Puuperäisten biomassahydrolysaattien likaamien membraanien pesu

Tässä diplomityössä tutkittiin biomassahydrolysaatilla liattujen ultrasuodatusmembraanien pesua. Työn kirjallisuusosassa käsitellään membraanien likaantumista ja pesua, puuperäistä biomassahydrolysaattia sekä biomassahydrolysaatin suodatusta membraaneilla ja membraanien karakterisointia. Kokeellisessa osassa tutkittiin pesuaineiden vaikutusta koivuhydrolysaatilla liattujen membraanien peseytyvyyteen. Käytetyt ultrasuodatusmembraanit olivat Alfa Lavalin UFX5 ja ETNA01PP. Membraanien pesussa käytettiin Ecolabin entsymaattisia P3-ultrasil 53 ja P3-ultrasil 67 pesuaineita yhdessä emäksisen P3-ultrasil 69 pesuaineen kanssa sekä hapanta P3-ultrasil 75 pesuainetta. Lisäksi emäksisiä P3-ultrasil 110, P3-ultrasil 112 ja P3-ultrasil 115 pesuaineita. Emäksisten pesujen tehokkuutta vertailtiin pelkällä natriumhydroksidilla tehtyyn pesuun. Membraanien likaantumista arvioitiin mittaamalla puhtaan veden vuota ennen ja jälkeen likaantumissuodatuksen ja laskemalla niiden vuoarvojen erotus. Samalla tavalla arvioitiin pesuaineiden vaikutusta membraanin peseytyvyyteen. Lisäksi peseytyvyyttä arvioitiin FTIR–analyyseillä, kontaktikulmamittauksilla ja membraanin sisältämän ligniinin värjäyksellä. Tutkimuksissa havaittiin, että koivuhydrolysaatilla liatuille UFX5 membraaneille vesivuon sekä FTIR–spektrin muuttumisen perusteella sopii parhaiten emäksisen ja happaman pesuaineen kaksivaiheinen pesu. Kontaktikulman palautumisen perusteella parhaiten sopi pelkällä emäksisellä P3-Ultrasil 115 tehty pesu. Ligniiniä parhaiten, mikroskooppiin liitetyllä kameralla otettujen kuvien perusteella, poisti entsymaattinen P3-ultrasil 67, mutta tämä samalla modifioi membraanin pintaa. Tässä tutkimuksessa havaittiin, että emäksinen ja entsymaattinen pesuaine pesevät melko hyvin koivuhydrolysaatilla liattuja membraaneja. Lisäksi havaittiin, että ligniini tunkeutuu suodatuksissa membraanin sisään, joten pelkkä pesuaineen kierrättäminen laitteistossa ei riitä vaan tarvitaan paineellista pesua.

Hypoksisen fenotyypin pään ja kaulan alueen levyepiteelikarsinooman sädehoitoresistenssi

Pään ja kaulan alueen levyepiteelin syöpiä kutsutaan karsinoomiksi. Kasvaimet luokitellaan vaikeahoitoisiksi ja niihin liittyy korkea potilaskuolleisuus. Yleisimmät pään ja kaulan alueen levyepiteelikarsinooman hoitomenetelmät ovat säde- ja leikkaushoito, joihin liitetään yhdistelmänä kemoterapiaa. Kasvaimen morfologia, sen puutteellinen tai rakenteellisesti poikkeava verisuonitus voi aiheuttaa syöpäkudoksessa hapenpuutteesta kärsiviä hypoksisia alueita. Erityisesti syövässä hapenpuute toimii syöpäsolupopulaatiossa valintatekijänä. Muuttuneet olosuhteet suosivat solupopulaatioita, jotka pystyvät sopeuttamaan genotyyppinsä mukauttamana fenotyyppinsä vähähappiseen ympäristöön. Tämän katsotaan olevan potilaan hoitoennusteen kannalta huono prognostinen merkki. Hapenpuute indusoi soluissa voimakkaan HIF-1- eli hypoksian indusoiman transkriptiofaktori-1 stabilisaation ja ekspression kasvun. Proteiinin on havaittu oleva eräs merkittävin solun sisäisten vasteiden säätelijä hypoksiassa. HIF-1 koostuu kahdesta alayksiköstä, jonka alpha-alayksikön stabiliteetti on hapen osapaineen säätelemä. Mikäli happea on riittävä pitoisuus soluissa, HIF-1alfa hajoaa soluissa. Hypoksiassa alfa-domeeni sitoutuu beta-alayksikköön muodostaen stabiilin toiminnallisen geenien ilmentymiseen vaikuttavan transkriptiofaktorin. Pro gradu- tutkielmassa tarkasteltiin aluksi neljän pään ja kaulan alueen syöpäpotilaiden kasvaimista eristettyjen UT-SCC-solulinjojen (UT-SCC-8, -25, -34 ja -74A) morfologiaa ja kasvua. Solujen jakautumisnopeutta uudella alustalla tutkittiin PE(%)- eli plating efficiency-menetelmällä. Soluja siirrostettiin uudelle kasvualustalle, josta niiden määrä laskettiin vuorokauden kuluttua. UT-SCC-74A-linja sieti parhaiten uuden kasvuympäristön asettaman rasitteen. Sädeherkkyys määritettiin tutkimalla UT-SCC-74A-linjan solujen asteittaista vastetta erisuuruisiin sädeannoksiin (Gy). Tulosten perusteella laskettiin linjan sisäistä sädeherkkyyttä kuvaava AUC-arvo. Työn toisessa osassa tarkasteltiin HIF-1alfa:n ekspression riippuvuutta hapen läsnäolosta soluissa molekyylibiologisin menetelmin. UT-SCC-74A-solulinja osoittautui sädeherkkyysmäärityksessä AUC-arvonsa perusteella suhteellisen säderesistentiksi. Lisäksi kyseisen linjan soluista vaimennettiin HIF-1alfa-geeni, jonka ekspression häviäminen todennettiin hypoksia-altistuskokeiden jälkeen. Proteiinin puuttuminen vähähappisista olosuhteista huolimatta osoitti geeninhiljennyksen onnistuneen koejärjestelyissä.

Turun Pomponrahkan kukkakärpästen ja semiakvaattisten sääskien monimuotoisuuden tarkastelu ja suoalueen nykytilanteen arvioiminen eri elinympäristöissä

Lajimäärän tietäminen ja lajien monimuotoisuuden mittaaminen on oleellista monissa biodiversiteetti- ja yhteisöekologisissa tutkimuksissa sekä luonnonsuojelussa. Yleensä tietyn alueen lajimäärää ei pystytä absoluuttisesti mittaamaan vaan joudutaan tyytymään erilaisiin otoksista saataviin lajimääräarvioihin. Erityisen haasteellista lajimäärän mittaaminen on silloin, kun kyseessä on hyvin lajirikas eliöryhmä, kuten esimerkiksi niveljalkaiset. Tutkimuksessa kerättiin Pomponrahka-Isosuon suoalueelta tietoa siellä esiintyvistä kaksisiipisistä (kukkakärpäset ja semiakvaattiset sääsket) ja tarkasteltiin eri pienelinympäristöjen eroja lajiston ja lajimäärän suhteen sekä mitattiin koko alueen alfa-diversiteetin määrää. Tutkimuksessa oltiin erityisesti kiinnostuneita arvioimaan pyyntiponnistuksen onnistumista ja sitä, kuvaako saatu lajimäärä alueen todellista lajistoa. Suoalueelta kerättiin hyönteisaineistoa kahdeksalta tutkimuspaikalta Malaisepyydyksillä (16 kpl) kahtena kesänä vuosina 2011 ja 2012. Hyönteisaineistoa täydennettiin myös haavipyynnillä. Suoalueella on havaittavissa laji- ja yksilömääräeroja suon eri osien välillä. Suoalueelta havaittiin yhteensä 85 kukkakärpäslajia ja 119 semiakvaattista sääskeä. Analyysien mukaan havaitut lajimäärät eivät kuitenkaan täysin näyttäneet kuvaavan Pomponrahkan todellisia lajimääriä ja on todennäköistä, että lajeja jäi havaitsematta. Ylipäänsä pyyntiponnistus oli kuitenkin melko onnistunutta, sillä Pomponrahkalta havaittiin noin neljäsosa Suomen kukkakärpäslajeista, noin puolet Suomen perhossääskistä, pikkuvaaksiaisista reilu neljännes, isovaaksiaisista viidennes ja noin 40 prosenttia petovaaksiaisista samoin kuin lehtovaaksiaisista. Pomponrahkalta tavattiin myös Suomelle uusi perhossääskilaji Panimerus albifacies. Lisäksi sieltä havaittiin kukkakärpänen Pipiza luteitarsis ja pikkuvaaksiainen Rhypholophus varius, jotka ovat silmälläpidettäviä lajeja. Pomponrahka vaikuttaakin kukkakärpäslajistoltaan ja semiakvaattiselta sääskilajistoltaan edustavalta suokokonaisuudelta. Pomponrahkan suoalueen luonnontilaisuutta ovat kuitenkin huonontaneet alueen ja sen lähistön ihmistoiminta. Ennallistaminen olisikin tarpeellista, jos suoalueen luontoarvot halutaan säilyttää.

α-Pinene oxide and verbenol oxide isomerizations over heterogeneous catalysts

Terpenes are a valuable natural resource for the production of fine chemicals. Turpentine, obtained from biomass and also as a side product of softwood industry, is rich in monoterpenes such as α-pinene and β-pinene, which are widely used as raw materials in the synthesis of flavors, fragrances and pharmaceutical compounds. The rearrangement of their epoxides has been thoroughly studied in recent years, as a method to obtain compounds which are further used in the fine chemical industry. The industrially most desired products of α-pinene oxide isomerization are campholenic aldehyde and trans-carveol. Campholenic aldehyde is an intermediate for the manufacture of sandalwood-like fragrances such as santalol. Trans-carveol is an expensive constituent of the Valencia orange essence oil used in perfume bases and food flavor composition. Furthermore it has been found to exhibit chemoprevention of mammary carcinogenesis. A wide range of iron and ceria supported catalysts were prepared, characterized and tested for α-pinene oxide isomerization in order to selective synthesis of above mentioned products. The highest catalytic activity in the preparation of campholenic aldehyde over iron modified catalysts using toluene as a solvent at 70 °C (total conversion of α-pinene oxide with a selectivity of 66 % to the desired aldehyde) was achieved in the presence of Fe-MCM-41. Furthermore, Fe-MCM-41 catalyst was successfully regenerated without deterioration of catalytic activity and selectivity. The most active catalysts in the synthesis of trans-carveol from α-pinene oxide over iron and ceria modified catalysts in N,N-dimethylacetamide as a solvent at 140 °C (total conversion of α-pinene oxide with selectivity 43 % to trans-carveol) were Fe-Beta-300 and Ce-Si-MCM-41. These catalysts were further tested for an analogous reaction, namely verbenol oxide isomerization. Verbenone is another natural organic compound which can be found in a variety of plants or synthesized by allylic oxidation of α-pinene. An interesting product which is synthesized from verbenone is (1R,2R,6S)-3-methyl-6-(prop-1-en-2-yl)cyclohex-3-ene-1,2-diol. It has been discovered that this diol possesses potent anti-Parkinson activity. The most effective way leading to desired diol starts from verbenone and includes three stages: epoxidation of verbenone to verbenone oxide, reduction of verbenone oxide and subsequent isomerization of obtained verbenol oxide, which is analogous to isomerization of α-pinene oxide. In the research focused on the last step of these synthesis, high selectivity (82 %) to desired diol was achieved in the isomerization of verbenol oxide at a conversion level of 96 % in N,N-dimethylacetamide at 140 °C using iron modified zeolite, Fe-Beta-300. This reaction displayed surprisingly high selectivity, which has not been achieved yet. The possibility of the reuse of heterogeneous catalysts without activity loss was demonstrated.

Pohjoismaisten yhdistelmärahastojen menestyminen vuosina 1999–2012

Tämä Pro Gradu -tutkielma tarkastelee Pohjoismaisten yhdistelmärahastojen menestymistä vuosina 1999–2012. Tutkimuksen tavoitteena on tutkia rahastonhoitajien markkina-ajoituskykyä kolmella eri periodilla. Periodit koostuvat vuosista 1999–2005, 2006–2012 ja 1999–2012. Tutkimuksessa käytetään monia tunnettuja riskin huomioivia mittareita, kuten esimerkiksi Sharpen indeksiä ja Jensenin alfaa. Markkina-ajoituskykyä testataan Treynor-Mazuy ja Henriksson-Merton -malleilla. Tutkimus osoittaa, että vain harvoilla rahastonhoitajilla on markkina-ajoituskykyä. Tutkimuksesta ei myöskään löydetä viitteitä siitä, että tietyn-tyyppiset yhdistelmärahastot suoriutuisivat paremmin markkinoilla.

Rahapeliyhtiöiden menestys Euroopan markkinoilla

Tutkielma avartaa Eurooppalaisten rahapeliyhtiöiden menestymistä vuosien 2001 ja 2014 välillä verraten menestymistä muihin Sin stocks yrityksiin sekä Euro Stoxx 50 indeksiin. Teoriaosuus keskustelee epäeettisiin yrityksiin kohdistuvista havainnoista sekä rahapelaamisen luonteesta pyrkien esittämään havaintoja, jotka vaikuttavat rahapeliyhtiöiden ja epäeettisten yritysten menestymiseen. Menestymistä tarkastellaan kolmen menestysmittarin: Sharpen ja Treynorin luvun sekä Jensenin alfan avulla.

Effects of Fin Parameters on Gas-Side Heat Transfer Performance of H-Type Finned Tube Bundle in a Waste Heat Recovery Boiler

Alfa Laval Aalborg Oy designs and manufactures waste heat recovery systems utilizing extended surfaces. The waste heat recovery boiler considered in this thesis is a water-tube boiler where exhaust gas is used as the convective heat transfer medium and water or steam flowing inside the tubes is subject to cross-flow. This thesis aims to contribute to the design of waste heat recovery boiler unit by developing a numerical model of the H-type finned tube bundle currently used by Alfa Laval Aalborg Oy to evaluate the gas-side heat transfer performance. The main objective is to identify weaknesses and potential areas of development in the current H-type finned tube design. In addition, numerical simulations for a total of 15 cases with varying geometric parameters are conducted to investigate the heat transfer and pressure drop performance dependent on H-type fin geometry. The investigated geometric parameters include fin width and height, fin spacing, and fin thickness. Comparison between single and double tube type configuration is also conducted. Based on the simulation results, the local heat transfer and flow behaviour of the H-type finned tube is presented including boundary layer development between the fins, the formation of recirculation zone behind the tubes, and the local variations of flow velocity and temperature within the tube bundle and on the fin surface. Moreover, an evaluation of the effects of various fin parameters on heat transfer and pressure drop performance of H-type finned tube bundle has been provided. It was concluded that from the studied parameters fin spacing and fin width had the most significant effect on tube bundle performance and the effect of fin thickness was the least important. Furthermore, the results suggested that the heat transfer performance would increase due to enhanced turbulence if the current double tube configuration is replaced with single tube configuration, but further investigation and experimental measurements are required in order to validate the results.

Myyntiennusteen käyttö, menetelmät ja haasteet osana budjetointia – Kontingenssiteoreettinen tutkimus kahdessa case-yrityksessä.

Turbulentti ja epävakaa ympäristö aiheuttavat nykyään jatkuvasti haasteita yrityksille ennustettaessa seuraavan vuoden myyntiä, joka näkyy vuosittaisen budjetin laatimisessa. Myyntiennustamisen tärkeys ja sen haasteet huomioiden sen tutkimus budjetointikentässä varsinkin kontingenssiteoriaa hyödyntäen on kuitenkin jäänyt vähemmälle huomiolle. Tästä johtuen tavoitteena tutkielmassa on analysoida niitä organisatorisia tekijöitä, jotka vaikuttavat ennustamisen menetelmän valintaan ja asettavat haasteita ennusteiden laadinnalle yritysten budjetoinnissa. Ennustamisen menetelmiä ja haasteita analysoidaan kontingenssiteorian avulla. Tutkielmaan valitut kontingenssit ovat ulkoinen ympäristö, yrityksen koko, organisaatiorakenne, teknologia, strategia ja budjetointimenetelmä. Tutkielmassa on käytetty toiminta-analyyttista tutkimusotetta. Tämän tarkoituksena on muodostaa aiheesta syvällinen käsitys kahden case-yrityksen avulla. Täten tutkimuskysymyksiin etsitään vastauksia aikaisemman teorian ja case-yritysten taloushallintoon kohdistuneiden haastatteluiden avulla. Case-yritykset on valittu yrityksen koon, toimintaympäristön ja budjetointimenetelmän perusteella. Yritykset valittiin keskisuurten ja suurten yritysten ryhmästä, koska on todennäköisempää, että tämän kokoisilla yrityksillä on allokoitu enemmän resursseja ennusteita varten. Lisäksi yritysten tuotannon piti olla herkkä ympäristön aiheuttamille haasteille. Tutkielmaan valitut case-yritykset, Alfa ja Beta, toimivat elintarviketeollisuuden alalla, mutta ne eivät ole kilpailijoita keskenään. Case-yritykset ovat kooltaan keskisuuren ja suuren yrityksen välissä ja toimiala, jossa ne toimivat, on erittäin kilpailtu. Kummassakin yrityksessä on käytössä perinteinen budjetti. Aikaisemman tutkimuksen ja tämän tutkielman tulosten perusteella yrityksen koko, ulkoinen ympäristö ja budjetointimenetelmä vaikuttavat ennustamisen menetelmän valintaan. Strategian vaikutusta menetelmien valintaan on havaittu aikaisemmassa tutkimuksessa, mutta tämän tutkielman case-yrityksissä ei tätä yhteyttä havaittu. Myöskään organisaatiorakenteen ja teknologian yhteyttä ennustamisen menetelmän valintaan ei tutkielmassa todettu. Case-yrityksissä yrityksen koko aiheutti haasteita ennusteille ja ulkoisen ympäristön todettiin vaikuttavan ennusteiden tarkkuuteen negatiivisesti. Lisäksi organisaatiorakenne aiheutti haasteita muun muassa tiedonkulussa ja kommunikoinnissa. Budjetointimenetelmän ja teknologian ei todettu asettavan haasteita.