1. Inovativna sinteza poroznih glicidil metakrilatnih zrn s tehniko suspenzijske polimerizacije HIP emulzije : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeTilen Vozelj, 2025, undergraduate thesis Abstract: V okviru diplomskega dela smo razvijali metodo za sintezo visoko poroznih polimernih kroglic na osnovi GMA (glicidil metakrilat) in EGDMA (etilenglikol dimetakrilat). Za dosego visoke poroznosti v kroglicah smo izvedli suspenzijsko polimerizacijo emulzije z visokim deležem notranje faze. Ker so emulzije viskozni sistemi, smo najprej proučili vpliv različnih deležev notranje faze na viskoznost emulzije in posledično na morfologijo polimeriziranih materialov. Ugotovili smo, da z zviševanjem deleža notranje faze narašča viskoznost emulzije, velikost por v končnih produktih se povečuje, stene por se tanjšajo, povezovalne pore postajajo večje in bolj sferične oblike, specifična površina pa se poveča z 2,4 na 3,1 m²/g.
V naslednjem koraku smo pripravili suspenzijo emulzije z visokim deležem notranje faze tako, da smo k homogeni emulziji dodali vodno raztopino stabilizatorja, suspenzijo temeljito premešali in izvedli fotopolimerizacijo. Kot končni produkt smo dobili polimerne kroglice, med katerimi so bile nekatere skoraj popolnoma sferične, druge pa bolj cilindrične oblike. Kroglice so ohranile odprto celično morfologijo.
Pripravljene materiale smo karakterizirali z različnimi tehnikami, vključno s FTIR spektroskopijo, porozimetrijo, vrstično elektronsko mikroskopijo in elementno analizo, kar je omogočilo podrobno razumevanje njihove strukture, morfologije in kemijskih lastnosti.
Keywords: porozni polimeri, poliHIPE, HIP emulzija, glicidil metakrilat, suspenzijska polimerizacija
Published in DKUM: 23.09.2025; Views: 0; Downloads: 12
 Full text (5,24 MB) |
2. Funkcionalizacija poli(eugenol metakrilata) s tiol-en kemijoTim Oražem, 2025, undergraduate thesis Abstract: V okviru diplomske naloge smo izvedli sintezo eugenol metakrilata (EMA), ki smo ga pripravili z esterifikacijo med hidroksilno skupino eugenola in anhidridom metakrilne kisline. Tako dobljeni monomer smo nato analizirali s Fourierjevo transformacijsko infrardečo spektroskopijo (FTIR) in jedrsko magnetno resonanco (NMR), pri čemer smo z obema metodama potrdili njegovo uspešno pripravo in ustrezno čistost. Reakcijski izkoristek se je gibal med 70 in 80%.
EMA smo uporabili za sintezo visoko poroznih polimernih materialov s polimerizacijo emulzije, pri čemer smo kot zamreževalo uporabili 1,6-heksandiol diakrilat (1,6-HDDA). Dobljene polimere smo podrobno okarakterizirali z uporabo FTIR spektroskopije, elementne analize (EA) ter vrstične elektronske mikroskopije (SEM). Rezultati FTIR spektroskopije in EA so pokazali, da sta bila oba monomera uspešno vgrajena v polimerno verigo, s čimer smo potrdili učinkovito polimerizacijo. Analiza z SEM pa je razkrila tipično odprtocelično strukturo z razvito notranjo poroznostjo. Velikost por v nastalih materialih se giblje med 2,7 in 25,3 μm, odvisno od deleža zamreževala. Pore so večje v primeru 15 mol% (1,6-HDDA) in manjše v primeru 85 mol% (1,6-HDDA).
V nadaljevanju smo proste alilne dvojne vezi v polimerni mreži izkoristili za funkcionalizacijo s pentaeritritol tetrakis(3-merkaptopropionatom) (PETMP). Uspešnost reakcije smo potrdili z elementno analizo, saj je bil v modificiranem polimeru zaznan delež žvepla, ki ga v osnovnem materialu ni bilo. Analiza je pokazala, da je bil delež S višji (5,7%) pri polimerih z višjim deležem EMA (85 mol%) in obratno, nižji (4,2%) pri polimerih z nižjim deležem EMA (40 mol%).
Keywords: porozni polimeri, poliHIPE, HIP emulzija, eugenol metakrilat, 1, 6-heksandiol diakrilat, prosta verižna radikalska polimerizacija, tiol-en klik reakcija
Published in DKUM: 12.09.2025; Views: 0; Downloads: 5
Full text (3,34 MB) |
3. Sinteza N-vinilkaprolaktam-ko-N,N-dimetilakrilamidnih poliHIPE z uporabo emulzijskega sistema olje-v-olju : magistrsko deloŠpela Podgrajšek, 2025, master's thesis Abstract: V okviru magistrskega dela smo z uporabo emulzijskega sistema olje-v-olju sintetizirali visoko porozne polimerne materiale na osnovi N-vinilkaprolaktama (VCL) in N,N-dimetilakrilamida (DMAA). Preizkusili smo različna molska razmerja VCL in DMAA ter jih zamrežili z dvema različnima zamreževaloma, in sicer z N,N'-metilenbisakrilamidom (MBAA) in etilen glikol dimetakrilatom (EGDMA). Primerjali smo uspešnost polimerizacije dveh različnih tipov emulzijskega sistema, ugotavljali stabilnost emulzije pri različnih zamreženjih ter spreminjali zamreženost naših visoko poroznih polimerov.
Za uspešno polimerizacijo poliHIPE smo izbrali ustrezen tip emulzijskega sistema ter primeren surfaktant. Eksperimentalno smo potrdili predvidevanje, da z emulzijskim sistemom voda-v-olju ne bi bili uspešni. V nadaljnjih analizah smo se osredotočili na emulzijski sistem olje-v-olju in preučevali vpliv različnih parametrov na kemijske in fizikalno-morfološke lastnosti materialov. S FTIR spektroskopijo smo identificirali prisotnost funkcionalnih skupin, s 13C CP/MAS NMR spektroskopijo pa smo potrdili uspešno polimerizacijo kopolimerov in homopolimerov, značilnih za uporabljena monomera in zamreževala. PoliHIPE strukturo smo potrdili s SEM in helijevo piknometrijo.
Keywords: poliHIPE, kopolimer, emulzija, N-vinilkaprolaktam, N, N-dimetilakrilamid, temperaturno odzivni polimeri
Published in DKUM: 26.08.2025; Views: 0; Downloads: 24
Full text (6,45 MB) |
4. Sinteza eugenol metakrilata in njegova uporaba pri razvoju funkcionalnih polimernih mrež : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeVeronika Ogrin, 2025, undergraduate thesis Abstract: V tej diplomski nalogi smo se osredotočili na razvoj in karakterizacijo polimernih materialov, pripravljenih iz eugenol metakrilata (EMA), ki smo ga sintetizirali iz eugenola z esterifikacijo z anhidridom metakrilne kisline. Na ta način smo pridobili monomer z visoko reaktivno metakrilatno funkcionalno skupino. Strukturo in čistost EMA smo potrdili z uporabo naprednih analitskih tehnik, kot sta jedrska magnetna resonanca (NMR) in Fourierjeva transformacijska infrardeča spektroskopija (FTIR). Nato smo pripravili porozne polimerne materiale z dvema metodama: polimerizacijo v masi in polimerizacijo zunanje faze emulzije z visokim deležem notranje faze (t. i. HIP emulzije). V obeh primerih smo kot monomer uporabili EMA, kot zamreževalo pa etilen glikol dimetakrilat (EGDMA).
Polimerizacijo v masi smo izvedli z uporabo različnih topil (toluen, etanol, metanol in propan-2-ol), da bi preučili vpliv topila na morfologijo nastalih materialov ter na sposobnost polimerizacije eugenol metakrilata. Eugenol kljub prisotnosti proste vinilne skupine v svoji strukturi sam po sebi ni zmožen polimerizacije, medtem ko metakrilatna skupina v EMA izkazuje visoko reaktivnost, kar smo tudi eksperimentalno potrdili.
S polimerizacijo HIP emulzij smo želeli sintetizirati materiale z večjo poroznostjo in specifično površino, kar smo tudi uspešno dosegli. Sintetizirani materiali so izkazovali tipično poliHIPE strukturo z večjimi primarnimi in manjšimi sekundarnimi porami.
Pridobljene polimerne materiale smo karakterizirali z vrstično elektronsko mikroskopijo (SEM), FTIR spektroskopijo, elementno analizo in porozimetrijo, da bi ocenili njihovo morfologijo, kemijsko sestavo ter strukturne lastnosti.
Keywords: porozni polimeri, HIP emulzija, poliHIPE, eugenol metakrilat, bio-osnovan polimer
Published in DKUM: 14.07.2025; Views: 0; Downloads: 43
Full text (3,66 MB) |
5. Imobilizacija encimov na visoko porozne polimerne nosilce : magistrsko deloLara Berložnik, 2024, master's thesis Abstract: Namen magistrskega dela je bil razviti učinkovite postopke za sintezo poroznih polimernih materialov v različnih oblikah, kot so monoliti in zrna. Monolitne materiale smo pripravili s polimerizacijo v masi in s polimerizacijo zunanje faze emulzij z visokim deležem notranje faze, medtem ko smo zrna sintetizirali s suspenzijsko polimerizacijo. Zrna smo nato uporabili kot nosilce za imobilizacijo encimov.
Najprej smo sintetizirali monolitne poli(glicidil metakrilat-ko-etilen glikol dimetakrilatne) materiale s polimerizacijo v masi, pri čemer smo uporabili različne deleže porogenega topila, ki so variirali med 0 in 200 vol. % glede na volumen monomerov. Produkt je bil krhek material, pri čemer se je z nižjimi deleži porogena tvoril material z neporozno morfologijo, z višjimi deleži pa t.i. cvetačna morfologija. S polimerizacijo zunanje faze emulzij z visokim deležem notranje faze, inducirano termično ali s fotopolimerizacijo ter uporabo zamreževala v deležih od 5 mol % do 25 mol %, smo pridobili monolitne materiale s celično morfologijo. Pore v teh materialih so bile raznolike tako po obliki kot po velikosti. Materiale smo karakterizirali z vrstičnim elektronskim mikroskopom za določitev morfologije,FTIR spektroskopijo in elementno analizo za določitev kemijske sestave ter porozimetrijo za določitev porazdelitve velikosti por in specifične površine.
Sintetizirana in okarakterizirana poli(glicidil metakrilat-ko-etilen glikol dimetakrilatna) zrna smo uporabili kot nosilce za imobilizacijo encima lipaze iz Candida cylindracea. Imobilizacijo encima smo izvedli na poroznih in neporoznih zrnih, tako z uporabo distančnika in mrežnega zamreževalca kot brez njiju. Imobilizacija je bila uspešna v vseh primerih, pri čemer je bila nekoliko bolj učinkovita ob uporabi distančnika in mrežnega zamreževalca, kar smo potrdili s testno reakcijo hidrolize 4-nitrofenil butirata. Učinkovitost vezave encima smo preverjali z določanjem koncentracije proteina pred in po imobilizaciji z Bradfordovo metodo.
Keywords: poliHIPE material, HIP emulzija, suspenzijska polimerizacija, imobilizacija encima, Lipaza Candida Cylindracea
Published in DKUM: 04.10.2024; Views: 0; Downloads: 62
Full text (5,33 MB) |
6. Sinteza in karakterizacija vanilin metakrilata kot prekurzorja za visoko porozne polimere : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeMaja Mraz, 2024, undergraduate thesis Abstract: V okviru diplomske naloge smo si zadali dva glavna cilja: sintetizirati vanilin metakrilat (VMA) in ga uporabiti kot monomer pri nadaljnji polimerizaciji za sintezo poroznega polimera. Vanilin metakrilat smo sintetizirali iz vanilina in anhidrida metakrilne kisline pri različnih reakcijskih pogojih, kjer smo spreminjali čas reakcije (48 ur in 120 ur) in jo izvajali v različnih atmosferah (na zraku in v dušikovi atmosferi). Nastali vanilin metakrilat smo okarakterizirali z infrardečo (FTIR) spektroskopijo, jedrsko magnetno resonanco (NMR) in elementno analizo (EA). Na podlagi analiz smo pri vseh pogojih potrdili nastanek vanilin metakrilata. Ugotovili smo, da je učinkovitost reakcije boljša pri daljšem reakcijskem času in v prisotnosti inertne atmosfere.
Nato smo iz VMA in etilen glikol dimetakrilata (EGDMA) pripravili kopolimer poli(VMA-ko-EGDMA) s polimerizacijo v raztopini in s polimerizacijo kontinuirane faze emulzije z visokim deležem notranje faze (HIP emulzije). V obeh primerih je polimerizacija potekala s fotoiniciatorjem Irgacure 819. Pri polimerizaciji v raztopini smo kot topilo uporabili različne deleže toluena, da bi raziskali vpliv topila na morfologijo polimera. Nastali poli(VMA-ko-EGDMA) smo okarakterizirali s FTIR spektroskopijo, elementno analizo, vrstičnim elektronskim mikroskopom (SEM) za preučevanje morfologije monolitov in porozimetrom po Brunauer-Emmett-Teller (BET) metodi za določevanje specifične površine materiala. Neporozen polimer smo dobili le pri najnižji vsebnosti toluena, medtem ko smo pri višjih vsebnostih dobili porozen material. Pri polimerizaciji HIP emulzije smo poleg VMA in EGDMA uporabili še surfaktant Hypermer B246 za stabilizacijo emulzije, kot notranjo fazo pa vodno raztopino kalcijevega klorida heksahidrata. Nastali poli(VMA-ko-EGDMA) monoliti so bili zelo krhki, zato smo v monomerno fazo dodali še monomer 2-etilheksil akrilat (EHA), ki poveča prosti volumen polimera in s tem elastičnost materiala, kar se je v našem primeru tudi potrdilo. Nastale poli(VMA-ko-EGDMA) in poli(VMA-ko-EGDMA-ko-EHA) monolite smo nato okarakterizirali s FTIR spektroskopijo, elementno analizo, vrstičnim elektronskim mikroskopom in porozimetrom. S FTIR spektroskopijo in elementno analizo smo dokazali vključitev monomerov v polimerno verigo, s SEM-om pa smo ugotovili, da imajo poli(VMA-ko-EGDMA) monoliti odprto celično strukturo, medtem ko je pri poli(VMA-ko-EGDMA-ko-EHA) morfologija bikontinuirna.
Keywords: porozni polimeri, HIP – emulzija, poliHIPE, vanilin metakrilat
Published in DKUM: 10.09.2024; Views: 47; Downloads: 114
Full text (5,14 MB) |
7. Funkcionalizacija tiolnih skupin v poroznih politiolenih : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeSimona Veljanovska, 2022, undergraduate thesis Abstract: Namen te diplomske naloge je bil sintetizirati visoko porozne polimerne materiale s tiol-en klik fotopolimerizacijo, pri kateri smo kot vir tiolnih skupin uporabili pentaeritritol tetrakis (3-merkaptopropionat), kot vir vinilnih skupin pa akrilata trimetilolpropan triakrilat in 1,6-heksandiol diakrilat ter ester diviniladipat. Sintezni postopek je temeljil na fotopolimerizaciji kontinuirne faze emulzije z visokim deležem notranje faze tipa voda v olju, katere rezultat je visoko porozna morfologija materiala. Kot vir vinilnih skupin smo uporabili akrilate in ester zato, ker se med seboj razlikujejo v reaktivnosti. Ker so estri bolj reaktivni kot akrilati smo pričakovali, da v tovrstnih materialih na račun pogostejše abstrakcije vodikovega atoma iz druge molekule tiola od strani estra v propagaciji, v materialu ne bo ostalo skupin, ki jih lahko v nadaljevanju izkoristimo za različne aplikacije. Ostanejo pa v primeru akrilatov, ki pa imajo večjo težnjo po homopolimerizaciji. Mi smo sintetizirane polimere uporabili kot nosilce za bakrovo in kobaltovo sol in za oksidativno reakcijo s katero smo tiolne skupine pretvarjali v disulfidne skupine.
Sintetizirani in funkcionalizirani material smo ustrezno okarakterizirali s FTIR in Ramansko spektroskopijo, elementno analizo, vrstičnim elektronskim mikroskopom, porozimetrom in Ellmanovim testom.
Sinteza polimernih materialov je bila uspešna. Kot rezultat fotopolimerizacije smo dobili elastične monolitne materiale s tipično poliHIPE morfologijo v primeru uporabljenih akrilatov in bikontinuirno morfologijo v primeru estra. Polimera z akriltanim monomerom sta vsebovala večji delež prostih tiolnih skupin kakor material z estrskim monomerom. Reakcija z jodom v acetonitrilu, ki pretvarja tiolne skupine v disulfidne, je bila z Ramansko spektroskopijo uspešno potrjena le za akrilatna monomera.
Keywords: poliHIPE, emulzija z visokim deležem notranje faze, tiol-en klik reakcija, fotopolimerizacija, oksidativna reakcija
Published in DKUM: 22.09.2022; Views: 555; Downloads: 65
Full text (1,33 MB) |
8. Odstranjevanje organskih polutantov iz vode s poroznimi polielektroliti : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeVita Trkulja, 2022, undergraduate thesis Abstract: V diplomskem delu z naslovom Odstranjevanje organskih polutantov iz vode s poroznimi polielektroliti smo sintetizirali vzorce poliakrilne kisline z različnimi stopnjami zamreženosti. Zanimalo nas je, kakšen vpliv ima zamreženost polimernega materiala na njegove adsorptivne lastnosti. Monolite poliakrilne kisline smo pridobili s postopkom polimerizacije kontinuirne faze emulzije z visokim deležem notranje faze. Za pripravo smo uporabili monomer akrilne kisline, zamreževalo N,N' – metilenbisakrilamid, deionizirano vodo, surfaktant Triton X – 405, natrijev hidroksid in iniciator amonijev persulfat. Dodali smo tudi toluen, ki je predstavljal notranjo fazo emulzije, in redoks iniciator N,N,N',N' – tetrametilenetilendiamin. Ker ob dodatku natrijevega hidroksida nastane sol akrilne kisline, smo enega izmed monolitov sintetizirali brez dodatka, saj nas je zanimalo kakšen vpliv ima to na sposobnosti adsorpcije. Reakcija, ki je potekla, je bila prosta verižna radikalska polimerizacija kontinuirne faze emulzije z visokim deležem notranje faze tipa olje v vodi. Kot končne produkte smo dobili monolite z naslednjimi stopnjami zamreženosti: 10,9 mol%, 18,5 mol%, 25,0 mol% in 30,6 mol%. En monolit smo sintetizirali s 9,8 mol% zamreženostjo in brez dodatka natrijevega hidroksida. Preden smo izvedli karakterizacijo, smo vzorce očistili v Soxhletovem aparatu, kjer smo ekstrahirali nezreagirane reaktante. Po čiščenju smo monolite shranili v metanolu, pred samo izvedbo meritev absorpcije pa smo metanol zamenjali z deionizirano vodo, saj smo meritve izvajali z vodnimi raztopinami barvil. Ugotovili smo, da ima takšen material veliko boljše sposobnosti adsorpcije za barvilo metilen modro kot metiloranž. Del materiala smo posušili, ker smo meritve izvajali pri suhih in mokrih vzorcih. Rezultati kažejo, da je adsorpcija za barvilo metilen modro boljša pri mokrih vzorcih kot pri suhih.
Keywords: poliakrilna kislina, adsorptivne lastnosti, metiloranž, metilen modro, emulzija, poliHIPE
Published in DKUM: 21.09.2022; Views: 621; Downloads: 61
Full text (2,08 MB) |
9. Poliakrilatne membrane za nadzorovano sproščanje : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeLara Berložnik, 2022, undergraduate thesis Abstract: V okviru diplomskega dela smo si zadali dva glavna cilja, sintetizirati visoko porozne polimerne membrane in le-te uporabiti za nadzorovano sproščanje zdravilne učinkovine. Porozne polimerne membrane smo sintetizirali s polimerizacijo emulzij z visokim deležem notranje faze, pri čemer je vodna faza vsebovala monomer (2-hidroksietil metakrilat), zamreževalo (metilenbisakrilamid), deionizirano vodo in surfaktant (Pluronic F86), za organsko fazo smo uporabili cikloheksan. V primeru termično iniciirane polimerizacije smo iniciator (amonijev persulfat) dodali v vodno fazo in v primeru fotopolimerizacije (Irgacure 819) v organsko fazo. Nastale polimerne membrane smo okarakterizirali s FTIR-spektroskopijo in elementnim analizatorjem za spremljanje uspešnosti vključevanja monomera in zamreževala v polimerno verigo, z vrstičnim elektronskim mikroskopom za preučevanje morfologije membran in s porozimetrom z absorpcijo/desorpcijo plina dušika po Brunauer-Emmet-Tellerjevi metodi za določanje specifične površine. Uspešnejša je bila sinteza membran s fotopolimerizacijo, s katerimi nam je uspelo doseči v membranah odprto celično strukturo, ki je membrane, polimerizirane s termično polimerizacijo, niso imele.
Porozne membrane smo nadalje uporabili za preučevanje nadzorovanega sproščanja paracetamola. Najprej smo membrane nekaj ur namakali v vodni raztopini paracetamola, nato smo jih po spiranju s curkom deionizirane vode potopili v deionizirano vodo in z UV Visom spremljali sproščanje paracetamola v odvisnosti od časa. Rezultati so pokazali, da so membrane uspešno absorbirale paracetamol ter ga različno hitro in različno veliko sprostile.
Keywords: porozni polimeri, fotopolimerizacija, HIP-emulzija, sproščanje zdravilnih učinkovin, paracetamol
Published in DKUM: 16.09.2022; Views: 657; Downloads: 105
Full text (4,78 MB) |
10. Uporaba mešanih šablon za pripravo hierarhično poroznih polimerov : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjePatricija Potisk, 2021, undergraduate thesis Abstract: Porozni polimeri so zaradi svojih specifičnih lastnosti (visoka poroznost, nizka gostota, visoka specifična površina, pretočnost itd.) perspektivni materiali s širokim spektrom aplikacij. Namen diplomskega dela je bila priprava visoko poroznega polimera s kombinacijo dveh tehnik za doseganje porozne strukture. Najprej smo s tehniko sintranja poli(metil metakrilatnih) (PMMA) zrn pripravili trden polimerni nosilec, v notranjost katerega smo prenesli emulzijo z visokim deležem notranje faze (HIP emulzijo) tipa voda v olju. Kot monomera smo uporabili trimetilpropan tris(3-merkaptopropionat) (TMPTMP) in divinil adipat (DVA). Notranja faza HIP emulzije je v našem primeru predstavljala 80 % celotne prostornine emulzije. Po fotopolimerizaciji HIP emulzije v notranjosti PMMA nosilca v UV komori je sledilo čiščenje v Soxhletovem aparatu s topili etilacetatom in etanolom, ki sta iz produkta odstranila PMMA zrna. Morfologijo vzorca smo proučili z vrstičnim elektronskim mikroskopom (SEM). Za primerjavo smo uporabili vzorce, ki smo jih dobili s polimerizacijo v masi in polimerizacijo v raztopini. Rezultati analize so pokazali, da nam je uspelo sintetizirati hierarhično porozen polimer z odprto celično strukturo. Polimerna zrna smo uspešno odstranili, saj so na njihovih mestih nastale večje primarne pore. Povezane so bile z manjšimi kanali, ki so bili posledica stičišč med zrni. Zaradi uporabe HIP emulzije je bil porozen tudi skelet. Takšni materiali so pretočni in imajo višjo specifično površino kot materiali pripravljeni s polimerizacijo v masi in raztopini. Vse vzorce smo okarakterizirali še s porozimetrijo po BET (Brunauer-Emmett-Teller) metodi in preverili njihovo sestavo s Fourierovo transformacijsko infrardečo spektroskopijo (FTIR) in elementno analizo.
Keywords: poroznost, HIP emulzija, poliHIPE material, sintranje, tiol-en
Published in DKUM: 22.09.2021; Views: 1030; Downloads: 114
Full text (3,26 MB) |
