi.org/10.1016/j.est.2025.119200 Self-archived version Tiivistelmä
Akkukäyttöisten ajoneuvojen ja verkkomittakaavan energian varastoinnin kasvava tarve lisää kysyntää litiumioniakkujen (LIB) suuremmalle energiatiheydelle, pidemmälle eliniälle ja paremmalle kestävyydelle, mikä puolestaan vauhdittaa kehittyneiden elektrodimateriaalien kehitystä. Tämä väitöskirja keskittyy sekä anodien että katodien rationaaliseen suunnitteluun, tavoitteena ratkaista sähkönjohtavuuteen, rakenteelliseen vakauteen ja reaktiokinetiikkaan liittyviä keskeisiä haasteita rakennesuunnittelun, koostumuksen säätelyn ja nanoskaalan rakenteiden avulla.
Anodipuolella kehitettiin kaksi kestävää biopohjaista komposiittia, joiden hiilen lähteenä käytettiin edullisia ja uusiutuvia kaalinlehtiä. Biomassaperäiset hiilet tarjoavat hierarkkista huokoisuutta, parantunutta sähkönjohtavuutta ja mekaanista mukautuvuutta, jotka yhdessä auttavat lieventämään tilavuuden muutoksia ja tehostamaan litiumin kuljetusta suuren kapasiteetin anodimateriaaleissa. δ-MnO2/C-komposiitti valmistettiin kasvattamalla kaksiulotteisia MnO2-nanolevyjä ohjatusti biopohjaiselle hiilelle, mikä paransi rakenteellista eheyttä ja varausten kuljetusta. Erillisessä työssä valmistettiin SiOx/C-komposiitti magnesium-termaalireduktion avulla, tuottaen tasaisesti jakautuneita SiOx-nanopartikkeleita, joilla oli parantunut syklistabiilisuus ja litiumdiffuusiokinetiikka. Nämä tulokset korostavat biopohjaisen hiilen monikäyttöistä potentiaalia edistyneessä anodisuunnittelussa.
Katodipuolella tutkittiin systemaattisesti korkejännitteistä, koboltitonta spinelliä LiNi0.5Mn1.5O4 (LNMO). Sen korkea käyttöjännite (~4,7 V) mahdollistaa suuremman energiatiheyden, mutta käytännön sovelluksia rajoittavat Mn³⁺-indusoimat rakenteelliset vääristymät ja faasisiirtymät. Säätelemällä synteesiparametreja sooli-geeli- ja kokosaostusmenetelmillä saatiin LNMO-näytteitä, joissa Mn³⁺-pitoisuus ja kationijärjestys oli hallittu. Kehittyneet rakenneanalyysit ja operando-mittaukset osoittivat, että maltillinen Mn³⁺-määrä ja lisääntynyt epäjärjestys suosivat yksivaiheista kiinteän liuoksen reaktiomekanismia, mikä parantaa kineettistä palautuvuutta ja syklistabiilisuutta.
Yhteenvetona tämä työ osoittaa, miten kestävän materiaalisuunnittelun ja atomitason rakenteellisen säätelyn yhdistäminen voi optimoida LIB-elektrodien elektrokemiallisen käyttäytymisen ja tarjota uusia mekanistisia näkökulmia seuraavan sukupolven energian varastointijärjestelmiin. Osajulkaisut Lin, Y., Tian, H., Qian, J., Yu, M., Hu, T., Lassi, U., Chen, Z., & Wu, Z. (2022). Biocarbon-directed vertical δ-MnO2 nanoflakes for boosting lithium-ion diffusion kinetics. Materials Today Chemistry, 26, 101023. https://doi.org/10.1016/j.mtchem.2022.101023 https://doi.org/10.1016/j.mtchem.2022.101023 Rinnakkaistallennettu versio Lin, Y., Zha, Z., Hui, X., Hu, T., Lassi, U., Chen, Z., Ma, R., & Wu, Z. (2024). Bio-template induced SiOx nanoparticles dispersed in carbon with enhanced Li storage performance. Materials Today Chemistry, 36, 101925. https://doi.org/10.1016/j.mtchem.2024.101925 https://doi.org/10.1016/j.mtchem.2024.101925 Rinnakkaistallennettu versio Lin, Y., Välikangas, J., Sliz, R., Molaiyan, P., Hu, T., & Lassi, U. (2023). Optimized morphology and tuning the mn3+ content of lini0. 5mn1. 5o4 cathode material for li-ion batteries. Materials, 16(8), 3116. https://doi.org/10.3390/ma16083116 https://doi.org/10.3390/ma16083116 Rinnakkaistallennettu versio Lin, Y., Tynjälä, P., Wang, S., Peta, G., Mo, H., Wu, Z., Ma, R., Aurbach, D., Hu, T., & Lassi, U. (2026). Tuning cation ordering and Mn3+ content in non-stoichiometric LiNi0.5-Mn1.5+O4- (Lnmo) for enhanced cathode stability in lithium-ion batteries. Journal of Energy Storage, 141, 119200. https://doi.org/10.1016/j.est.2025.119200 https://doi.org/10.1016/j.est.2025.119200 Rinnakkaistallennettu versio Academic dissertation to be presented with the assent of the Doctoral Programme Committee of Technology and Natural Sciences of the University of Oulu for public defence in the Oulun Puhelin auditorium (L5), Linnanmaa, on 19 December 2025, at 12 noonAbstract
The growing demand for lithium-ion batteries (LIBs) with higher energy density, longer lifespan, and greater sustainability in electric vehicles and grid-scale storage drives the development of advanced electrode materials. This thesis focuses on the rational design of both anode and cathode materials to address key challenges in electrical conductivity, structural stability, and reaction kinetics through structural engineering, compositional tuning, and nanoscale design.
On the anode side, two sustainable biocarbon-based composites were developed using low-cost and renewable cabbage leaves as the carbon precursor. The biomass-derived carbons feature hierarchical porosity, enhanced conductivity, and mechanical adaptability, which help mitigate volume changes and enhance lithium transport in high-capacity anode systems. A δ-MnO2/C composite was fabricated via directed growth of two-dimensional MnO2 nanosheets on biocarbon, improving structural integrity and charge transport. Separately, a SiOx/C composite was synthesized via magnesium-thermal reduction, producing uniformly dispersed SiOx nanoparticles with enhanced cycling stability and Li+ diffusion kinetics. These results highlight the potential of biocarbon as a multifunctional framework for advanced anode design.
On the cathode side, the high-voltage, cobalt-free spinel LiNi0.5Mn1.5O4 (LNMO) was systematically investigated. Although its high operating voltage (~4.7 V) enables increased energy density, structural degradation and sluggish kinetics remain challenges due to Mn3+-induced distortions and phase transitions. By tailoring synthesis parameters via sol-gel and co-precipitation methods, LNMO samples with controlled Mn3+ content and cation disorder were obtained. Advanced structural and operando characterizations reveal that moderate Mn3+ levels and enhanced disorder promote a single-phase solid-solution mechanism, leading to improved kinetic reversibility and cycling stability.
In summary, this work demonstrates how sustainable material design and atomic-scale structural regulation can jointly optimize the electrochemical behavior of LIB electrodes, providing mechanistic insights for next-generation energy storage systems.Tiivistelmä
Akkukäyttöisten ajoneuvojen ja verkkomittakaavan energian varastoinnin kasvava tarve lisää kysyntää litiumioniakkujen (LIB) suuremmalle energiatiheydelle, pidemmälle eliniälle ja paremmalle kestävyydelle, mikä puolestaan vauhdittaa kehittyneiden elektrodimateriaalien kehitystä. Tämä väitöskirja keskittyy sekä anodien että katodien rationaaliseen suunnitteluun, tavoitteena ratkaista sähkönjohtavuuteen, rakenteelliseen vakauteen ja reaktiokinetiikkaan liittyviä keskeisiä haasteita rakennesuunnittelun, koostumuksen säätelyn ja nanoskaalan rakenteiden avulla.
Anodipuolella kehitettiin kaksi kestävää biopohjaista komposiittia, joiden hiilen lähteenä käytettiin edullisia ja uusiutuvia kaalinlehtiä. Biomassaperäiset hiilet tarjoavat hierarkkista huokoisuutta, parantunutta sähkönjohtavuutta ja mekaanista mukautuvuutta, jotka yhdessä auttavat lieventämään tilavuuden muutoksia ja tehostamaan litiumin kuljetusta suuren kapasiteetin anodimateriaaleissa. δ-MnO2/C-komposiitti valmistettiin kasvattamalla kaksiulotteisia MnO2-nanolevyjä ohjatusti biopohjaiselle hiilelle, mikä paransi rakenteellista eheyttä ja varausten kuljetusta. Erillisessä työssä valmistettiin SiOx/C-komposiitti magnesium-termaalireduktion avulla, tuottaen tasaisesti jakautuneita SiOx-nanopartikkeleita, joilla oli parantunut syklistabiilisuus ja litiumdiffuusiokinetiikka. Nämä tulokset korostavat biopohjaisen hiilen monikäyttöistä potentiaalia edistyneessä anodisuunnittelussa.
Katodipuolella tutkittiin systemaattisesti korkejännitteistä, koboltitonta spinelliä LiNi0.5Mn1.5O4 (LNMO). Sen korkea käyttöjännite (~4,7 V) mahdollistaa suuremman energiatiheyden, mutta käytännön sovelluksia rajoittavat Mn³⁺-indusoimat rakenteelliset vääristymät ja faasisiirtymät. Säätelemällä synteesiparametreja sooli-geeli- ja kokosaostusmenetelmillä saatiin LNMO-näytteitä, joissa Mn³⁺-pitoisuus ja kationijärjestys oli hallittu. Kehittyneet rakenneanalyysit ja operando-mittaukset osoittivat, että maltillinen Mn³⁺-määrä ja lisääntynyt epäjärjestys suosivat yksivaiheista kiinteän liuoksen reaktiomekanismia, mikä parantaa kineettistä palautuvuutta ja syklistabiilisuutta.
Yhteenvetona tämä työ osoittaa, miten kestävän materiaalisuunnittelun ja atomitason rakenteellisen säätelyn yhdistäminen voi optimoida LIB-elektrodien elektrokemiallisen käyttäytymisen ja tarjota uusia mekanistisia näkökulmia seuraavan sukupolven energian varastointijärjestelmiin
An unfinished agenda on adolescent health: opportunities for interventions
No full textAbstract not availableZohra S. Lassi, Rehana A. Salam, Jai K. Das, Kerri Wazny and Zulfiqar A. Bhutt
Risk factors and interventions related to maternal and pre-pregnancy obesity, pre-diabetes and diabetes for maternal, fetal and neonatal outcomes: a systematic review
No full textAround the world, 60 million women of reproductive age have type 2 diabetes and 15% of the pregnant women have gestational diabetes mellitus (GDM). GDM accounts for 90% of all cases of diabetes in pregnancy, and if left unrecognized pose a higher risk of morbidity for mother and the fetus. Although GDM is a temporary phenomenon for the pregnant woman, but 5–10% of women with GDM develop type 2 diabetes after delivery and more than 50% within 5–10 years of delivery. However, the prevalence critically depends on the diagnostic methods and criteria. This review has undertaken an in-depth analysis to systematically assess the risk factors and interventions for screening, detection, prevention and management of pre-pregnancy obesity, pre-diabetes and diabetes at different levels of care (community, outreach, facility) and to draw research gaps and recommendations particularly for low- and middle-income countries.Zohra S Lassi & Zulfiqar A Bhutt
Aktiivihiilituetut metallikatalyytit furfuraalin ja glukoosin katalyyttisessä konversiossa
No full textAbstractForest-based sectors such as sawmills and pulp and paper play an important role in Finnish industry. Lignocellulosic side stream fractions from these activities, such as wood sawdust and lignin, are primarily used for energy. However, these fractions could be used more efficiently in biorefinery concepts like the production of value-added bio-based materials and chemicals instead of energy production. In biorefinery concepts, catalysis is an important tool for creating more sustainable processes. Efforts to develop novel catalytic systems for biomass valorization to obtain platform chemicals from biomass feedstock are worth pursuing. In catalytic applications, novel bio-based activated carbon catalysts could be used to replace the non-renewable catalytic materials currently used.In this thesis, the application of lignocellulose-based side stream materials as a raw material for activated carbon catalysts and their use in catalytic applications are studied, and the physical and chemical characteristics of the activated carbon catalysts prepared using various methods are examined. Catalysts prepared for catalytic conversion reactions to produce value-added chemicals for biorefinery applications are investigated: specifically, the conversion of the biomass-based molecules furfural and glucose into 2-methylfuran, 5-hydroxymethylfurfural, lactic acid and its ester, ethyl lactate. This research provides new insights into the preparation of lignocellulose-based activated carbon catalysts and their suitability for catalytic conversion reactions to produce important value-added chemicals for industrial applications. The present study found that lignocellulosic side stream materials can be used in preparing high-quality activated carbon catalysts or supported catalysts. Prepared carbon-based catalysts showed promising results in the conversion reactions studied, indicating that tailored catalyst supports for specific applications are needed.Original papersOriginal papers are not included in the electronic version of the dissertation.Lahti, R., Bergna, D., Romar, H., Hu, T., Comazzi, A., Pirola, C., Bianchi, C. L., & Lassi, U. (2017). Characterization of cobalt catalysts on biomass-derived carbon supports. Topics in Catalysis, 60(17–18), 1415–1428. https://doi.org/10.1007/s11244-017-0823-zSelf-archived versionMäkelä, E., Lahti, R., Jaatinen, S., Romar, H., Hu, T., Puurunen, R. L., Lassi, U., & Karinen, R. (2018). Study of Ni, Pt, and Ru catalysts on wood-based activated carbon supports and their activity in furfural conversion to 2-methylfuran. ChemCatChem, 10(15), 3269–3283. https://doi.org/10.1002/cctc.201800263Self-archived versionRusanen, A., Lahti, R., Lappalainen, K., Kärkkäinen, J., Hu, T., Romar, H., & Lassi, U. (2020). Catalytic conversion of glucose to 5-hydroxymethylfurfural over biomass-based activated carbon catalyst. Catalysis Today, 357, 94–101. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2019.02.040Self-archived versionKupila, R., Lappalainen, K., Hu, T., Romar, H., & Lassi, U. (2021). Lignin-based activated carbon-supported metal oxide catalysts in lactic acid production from glucose. Applied Catalysis A: General, 612, 118011. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2021.118011Self-archived versionKupila, R., Lappalainen, K., Hu, T., Heponiemi, A., Bergna, D., & Lassi, U. (2021). Production of ethyl lactate by activated carbon-supported Sn and Zn oxide catalysts utilizing lignocellulosic side streams. Applied Catalysis A: General, 624, 118327. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2021.118327Self-archived versionTiivistelmäSuomessa metsä- ja sahateollisuus sekä paperi- ja selluteollisuus ovat keskeisiä teollisen tuotannon toimialoja. Tuotannossa syntyvät arvokkaat sivuvirrat, kuten sahanpuru- sekä ligniinifraktiot hyödynnetään tänä päivänä suurelta osin energiantuotannossa polttamalla. Nämä arvokkaat sivuvirrat voidaan hyödyntää energiatuotannon sijaan biojalostamokonsepteissa korkeamman lisäarvon tuotteiksi, kuten uusiksi biomassapohjaisiksi biomateriaaleiksi ja -kemikaaleiksi. Biojalostamokonsepteissa katalyyttiset menetelmät ovat tärkeässä roolissa mahdollistaen energiatehokkaammat prosessit. Uusien katalyyttisten menetelmien kehittäminen biomassan konvertoimiseksi biokemikaaleiksi ja -materiaaleiksi on tavoiteltavaa. Biopohjaisilla aktiivihiilikatalyyteillä voidaan myös korvata nykyisiä ei-uusiutuvia katalyyttejä.Tässä väitöskirjatutkimuksessa on tutkittu lignoselluloosapohjaisten sivuvirtamateriaalien soveltuvuutta aktiivihiilipohjaisten katalyyttimateriaalien valmistukseen sekä näiden katalyyttien käyttöä sovelluksissa. Aktiivihiilten fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien vaikutusta katalyyttimateriaaleihin ja sovelluksiin on tutkittu. Valmistettujen katalyyttien soveltuvuutta konversioreaktioissa korkean lisäarvon tuotteiksi biojalostamosovelluksiin on tutkittu: erityisesti biomassapohjaisten molekyylien kuten furfuraalin ja glukoosin konversiota 2-metyylifuraaniksi, 5-hydroksimetyylifurfuraaliksi, maitohapoksi sekä maitohapon esteriksi etyylilaktaatiksi. Tutkimus tuo uutta tietoa lignoselluloosapohjaisten sivuvirtamateriaalien hyödyntämisestä ja soveltuvuudesta biopohjaisten aktiivihiilikatalyyttien valmistuksessa sekä käytöstä katalyyttisissä sovelluksissa korkean lisäarvon kemikaalien tuotannossa. Tutkimuksessa havaittiin, että lignoselluloosapohjaisia sivuvirtoja voidaan hyödyntää korkealaatuisten aktiivihiilikatalyyttimateriaalien valmistuksessa. Valmistetut hiilipohjaiset katalyytit osoittivat potentiaalia tutkituissa sovelluksissa ja tutkimus viittasi siihen, että hiilipohjaiset katalyyttitukiaineet tulee räätälöidä eri sovelluksiin.OsajulkaisutOsajulkaisut eivät sisälly väitöskirjan elektroniseen versioon.Lahti, R., Bergna, D., Romar, H., Hu, T., Comazzi, A., Pirola, C., Bianchi, C. L., & Lassi, U. (2017). Characterization of cobalt catalysts on biomass-derived carbon supports. Topics in Catalysis, 60(17–18), 1415–1428. https://doi.org/10.1007/s11244-017-0823-zRinnakkaistallennettu versioMäkelä, E., Lahti, R., Jaatinen, S., Romar, H., Hu, T., Puurunen, R. L., Lassi, U., & Karinen, R. (2018). Study of Ni, Pt, and Ru catalysts on wood-based activated carbon supports and their activity in furfural conversion to 2-methylfuran. ChemCatChem, 10(15), 3269–3283. https://doi.org/10.1002/cctc.201800263Rinnakkaistallennettu versioRusanen, A., Lahti, R., Lappalainen, K., Kärkkäinen, J., Hu, T., Romar, H., & Lassi, U. (2020). Catalytic conversion of glucose to 5-hydroxymethylfurfural over biomass-based activated carbon catalyst. Catalysis Today, 357, 94–101. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2019.02.040Rinnakkaistallennettu versioKupila, R., Lappalainen, K., Hu, T., Romar, H., & Lassi, U. (2021). Lignin-based activated carbon-supported metal oxide catalysts in lactic acid production from glucose. Applied Catalysis A: General, 612, 118011. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2021.118011Rinnakkaistallennettu versioKupila, R., Lappalainen, K., Hu, T., Heponiemi, A., Bergna, D., & Lassi, U. (2021). Production of ethyl lactate by activated carbon-supported Sn and Zn oxide catalysts utilizing lignocellulosic side streams. Applied Catalysis A: General, 624, 118327. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2021.118327Rinnakkaistallennettu versioAcademic dissertation to be presented with the assent of the Doctoral Training Committee of Technology and Natural Sciences of the University of Oulu for public defence in the Ulappa auditorium of Kokkola University Consortium Chydenius (Talonpojankatu 2B) on 3 December 2021, at 12 noonAbstract
Forest-based sectors such as sawmills and pulp and paper play an important role in Finnish industry. Lignocellulosic side stream fractions from these activities, such as wood sawdust and lignin, are primarily used for energy. However, these fractions could be used more efficiently in biorefinery concepts like the production of value-added bio-based materials and chemicals instead of energy production. In biorefinery concepts, catalysis is an important tool for creating more sustainable processes. Efforts to develop novel catalytic systems for biomass valorization to obtain platform chemicals from biomass feedstock are worth pursuing. In catalytic applications, novel bio-based activated carbon catalysts could be used to replace the non-renewable catalytic materials currently used.
In this thesis, the application of lignocellulose-based side stream materials as a raw material for activated carbon catalysts and their use in catalytic applications are studied, and the physical and chemical characteristics of the activated carbon catalysts prepared using various methods are examined. Catalysts prepared for catalytic conversion reactions to produce value-added chemicals for biorefinery applications are investigated: specifically, the conversion of the biomass-based molecules furfural and glucose into 2-methylfuran, 5-hydroxymethylfurfural, lactic acid and its ester, ethyl lactate. This research provides new insights into the preparation of lignocellulose-based activated carbon catalysts and their suitability for catalytic conversion reactions to produce important value-added chemicals for industrial applications. The present study found that lignocellulosic side stream materials can be used in preparing high-quality activated carbon catalysts or supported catalysts. Prepared carbon-based catalysts showed promising results in the conversion reactions studied, indicating that tailored catalyst supports for specific applications are needed.Tiivistelmä
Suomessa metsä- ja sahateollisuus sekä paperi- ja selluteollisuus ovat keskeisiä teollisen tuotannon toimialoja. Tuotannossa syntyvät arvokkaat sivuvirrat, kuten sahanpuru- sekä ligniinifraktiot hyödynnetään tänä päivänä suurelta osin energiantuotannossa polttamalla. Nämä arvokkaat sivuvirrat voidaan hyödyntää energiatuotannon sijaan biojalostamokonsepteissa korkeamman lisäarvon tuotteiksi, kuten uusiksi biomassapohjaisiksi biomateriaaleiksi ja -kemikaaleiksi. Biojalostamokonsepteissa katalyyttiset menetelmät ovat tärkeässä roolissa mahdollistaen energiatehokkaammat prosessit. Uusien katalyyttisten menetelmien kehittäminen biomassan konvertoimiseksi biokemikaaleiksi ja -materiaaleiksi on tavoiteltavaa. Biopohjaisilla aktiivihiilikatalyyteillä voidaan myös korvata nykyisiä ei-uusiutuvia katalyyttejä.
Tässä väitöskirjatutkimuksessa on tutkittu lignoselluloosapohjaisten sivuvirtamateriaalien soveltuvuutta aktiivihiilipohjaisten katalyyttimateriaalien valmistukseen sekä näiden katalyyttien käyttöä sovelluksissa. Aktiivihiilten fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien vaikutusta katalyyttimateriaaleihin ja sovelluksiin on tutkittu. Valmistettujen katalyyttien soveltuvuutta konversioreaktioissa korkean lisäarvon tuotteiksi biojalostamosovelluksiin on tutkittu: erityisesti biomassapohjaisten molekyylien kuten furfuraalin ja glukoosin konversiota 2-metyylifuraaniksi, 5-hydroksimetyylifurfuraaliksi, maitohapoksi sekä maitohapon esteriksi etyylilaktaatiksi. Tutkimus tuo uutta tietoa lignoselluloosapohjaisten sivuvirtamateriaalien hyödyntämisestä ja soveltuvuudesta biopohjaisten aktiivihiilikatalyyttien valmistuksessa sekä käytöstä katalyyttisissä sovelluksissa korkean lisäarvon kemikaalien tuotannossa. Tutkimuksessa havaittiin, että lignoselluloosapohjaisia sivuvirtoja voidaan hyödyntää korkealaatuisten aktiivihiilikatalyyttimateriaalien valmistuksessa. Valmistetut hiilipohjaiset katalyytit osoittivat potentiaalia tutkituissa sovelluksissa ja tutkimus viittasi siihen, että hiilipohjaiset katalyyttitukiaineet tulee räätälöidä eri sovelluksiin
The Benefits of Being Economics Professor A (and not Z)
No full textAlphabetic name ordering on multi-authored academic papers, which is the convention in the economics discipline and various other disciplines, is to the advantage of people whose last name initials are placed early in the alphabet. As it turns out, Professor A, who has been a first author more often than Professor Z, will have published more articles and experienced afaster growth rate over the course of her career as a result of reputation and visibility. Moreover, authors know that name ordering matters and indeed take ordering seriously: Several characteristics of an author group composition determine the decision to deviate from the default alphabetic name order to a significant extent.performance measurement, incentives, economists, name ordering
Sahanpurupohjaisten sokerien katalyyttinen konversio 5-hydroksimetyylifurfuraaliksi ja furfuraaliksi
No full textAbstractSawdust is an abundant but poorly utilized lignocellulosic side stream. It is mainly burned as energy despite the fact that it could be utilized in the production of biomass-based chemicals. Sawdust is composed of cellulose, hemicellulose, and lignin fractions, all of which can be separated and utilized for different applications. The production of so-called high-value-added chemicals from biomass could improve the economics associated with biorefinery and replace certain petroleum-based chemicals as well. Recently, the production of 5-hydroxymethylfurfural (HMF) and furfural has attracted a considerable amount of interest, as these substances can be prepared from sawdust-based sugars and play a key role in the production of many biomass-based products.The catalytic conversion of sawdust-based sugars into HMF and furfural was studied in this thesis. The comprehensive utilization of sawdust through stepwise fractionation, hydrolysis, and conversion were used, and all the reaction steps were geared toward high selectivity. In addition, different homogeneous and heterogeneous catalysts, such as mineral acids, organic acids, metal salts, catalysts based on activated carbon (AC), and deep eutectic solvents (DESs), were also utilized in this research. In the first part of the thesis, sawdust was selectively degraded to produce either hemicellulose sugars or furfural using acid hydrolysis or DES treatment. In the second part, sawdust-based sugars were converted into HMF and furfural using different AC-based catalysts or DES media.Based on the results obtained, it was demonstrated that hemicellulose could be efficiently separated as sugars and furfural from the sawdust. These processes could potentially be utilized in biorefinery concepts where the main products are currently obtained from cellulose. In addition, the selectivity of HMF and furfural production from sawdust-based sugars could be significantly improved with the use of AC catalysts in the conversion reaction. Overall, this research enhances the information available on possible side stream valorization (sawdust-, C6-, or C5-rich side streams) and introduces some green alternatives for traditional mineral acid catalysts.Original papersOriginal papers are not included in the electronic version of the dissertation.Rusanen, A., Lappalainen, K., Kärkkäinen, J., Tuuttila, T., Mikola, M., & Lassi, U. (2019). Selective hemicellulose hydrolysis of Scots pine sawdust. Biomass Conversion and Biorefinery, 9(2), 283–291. https://doi.org/10.1007/s13399-018-0357-zSelf-archived versionRusanen, A., Lahti, R., Lappalainen, K., Kärkkäinen, J., Hu, T., Romar, H., & Lassi, U. (2020). Catalytic conversion of glucose to 5-hydroxymethylfurfural over biomass-based activated carbon catalyst. Catalysis Today, 357, 94–101. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2019.02.040Self-archived versionRusanen, A., Kupila, R., Lappalainen, K., Kärkkäinen, J., Hu, T., & Lassi, U. (2020). Conversion of xylose to furfural over lignin-based activated carbon-supported iron catalysts. Catalysts, 10(8), 821. https://doi.org/10.3390/catal10080821Self-archived versionRusanen, A., Lappalainen, K., Kärkkäinen, J., & Lassi, U. (2021). Furfural and 5‐hydroxymethylfurfural production from sugar mixture using deep eutectic solvent/mibk system. ChemistryOpen, 10(10), 1004–1012. https://doi.org/10.1002/open.202100163Self-archived versionTiivistelmäSahanpuru on laajasti saatavilla oleva mutta huonosti hyödynnetty lignoselluloosapitoinen sivuvirta. Se poltetaan pääasiassa energiana, vaikka se voitaisiin hyötykäyttää erilaisten biomassaperäisten tuotteiden valmistuksessa. Sahanpuru koostuu selluloosa-, hemiselluloosa- ja ligniinifraktioista, jotka voidaan erottaa toisistaan ja hyötykäyttää erilaisissa sovelluksissa. Niin sanottujen korkean lisäarvon tuotteiden valmistaminen biomassasta voisi sekä lisätä biojalostamoiden taloudellista kannattavuutta että korvata osan öljypohjaisista tuotteista biomassaperäisillä vastineilla. Viime aikoina 5-hydroksimetyylifurfuraalin (HMF) ja furfuraalin tuotanto on herättänyt paljon kiinnostusta, sillä ne voidaan valmistaa sahanpurun sisältämistä sokereista ja niillä on keskeinen rooli monien biomassaan perustuvien tuotteiden valmistuksessa.Tässä työssä tutkittiin sahanpurun sisältämien sokereiden katalyyttistä konversiota HMF:ksi ja furfuraaliksi. Sahanpuru hyödynnettiin kokonaisvaltaisesti vaiheittaisen fraktioinnin, hydrolyysin ja konversion avulla siten, että reaktioiden korkea selektiivisyys säilyi joka vaiheessa. Työssä hyödynnettiin erilaisia homogeenisia sekä heterogeenisiä katalyyttejä, kuten mineraalihappoja, orgaanisia happoja, metallisuoloja, aktiivihiilipohjaisia katalyyttejä ja syväeutektisia liuottimia (DES). Työn ensimmäisessä osassa sahanpurun hemiselluloosafraktio pilkottiin selektiivisesti joko sokereiksi tai furfuraaliksi. Tähän käytettiin happohydrolyysiä tai DES-käsittelyä. Työn toisessa osassa sahanpurun sisältämiä sokereita muunnettiin HMF:ksi ja furfuraaliksi käyttäen erilaisia aktiivihiilikatalyyttejä tai hyödyntäen syväeutektisia liuottimia.Saadut tulokset osoittivat, että hemiselluloosa voidaan erottaa sahanpurusta selektiivisesti sekä sokereina että furfuraalina. Tämä olisi hyödynnettävissä esimerkiksi biojalostamoissa, joissa nykyiset päätuotteet saadaan selluloosasta. Lisäksi tulokset osoittivat että HMF- ja furfuraalituotannon selektiivisyyttä sahanpurupohjaisista sokereista voidaan merkittävästi parantaa käyttämällä aktiivihiilikatalyyttejä konversioreaktiossa. Yleisesti ottaen tutkimus lisäsi tietoa sivuvirtojen (sahanpuru sekä C6- että C5-sokerit) hyödyntämisestä ja esitteli vihreän kemian mukaisia vaihtoehtoja perinteisille mineraalihappokatalyyteille.OsajulkaisutOsajulkaisut eivät sisälly väitöskirjan elektroniseen versioon.Rusanen, A., Lappalainen, K., Kärkkäinen, J., Tuuttila, T., Mikola, M., & Lassi, U. (2019). Selective hemicellulose hydrolysis of Scots pine sawdust. Biomass Conversion and Biorefinery, 9(2), 283–291. https://doi.org/10.1007/s13399-018-0357-zRinnakkaistallennettu versioRusanen, A., Lahti, R., Lappalainen, K., Kärkkäinen, J., Hu, T., Romar, H., & Lassi, U. (2020). Catalytic conversion of glucose to 5-hydroxymethylfurfural over biomass-based activated carbon catalyst. Catalysis Today, 357, 94–101. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2019.02.040Rinnakkaistallennettu versioRusanen, A., Kupila, R., Lappalainen, K., Kärkkäinen, J., Hu, T., & Lassi, U. (2020). Conversion of xylose to furfural over lignin-based activated carbon-supported iron catalysts. Catalysts, 10(8), 821. https://doi.org/10.3390/catal10080821Rinnakkaistallennettu versioRusanen, A., Lappalainen, K., Kärkkäinen, J., & Lassi, U. (2021). Furfural and 5‐hydroxymethylfurfural production from sugar mixture using deep eutectic solvent/mibk system. ChemistryOpen, 10(10), 1004–1012. https://doi.org/10.1002/open.202100163Rinnakkaistallennettu versioAcademic dissertation to be presented, with the assent of the Doctoral Training Committee of Technology and Natural Sciences of the University of Oulu, for public defence in the Oulun Puhelin auditorium (L5), Linnanmaa, on 12 November 2021, at 12 noonAbstract
Sawdust is an abundant but poorly utilized lignocellulosic side stream. It is mainly burned as energy despite the fact that it could be utilized in the production of biomass-based chemicals. Sawdust is composed of cellulose, hemicellulose, and lignin fractions, all of which can be separated and utilized for different applications. The production of so-called high-value-added chemicals from biomass could improve the economics associated with biorefinery and replace certain petroleum-based chemicals as well. Recently, the production of 5-hydroxymethylfurfural (HMF) and furfural has attracted a considerable amount of interest, as these substances can be prepared from sawdust-based sugars and play a key role in the production of many biomass-based products.
The catalytic conversion of sawdust-based sugars into HMF and furfural was studied in this thesis. The comprehensive utilization of sawdust through stepwise fractionation, hydrolysis, and conversion were used, and all the reaction steps were geared toward high selectivity. In addition, different homogeneous and heterogeneous catalysts, such as mineral acids, organic acids, metal salts, catalysts based on activated carbon (AC), and deep eutectic solvents (DESs), were also utilized in this research. In the first part of the thesis, sawdust was selectively degraded to produce either hemicellulose sugars or furfural using acid hydrolysis or DES treatment. In the second part, sawdust-based sugars were converted into HMF and furfural using different AC-based catalysts or DES media.
Based on the results obtained, it was demonstrated that hemicellulose could be efficiently separated as sugars and furfural from the sawdust. These processes could potentially be utilized in biorefinery concepts where the main products are currently obtained from cellulose. In addition, the selectivity of HMF and furfural production from sawdust-based sugars could be significantly improved with the use of AC catalysts in the conversion reaction. Overall, this research enhances the information available on possible side stream valorization (sawdust-, C6-, or C5-rich side streams) and introduces some green alternatives for traditional mineral acid catalysts.Tiivistelmä
Sahanpuru on laajasti saatavilla oleva mutta huonosti hyödynnetty lignoselluloosapitoinen sivuvirta. Se poltetaan pääasiassa energiana, vaikka se voitaisiin hyötykäyttää erilaisten biomassaperäisten tuotteiden valmistuksessa. Sahanpuru koostuu selluloosa-, hemiselluloosa- ja ligniinifraktioista, jotka voidaan erottaa toisistaan ja hyötykäyttää erilaisissa sovelluksissa. Niin sanottujen korkean lisäarvon tuotteiden valmistaminen biomassasta voisi sekä lisätä biojalostamoiden taloudellista kannattavuutta että korvata osan öljypohjaisista tuotteista biomassaperäisillä vastineilla. Viime aikoina 5-hydroksimetyylifurfuraalin (HMF) ja furfuraalin tuotanto on herättänyt paljon kiinnostusta, sillä ne voidaan valmistaa sahanpurun sisältämistä sokereista ja niillä on keskeinen rooli monien biomassaan perustuvien tuotteiden valmistuksessa.
Tässä työssä tutkittiin sahanpurun sisältämien sokereiden katalyyttistä konversiota HMF:ksi ja furfuraaliksi. Sahanpuru hyödynnettiin kokonaisvaltaisesti vaiheittaisen fraktioinnin, hydrolyysin ja konversion avulla siten, että reaktioiden korkea selektiivisyys säilyi joka vaiheessa. Työssä hyödynnettiin erilaisia homogeenisia sekä heterogeenisiä katalyyttejä, kuten mineraalihappoja, orgaanisia happoja, metallisuoloja, aktiivihiilipohjaisia katalyyttejä ja syväeutektisia liuottimia (DES). Työn ensimmäisessä osassa sahanpurun hemiselluloosafraktio pilkottiin selektiivisesti joko sokereiksi tai furfuraaliksi. Tähän käytettiin happohydrolyysiä tai DES-käsittelyä. Työn toisessa osassa sahanpurun sisältämiä sokereita muunnettiin HMF:ksi ja furfuraaliksi käyttäen erilaisia aktiivihiilikatalyyttejä tai hyödyntäen syväeutektisia liuottimia.
Saadut tulokset osoittivat, että hemiselluloosa voidaan erottaa sahanpurusta selektiivisesti sekä sokereina että furfuraalina. Tämä olisi hyödynnettävissä esimerkiksi biojalostamoissa, joissa nykyiset päätuotteet saadaan selluloosasta. Lisäksi tulokset osoittivat että HMF- ja furfuraalituotannon selektiivisyyttä sahanpurupohjaisista sokereista voidaan merkittävästi parantaa käyttämällä aktiivihiilikatalyyttejä konversioreaktiossa. Yleisesti ottaen tutkimus lisäsi tietoa sivuvirtojen (sahanpuru sekä C6- että C5-sokerit) hyödyntämisestä ja esitteli vihreän kemian mukaisia vaihtoehtoja perinteisille mineraalihappokatalyyteille
Community-based intervention packages for reducing maternal morbidity and mortality and improving neonatal outcomes
No full textA large proportion of maternal and newborn deaths and diseases can be addressed by developing a community-based approach to improved maternal care during pregnancy, delivery and after delivery, as well as care of the newborn. A systematic review found 27 experimental and non-experimental trials evaluating the health impacts of community-based intervention packages, in which health workers received additional training in maternal and newborn care. Women in areas assigned to receive a community-based intervention package had fewer illnesses and complications during pregnancy and birth, and their babies were more likely to survive. Referrals rates to health facilities for pregnancy-related complications and initiation of breastfeeding within an hour of birth also improved. This review offers encouraging evidence of the value of integrating maternal and newborn care in community settings through a range of strategies, many of which can be packaged effectively for delivery through community health workers.Zohra S. Lassi, Batool A. Haider, Zulfiqar A. Bhutt
Final word on Jersey Dutch
No full textIn this article, William Z. Shetter compares and contrasts the dialects that developed between different Dutch colonies in the New World. He explores in-depth the nuances of Jersey Dutch, and provides theories to explain how Dutch and colonial languages blended. The article is reprinted from American Speech, December 1958, Volum XXXIII, No. 4
Alumiinisilikaattipohjaisten sivuvirtojen alkaliaktivointi : Sovelluskohteina kaivosten suotovesien puhdistaminen ja sedimenttien stabilointi
No full textAbstractThe production of side streams in industrial processes is high and the need to reuse these materials is constantly increasing. Also, wastewater is produced in large quantities in industry, and more attention is being paid to environmental issues, such as the need to clean or stabilize already contaminated areas. The challenge with industrial wastewater, especially mine water, is the diversity of the water chemistry. Thus, the effectiveness of newly developed water purification methods may vary between different sites.The purpose of this dissertation has been to examine several different industrial sidestream materials, investigate the alkali activation of sidestreams, and consider the use of the obtained alkali-activated materials for two different applications: mine water treatment and sediment remediation, at both laboratory and pilot scales. The purification of seepage water was tested in a closed nickel mine in Hitura (Nivala), and the sediment stabilization experiment was conducted with mesocosms in Lake Kivijärvi (Sotkamo).The selected sidestreams for the study (metakaolin, blast furnace slag, vermiculite, mine tailings, and zeolite) were characterized and their behavior after alkali activation was studied. As an important new factor for consideration, effect of the curing time (i.e., material age) of the prepared alkali-activated materials on their adsorption properties was evaluated.The results showed that the blast furnace slag-based water purification material could remove nickel from seepage water. The material may be applied to passive water treatment in the future. The sediment stabilization experiment was also promising in terms of metal retention. Active capping of lake sediment with alkali-activated material may be a more environmentally friendly in-situ treatment than dredging.Original papersOriginal papers are not included in the electronic version of the dissertation.Laukkanen, J., Ojala, S., Luukkonen, T., & Lassi, U. (2022). Effect of material age on the adsorption capacity of low-, medium-, and high-calcium alkali-activated materials. Applied Surface Science Advances, 12, 100345. https://doi.org/10.1016/j.apsadv.2022.100345Self-archived versionKutuniva, J., Mäkinen, J., Kauppila, T., Karppinen, A., Hellsten, S., Luukkonen, T., & Lassi, U. (2019). Geopolymers as active capping materials for in situ remediation of metal(loid)-contaminated lake sediments. Journal of Environmental Chemical Engineering, 7(1), 102852. https://doi.org/10.1016/j.jece.2018.102852Self-archived versionLaukkanen, J., Takaluoma, E., Runtti, H., Mäkinen, J., Kauppila, T., Hellsten, S., Luukkonen, T., & Lassi, U. (2022). In situ remediation of metal(loid)-contaminated lake sediments with alkali-activated blast furnace slag granule amendment: A field experiment. Journal of Soils and Sediments, 22(3), 1054–1067. https://doi.org/10.1007/s11368-022-03140-zSelf-archived versionLaukkanen, J., Runtti, H., Lancellotti, I., Luukkonen, T. Leonelli, C., & Lassi U. (2023). Alkali-activated materials containing mine tailings and zeolite for seepage water treatment in closed nickel mine. Manuscript in preparation.TiivistelmäTeollisuudessa muodostuu niin kiinteää jätemateriaalia kuin -vettäkin suuria määriä. Tarve jätemateriaalien hyödyntämiselle uusissa käyttökohteissa on kasvanut koko ajan. Samalla ympäristöllisiin kysymyksiin on kiinnitetty tarkempaa huomiota ja tarve jo saastuneiden alueiden puhdistamiselle tai stabilisoimiselle on tiedostettu. Haasteena teollisuudessa syntyvien jätevesien, ja erityisesti kaivosvesien kohdalla, on syntyvien vesien erilaisuus vesikemian näkökulmasta. Näin ollen kehitettävät puhdistusmenetelmät eivät välttämättä ole toimivia erilaisten kaivosten välillä.Väitöskirjan tarkoitus on ollut tarkastella muutamia erilaisia teollisuudessa sivuvirtana syntyviä materiaaleja ja kartoittaa niiden toimivuutta alkaliaktivoituna materiaalina kaivosten suotovesien puhdistuksessa sekä sedimenttien stabiloimisessa. Molempien sovellusten toimivuutta testattiin kenttäkokeilla, suotovedenpuhdistuskoe toteutettiin Hituran suljetussa nikkelikaivoksessa ja sedimenttien stabilointikokeet Kivijärvessä Sotkamossa.Tutkimukseen valitut sivuvirtamateriaalit on karakterisoitu sekä tutkittu niiden käyttäytymistä alkaliaktivoinnin jälkeen. Tärkeänä uutena näkökulmana on arvioitu valmistetun alkaliaktivoidun materiaalin kovettumisajan vaikutusta materiaalin adsorptio-ominaisuuksiin. Tutkimuksen sovelluksina ovat olleet kaivosten suotovesien tutkiminen metallinpoiston näkökulmasta sekä kaivosten läheisyydessä olevien järvien sedimenttien stabilointi.Tutkimuksen tuloksena voidaan todeta, että masuunikuonapohjainen vedenkäsittelymateriaali poistaa erityisesti nikkeliä kaivosten suotovesistä ja voi soveltua hyvin tulevaisuudessa passiivisten vedenpuhdistusrakenteiden materiaaliksi. Sedimenttien stabilointikokeet olivat myös lupaavia metallien sitomisen suhteen ja voivat mahdollistaa tulevaisuudessa huomattavasti ympäristöystävällisemmän vaihtoehdon järvien ruoppaamiselle.OsajulkaisutOsajulkaisut eivät sisälly väitöskirjan elektroniseen versioon.Laukkanen, J., Ojala, S., Luukkonen, T., & Lassi, U. (2022). Effect of material age on the adsorption capacity of low-, medium-, and high-calcium alkali-activated materials. Applied Surface Science Advances, 12, 100345. https://doi.org/10.1016/j.apsadv.2022.100345Rinnakkaistallennettu versioKutuniva, J., Mäkinen, J., Kauppila, T., Karppinen, A., Hellsten, S., Luukkonen, T., & Lassi, U. (2019). Geopolymers as active capping materials for in situ remediation of metal(loid)-contaminated lake sediments. Journal of Environmental Chemical Engineering, 7(1), 102852. https://doi.org/10.1016/j.jece.2018.102852Rinnakkaistallennettu versioLaukkanen, J., Takaluoma, E., Runtti, H., Mäkinen, J., Kauppila, T., Hellsten, S., Luukkonen, T., & Lassi, U. (2022). In situ remediation of metal(loid)-contaminated lake sediments with alkali-activated blast furnace slag granule amendment: A field experiment. Journal of Soils and Sediments, 22(3), 1054–1067. https://doi.org/10.1007/s11368-022-03140-zRinnakkaistallennettu versioLaukkanen, J., Runtti, H., Lancellotti, I., Luukkonen, T. Leonelli, C., & Lassi U. (2023). Alkali-activated materials containing mine tailings and zeolite for seepage water treatment in closed nickel mine. Manuscript in preparation.Academic dissertation to be presented with the assent of the Doctoral Programme Committee of Technology and Natural Sciences of the University of Oulu for public defence in the OP-Pohjola auditorium (L6), Linnanmaa, on 14 April 2023, at 12 noonAbstract
The production of side streams in industrial processes is high and the need to reuse these materials is constantly increasing. Also, wastewater is produced in large quantities in industry, and more attention is being paid to environmental issues, such as the need to clean or stabilize already contaminated areas. The challenge with industrial wastewater, especially mine water, is the diversity of the water chemistry. Thus, the effectiveness of newly developed water purification methods may vary between different sites.
The purpose of this dissertation has been to examine several different industrial sidestream materials, investigate the alkali activation of sidestreams, and consider the use of the obtained alkali-activated materials for two different applications: mine water treatment and sediment remediation, at both laboratory and pilot scales. The purification of seepage water was tested in a closed nickel mine in Hitura (Nivala), and the sediment stabilization experiment was conducted with mesocosms in Lake Kivijärvi (Sotkamo).
The selected sidestreams for the study (metakaolin, blast furnace slag, vermiculite, mine tailings, and zeolite) were characterized and their behavior after alkali activation was studied. As an important new factor for consideration, effect of the curing time (i.e., material age) of the prepared alkali-activated materials on their adsorption properties was evaluated.
The results showed that the blast furnace slag-based water purification material could remove nickel from seepage water. The material may be applied to passive water treatment in the future. The sediment stabilization experiment was also promising in terms of metal retention. Active capping of lake sediment with alkali-activated material may be a more environmentally friendly in-situ treatment than dredging.Tiivistelmä
Teollisuudessa muodostuu niin kiinteää jätemateriaalia kuin -vettäkin suuria määriä. Tarve jätemateriaalien hyödyntämiselle uusissa käyttökohteissa on kasvanut koko ajan. Samalla ympäristöllisiin kysymyksiin on kiinnitetty tarkempaa huomiota ja tarve jo saastuneiden alueiden puhdistamiselle tai stabilisoimiselle on tiedostettu. Haasteena teollisuudessa syntyvien jätevesien, ja erityisesti kaivosvesien kohdalla, on syntyvien vesien erilaisuus vesikemian näkökulmasta. Näin ollen kehitettävät puhdistusmenetelmät eivät välttämättä ole toimivia erilaisten kaivosten välillä.
Väitöskirjan tarkoitus on ollut tarkastella muutamia erilaisia teollisuudessa sivuvirtana syntyviä materiaaleja ja kartoittaa niiden toimivuutta alkaliaktivoituna materiaalina kaivosten suotovesien puhdistuksessa sekä sedimenttien stabiloimisessa. Molempien sovellusten toimivuutta testattiin kenttäkokeilla, suotovedenpuhdistuskoe toteutettiin Hituran suljetussa nikkelikaivoksessa ja sedimenttien stabilointikokeet Kivijärvessä Sotkamossa.
Tutkimukseen valitut sivuvirtamateriaalit on karakterisoitu sekä tutkittu niiden käyttäytymistä alkaliaktivoinnin jälkeen. Tärkeänä uutena näkökulmana on arvioitu valmistetun alkaliaktivoidun materiaalin kovettumisajan vaikutusta materiaalin adsorptio-ominaisuuksiin. Tutkimuksen sovelluksina ovat olleet kaivosten suotovesien tutkiminen metallinpoiston näkökulmasta sekä kaivosten läheisyydessä olevien järvien sedimenttien stabilointi.
Tutkimuksen tuloksena voidaan todeta, että masuunikuonapohjainen vedenkäsittelymateriaali poistaa erityisesti nikkeliä kaivosten suotovesistä ja voi soveltua hyvin tulevaisuudessa passiivisten vedenpuhdistusrakenteiden materiaaliksi. Sedimenttien stabilointikokeet olivat myös lupaavia metallien sitomisen suhteen ja voivat mahdollistaa tulevaisuudessa huomattavasti ympäristöystävällisemmän vaihtoehdon järvien ruoppaamiselle
Clinical utility of folate-containing oral contraceptives
No full textZohra S Lassi, Zulfiqar A BhuttaDivision of Women and Child Health, The Aga Khan University, Karachi, PakistanAbstract: Folate is a generic term for a water-soluble B-complex vitamin which plays an important role in protein synthesis and metabolism and other processes related to cell multiplication and tissue growth. Pregnant and lactating women are at increased risk of folic acid deficiency because generally their dietary folate is insufficient to meet their physiological requirements and the metabolic demands of the growing fetus. The evidence pertaining to the reduction of the risk of neural tube defects (NTDs) due to folate is so compelling that supplementation with 400 µg of folic acid to all women trying to conceive until 12 weeks of pregnancy has been recommended by every relevant authority. A recent Cochrane review has also found protective effects of folate supplementation in occurrence and reoccurrence of NTDs. Despite food fortification and targeted public health campaigns promoting folic acid supplementation, 4,300,000 new cases occur each year worldwide resulting in an estimated 41,000 deaths and 2.3 million disability-adjusted life years (DALYS). This article will review the burden and risk factors of NTDS, and the role of folate in preventing NTDs. It will also describe different modes of supplementing folate and the newer evidence of the effectiveness of adding folate in oral contraceptives for raising serum and red blood cell folate levels.Keywords: folate, folate-containing oral contraceptives, oral contraceptives, contraceptive
- …
