1. Priprava fluoro-poliHIPE materialov iz multifunkcionalnih akrilatovNastja Slavič, 2024, master's thesis Abstract: Uspeh razvoja polimerov in veliko povpraševanje po polimernih izdelkih s strani hitro rastočega svetovnega prebivalstva se odraža v naraščajoči proizvodnji polimerov. Precejšni del proizvodnje predstavljajo porozni polimeri. Le-ti se zaradi svoje visoke specifične površine, nizke gostote, pretočnosti in zmožnosti kontroliranja morfologije uporabljajo v različnih aplikacijah, kot so odstranjevanje onesnaževalcev iz okolja, adsorpcija plinov, kataliza, tkivno inženirstvo, kromatografija, separacijske membrane, matrike za nadzorovano sproščanje zdravilnih učinkovin in pametni materiali.
V okviru magistrske naloge smo sintetizirali fluoro-poliHIPE materiale z različnimi stopnjami zamreženja (10 %, 20 % in 40 %) in jih primerjali z njihovimi nefluoriranimi analogi. Porozne polimere smo pripravili s polimerizacijo emulzij z visokim deležem notranje faze (HIPE). Kot monomer smo uporabili 2,2,2-trifluoroetil metakrilat oziroma etil metakrilat (TFEMA oz. EMA), ki smo ga zamrežili z uporabo različnih zamreževal (trimetilolpropan triakrilata (TMPTA), etilenglikol dimetakrilata (EGDMA), dipentaeritritol heksaakrilata (DPEHA) in pentaeritritol tetraakrilata (PETA)). Za uspešnost sinteze poliHIPE vzorcev je bila najpomembnejša stabilizacija emulzije. To smo uspešno dosegli z ustrezno izbiro vrste in koncentracije surfaktanta (Hypermer B246) in raztopine soli (1,78 % raztopina CaCl2 ∙ 6H2O), ki je predstavljala vodno fazo. Kot topilo smo izbrali toluen, za iniciacijo proste radikalske polimerizacije pa smo uporabili termični iniciator α,α'-azoisobutironitril (AIBN). Polimere smo očistili s kontinuiranim spiranjem v Soxhletovem aparatu z izopropanolom in jih okarakterizirali z različnimi metodami. S Fourierovo transformacijsko infrardečo spektroskopijo (FTIR) smo preučili kemijsko sestavo sintetiziranih polimerov. Morfologijo pripravljenih poliHIPE materialov smo preučili z vrstičnim elektronskim mikroskopom (SEM), specifično površino polimerov pa smo določili z uporabo Brunauer-Emmett-Tellerjeve (BET) metode. Navsezadnje smo s termogravimetrično analizo (TGA) preverili termično stabilnost pripravljenih poroznih polimerov.
Keywords: HIP emulzije, poliHIPE, porozni polimeri, polimerizacija, fluoropolimeri
Published in DKUM: 21.08.2024; Views: 69; Downloads: 15
 Full text (4,94 MB) |
2. Vpliv naknadnega zamreženja poli(stiren-ko-divinilbenzena) na površinske lastnosti : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeMiha Cafuta, 2024, undergraduate thesis Abstract: Visoko porozni polimerni materiali predstavljajo ključno kategorijo materialov zaradi njihovih številnih prednosti, ki omogočajo uporabo na različnih področjih. Ti materiali so izjemno uporabni pri filtraciji in ločevanju različnih snovi, vključno s plini, tekočinami in trdnimi delci. Poleg tega imajo pomembno vlogo v biomedicini, kjer se uporabljajo za izdelavo nosilcev za zdravila, implantatov in bioloških senzorjev, zaradi svoje biokompatibilnosti, porozne strukture in sposobnosti nadzorovanega sproščanja zdravilnih učinkovin. Na področju katalize visoko porozni polimerni materiali služijo kot nosilci katalizatorjev, kar omogoča povečanje učinkovitosti kemičnih reakcij z zagotavljanjem velike površine za nanašanje katalizatorjev. Poleg tega so uporabni tudi za odstranjevanje onesnaževal iz vode, zraka in drugih tekočin ter kot učinkovita termalna izolacija v gradbeništvu. V elektrokemičnih aplikacijah, kot so baterije, gorivne celice in druge naprave, se visoko porozni polimerni materiali uporabljajo kot elektrode zaradi njihove visoke specifične površine in poroznosti, kar omogoča boljše elektrokemične reakcije.
V okviru diplomske naloge smo sintetizirali visoko porozne polimerne materiale na osnovi stirena in divinilbenzena ter preverili njihovo kemijsko sestavo s FTIR spektroskopijo in elementno analizo, morfologijo s pomočjo vrstičnega elektronskega mikroskopa ter specifično površino in volumsko porazdelitev por s porozimetrijo. Uspešno smo polimerizirali emulzije z visokim deležem notranje faze z različnimi deleži stirena in divinilbenzena. Opazili smo, da z naraščanjem deleža divinilbenzena velikost por pada, medtem ko se specifična površina z naraščanjem deleža divinilbenzena povečuje do 50 mol%, nato pa začne padati. Na primer, material s 10 mol% divinilbenzena je imel velikost primarnih por 29,0±3,9 μm in specifično površino 6,9 m2/g, medtem ko so bile pore materiala s 50 mol% divinilbenzena velike 24,1±3,2 μm, s specifično površino 62,7 m2/g. Material z 80 mol% divinilbenzena je imel pore velike 19,2±2,6 μm in specifično površino 29,5 m2/g.
Za mnoge aplikacije je zaželena višja specifična površina materialov ali prisotnost funkcionalnih skupin, ki lahko katalizirajo druge kemijske reakcije. V ta namen smo poli(stiren-ko-divinilbenzen) naknadno hiperzamrežili s tiol-en klik polimerizacijo in uvedbo monomera pentaeritritol tetrakis(3-merkaptopropionata). FTIR spektroskopija in elementna analiza sta potrdili vključenost pentaeritritol tetrakis(3-merkaptopropionata) v polimerno verigo. Kljub temu je bilo ugotovljeno, da se specifična površina ni povečala, temveč je celo upadla. Naknadno hiperzamreženje ni bilo uspešno.
Keywords: polimeri, monomeri, poliHIPE, zamreženje, tiol-en klik, porozen
Published in DKUM: 07.05.2024; Views: 295; Downloads: 40
Full text (4,29 MB) |
3. Porozni polimetakrilati z variabilno hidrofilnostjo : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjePetra Bukovec, 2024, undergraduate thesis Abstract: V diplomski nalogi smo s suspenzijsko radikalsko polimerizacijo pripravili porozna polimerna zrna na osnovi kopolimerizacije metakrilatov različnih polarnosti. S spreminjanjem koncentracij monomerov butil metakrilata, lavril metakrilata, etilheksil metakrilata in zamreževala etilenglikol dimetakrilata, smo vplivali na hidrofilnost nastalih zrn. Za iniciacijo proste radikalske polimerizacije smo uporabili termični iniciator azobisizobutironitril. Na stabilnost suspenzije smo vplivali s stabilizatorji polivinil pirolidon K-90, polivinil pirolidon K-30 in polivinil alkohol. Dobljena zrna smo okarakterizirali z optičnim mikroskopom in jim določili velikost. Izkazalo se je, da so za nastanek zrn pomembni predvsem tip in masna koncentracija stabilizatorja glede na maso vodne faze, masna koncentracija iniciatorja glede na maso monomerov in čas polimerizacije. Za določanje hidrofilnosti smo sintetizirali monolite enakih koncentracij kot dobljena zrna in jim izmerili stični kot med površino in kapljico vode. Kemijsko sestavo materialov smo potrdili s FT-IR spektroskopijo, izkoristek polimerizacije pa smo določili z gravimetrijo.
Keywords: polimeri, metakrilati, suspenzijska polimerizacija, prosta radikalska polimerizacija, hidrofilnost
Published in DKUM: 06.05.2024; Views: 196; Downloads: 20
Full text (5,50 MB) |
4. Optimiranje postopkov formulacije farmacevtskih učinkovin v porozne polimerne nosilce : magistrsko deloTeja Cesar, 2024, master's thesis Abstract: Namen magistrske naloge je bil optimizirati formulacijo polimernih nosilcev kot sistemov za dostavo farmacevtskih učinkovin. Cilj je bil izboljšati topnost izbranih farmacevtskih učinkovin ter doseči podaljšano sproščanje v simuliranih telesnih tekočinah. Polimerni nosilci so obetavni na področju razvoja sistemov s formuliranimi zdravili, saj lahko z ustrezno prilagoditvijo njihovih fizikalno-kemijskih lastnosti dosežemo izboljšano formuliranje in sproščanje farmacevtskih učinkovin.
V sklopu laboratorijskega dela smo sintetizirali plastovite polimerne nosilce, v katere smo uspešno formulirali dve različni farmacevtski učinkovini z različno polarnostjo. Izbrana polimera sta bila hitozan in alginat. S procesom superkritičnega penjenja smo izdelali tudi porozne polimerne nosilce, kjer smo kot začetni polimer uporabili polikaprolakton. Kot farmacevtski učinkovini smo izbrali ketoprofen in klindamicin hidroklorid. Izbrali smo ju glede na njuno topnost v telesnih tekočinah. Ketoprofen se uporablja za zdravljenje akutne bolečine in je slabo topen, medtem ko je klindamicin hidroklorid bolj topen v telesnih tekočinah in se uporablja kot antibiotik.
Karakterizacijo formuliranih polimernih nosilcev z vsebnostjo farmacevtskih učinkovin smo izvedli z vrstično elektronsko mikroskopijo in tehniko oslabljenega totalnega odboja infrardeče spektroskopije s Fourierjevo transformacijo. Z in vitro testiranjem sproščanja smo prikazali spreminjanje vsebnosti formuliranih farmacevtskih učinkovin v polimernih nosilcih glede na čas sproščanja, pridobljene vzorce smo analizirali s tekočinsko kromatografijo visoke ločljivosti in z UV-Vis spektrofotometrijo.
Rezultati so nedvoumno pokazali, da je formulacija farmacevtskih učinkovin v polimerne nosilce omogočila podaljšano sproščanje v telesnih tekočinah. Ugotovitve kažejo, da so porozni polimerni nosilci bolj primerni za sisteme dostave zdravil s podaljšanim sproščanjem v primerjavi s plastovitimi polimernimi nosilci.
Keywords: farmacevtske učinkovine, polimerni nosilci, plastoviti polimeri, superkritično penjenje, in vitro sproščanje
Published in DKUM: 03.04.2024; Views: 264; Downloads: 47
Full text (2,20 MB) |
5. |
6. Hiperzamreženje polihipe materialov z uporabo tiol-en klik kemije : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeVitan Šlamberger, 2023, undergraduate thesis Abstract: V diplomskem delu je predstavljena priprava poroznih polimerov na osnovi 2-etilheksil akrilata (EHA) in različnih zamreževal (divinil adipat (DVA), etilen glikol dimetakrilat (EGDMA), 1,4 – butandiol divinil eter (BDVE)) z uporabo polimerizacije v emulziji z visokim deležem notranje faze oz. HIP emulziji. Kopolimere smo pripravili v različnih razmerjih EHA in zamreževala, pri čemer smo dodali še surfaktant PEL 121 in iniciator AIBN. Poleg prej naštetih komponent, ki sestavljajo kontinuirno fazo, smo dodali še 80 vol.% vodne faze, ki je bila 1,78-% vodna raztopina CaCl2. Sintetizirane polimere smo hiperzamrežili z uporabo radikalskega hiperzamreženja in tiol-en hiperzarmeženja z di- in tri-tiolom z namenom povišanja specifične površine. Pri treh od devetih sintetiziranih polimerih smo opazili poliHIPE strukture z uporabo vrstične elektronske mikroskopije, pri ostalih pa smo opazili bikontinuirno morfologijo. Specifične površine polimerov so bile izmerjene z uporabo porozimetrije na podlagi modela BET, in sicer do 9,02 m2/g, kar je predstavljalo približno 1,5-kratno povišanje specifične površine zaradi hiperzamreženja z di-tiolom.
Keywords: poliHIPE, hiperzamreženje, polimerizacija, porozni polimeri, tiol-en
Published in DKUM: 05.09.2023; Views: 413; Downloads: 73
Full text (3,62 MB) |
7. Sinteza in karakterizacija amino funkcionaliziranega akrilamida kot prekurzorja za inteligentne polimere : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeKaja Kogal, 2023, undergraduate thesis Abstract: V tem diplomskem delu smo z nukleofilno acilno substitucijo sintetizirali funkcionalizirane akrilamide, ki so predstavljali osnovno monomerno enoto za nadaljno polimerizacijo. Reakcija sinteze monomerov je potekla med enim aminom in enim kislinskim kloridom. Za amine smo uporabljali etilen diamin (EDA), tris(2 aminoetil) amin (TAEA) ali bis(2-hidroksipropil) amin (BHPA), za kislinske kloride pa smo izbrali akriloil klorid (ACl) ali metakriloil klorid (MACl). Reaktante smo raztopili v topilu diklorometan (DCM), ob prisotnosti trietilamina (TEA). Nato smo produkte reakcij uporabili kot monomere pri prosti radikalski polimerizaciji. Polimerizacijo smo izvajali v masi ob prisotnosti termičnih iniciatorjev α,α' azobisizobutironitrila (AIBN) oziroma kalijevega peroksidisulfata (KPS). Uspešnost sinteze monomerov, torej kemijsko strukturo, smo preverili s pomočjo Fourierjeve transformacijske infrardeče spektroskopije (FTIR) in spektroskopije jedrske magnetne resonance (NMR), medtem ko smo polimere okarakterizirali s Fourierjevo transformacijsko infrardečo spektroskopijo. Produkti, ki so bili sintetizirani z metakriloil kloridom so se izkazali za uspešne pri sintezi monomerov in tudi pri polimerizaciji.
Nadaljni razvoj takšnih materialov bi ogromno doprinesel na področju bioloških aplikacij, predvsem pri celičnem inženiringu in na področju odzivnih materialov.
Keywords: amino funkcionaliziran akrilamid, nukleofilna substitucija, radikalska polimerizacija, polimeri, FTIR, NMR
Published in DKUM: 04.09.2023; Views: 465; Downloads: 68
Full text (3,11 MB) |
8. Celostno vrednotenje življenjskega cikla plastičnih tokov v Sloveniji z vidika vplivov na okolje : magistrsko deloAsja Frangež, 2023, master's thesis Abstract: Močna porast proizvodnje različnih izdelkov na osnovi različnih plastičnih materialov povečuje tudi nastajanje plastičnih odpadkov, kar ustvarja nove izzive, saj se različni plastični materiali različno reciklirajo oz. zaključujejo svoj življenjski cikel. Kljub temu, da Slovenija že dosega cilj 55 % recikliranja plastične embalaže do leta 2030, pa za oceno vplivov plastike na okolje skozi njen celotni življenjski cikel v Sloveniji še ni bilo opravljene raziskave. Analiza materialnega toka plastike v Sloveniji zajema zadnje statistično leto, tj. 2021. Študija magistrske naloge predstavlja LCA analizo (Analizo življenjskega cikla (angl. Life Cycle Assessment) plastičnih tokov, ki obsegajo 8 vrst plastičnih polimerjev (LDPE, HDPE, PVC, PET, PUR, PP, PS in ostala plastika) ter vse faze življenjskega cikla z različnimi scenariji v končni fazi. Analiza je bila izvedena z uporabo programskega orodja Open LCA in ReCiPe 2016 metodo ocenjevanja vpliva življenjskega cikla. Glavni dejavniki, ki prispevajo k okoljskim obremenitvam, so bili identificirani skozi vse faze življenjskega cikla. Izkazalo se je, da ima največji vpliv na okolje pri vseh osmih proučevanih plastikah faza proizvodnje, vodilna pri vplivih na okolje je ostala plastika (ki je je tudi količinsko največ), sledi ji HD-PE. Najmanj okoljskih vplivov se pojavlja pri plastikah PVC in LDPE. Vseh 8 plastik pa dosega največje vplive na okolje v kategoriji globalnega segrevanja. Po primerjavi z različnima končnima scenarijema (100 % sežig in 100 % reciklaža) ugotovimo, da je najmanj sporen za okolje scenarij 100 % reciklaže, saj ima zaradi povratne zanke najmanjši vpliv na okolje.
Keywords: analiza življenjskega cikla, plastični polimeri, okoljski vplivi, ReCiPe metoda, trajnostno ravnanje
Published in DKUM: 01.09.2023; Views: 597; Downloads: 0
Full text (3,58 MB)
This document has many files! More... |
9. Numerična analiza povesa zoba polimernega zobnika : magistrsko deloDenis Puhan, 2023, master's thesis Abstract: V magistrskem delu je prikazana priprava numeričnega modela za analizo povesa zoba polimernega zobnika. Opisana je teorija ubiranja valjastih zobniških dvojic, teorija polimernih zobnikov in njihovih napak pri obratovanju. Opisan je tudi postopek analitičnega preračuna povesa zoba v skladu s priporočilom VDI 2736-2.
V poglavju rezultati so prikazane Von Misesove primerjalne napetosti in pomiki polimernega zobnika za različne obremenitvene primere. Magistrsko delo primerja rezultate numerične analize z rezultati analitičnega preračuna.
Keywords: valjasti zobniki, polimeri, nosilnost, numerična analiza, MKE
Published in DKUM: 18.08.2023; Views: 442; Downloads: 61
Full text (2,99 MB) |
10. Analiza uporabe dodatka superabsorcijskega polimera v rastni substrat na morfoagronomske lastnosti sadik solate lettuca sativa var. comice (bvp4883) : magistrsko deloAndrej Smodič, 2023, master's thesis Abstract: V magistrskem delu smo analizirali vpliv dodajanja superabsorberja (SA) v obliki kalijevega poliakrilata na življenjsko dobo sadik solate Lattuca sativa L. Var. Comice (BVP4883) in po metodi stroškov in koristi pregledali ekonomsko smiselnost dodajanja omenjenega SA.
Rezultati poskusa potrjujejo, da lahko z dodatkom SA povečamo količino zadrževane vode v vsebnikih sadik, kar kažejo podatki iz prvega tehtanja. Vezana voda zaznavno v zelo podobni intenziteti zapušča vsebnike z in vsebnike brez dodatka SA.
V ugodnih pogojih je obdobje, ko so rastline še primerne za prodajo (ocena več kot 3), za 5 dni daljše v vsebnikih z dodanim SA kot pri kontroli, kar pomeni, da se prodajno obdobje zaradi tega dejansko podvoji.
V manj ugodnih pogojih ocena rastlin več kot 3 ostane pri vsebnikih z dodanim SA le en dan dlje kot pri kontroli. Sadike pod tovrstnimi neugodnimi pogoji ne vzdržijo niti običajnega prodajnega obdobja, ki traja 5 dni.
Dodajanje SA v vsebnike sadik solatnic na pregledovanem primeru pomeni povečanje PLC vsebnika za 2,1%.
Glede na dosežene rezultate ocenjujemo, da se zaradi podaljšanja časa v prodaji lahko trgovinski kalo zniža za vsaj 40%.
Znižani kalo, ki neposredno vpliva na prihodke ter količino vračila in tudi vrednost sanacije vračila, daje izjemno pozitiven učinek glede gospodarnosti tovrstne pridelave.
Točka preloma pri % kala na osnovi podanih predpostavk in brez upoštevanja stroškov sanacije kala znaša pri poskusu s SA 4,9 % in pri kontroli brez SA 6,8 %.
Keywords: superabsorpcijski polimeri, kalijev poliakrilat, pridelava sadik, ekonomičnost
Published in DKUM: 05.07.2023; Views: 469; Downloads: 29
Full text (8,42 MB) |
