1. Razvoj bioaktivnih membran na osnovi bakterijske nanoceluloze za uporabo pri opeklinah : doktorska disertacijaUrška Jančič, 2024, doctoral dissertation Abstract: V doktorski disertaciji smo se osredotočili na razvoj novih bioaktivnih membran na osnovi bakterijske nanoceluloze (BnC), in situ, modificirane s karboksimetil celulozo (CMC), in ex situ, modificirane s proteolitskim encimom bromelainom (Br) in/ali protimikrobnim peptidom nizinom (N) za nekirurško odstranitev mrtvega kožnega tkiva (mrtvine) pri opeklinah ter hitrejše, učinkovitejše in netoksično celjenje opeklin. Membrane BnC smo producirali s pred kratkim opisano novo vrsto ocetnokislinske bakterije Komagataeibacter melomenusus AV436T, saj je bila ta izmed testiranih ocetnokislinskih bakterij najproduktivnejša. Za učinkovito odstranitev ostankov bakterij in komponent gojišča smo optimizirali alkalno obdelavo membran (1 h 0,5 M NaOH), s CMC-Br konjugati pa smo določili optimalno masno razmerje zamreževalca EDC/NHS (2/1) za najvišjo ohranitev specifične proteolitske aktivnosti bromelaina. In situ modifikacijo membran BnC smo izvedli z dodajanjem CMC v gojišče RAE za namnoževanje bakterij, kar je vodilo v nastanek membran BnC-CMC s karboksilnimi skupinami, gostejšo razporeditvijo fibrilov in izboljšanim rehidracijskim razmerjem v primerjavi z membrano BnC. Bromelain smo ex situ imobilizirali na (modificirane) membrane BnC z adsorpcijo in kovalentno vezavo z uporabo zamreževalca EDC/NHS, pri čemer smo za identifikacijo optimalne kombinacije procesnih parametrov (koncentracije CMC, bromelaina in zamreževalca EDC/NHS) z maksimalno specifično proteolitsko aktivnostjo bromelaina uporabili metodologijo odzivnih površin (RSM). S koimobilizacijo bromelaina in nizina smo proučevali sinergistični učinek obeh komponent s ciljem razširitve protimikrobnega delovanja in pridobitve proteolitskega delovanja. Optimalne bioaktivne membrane in njihove reference smo okarakterizirali s fizikalno-kemijskimi analiznimi metodami, kar je vključevalo ATR-FTIR in mikroanalizo FTIR, SEM, EDS, XPS, XRD, stične kote, kapaciteto zadrževanja vode, rehidracijsko razmerje, vsebnost vode, zeta potencial, TGA, mehanske lastnosti in specifično proteolitsko aktivnost. Biološko aktivnost membran smo analizirali s testiranjem protimikrobne aktivnosti in z različnimi in vitro (celična viabilnost in morfologija celic NHDF in HaCaT, celjenje ran) in ex vivo metodami (testiranje bioadhezije na modelu piščančje kože, testiranja toksičnosti na ekspantatih človeške kože – histološke študije, aktivnost LDH, sproščanje IL-8). Optimalni imobilizacijski pogoji (9 mg/mL CMC in 10 mg/mL bromelaina) so omogočili hiperaktivacijo encima s specifično proteolitsko aktivnostjo 2,3 U/mg in 39,1 % učinkovitostjo imobilizacije. Imobilizacija bromelaina in/ali nizina na membrano BnC-CMC je povečala povprečen premer nanovlaken, rehidracijsko razmerje in vsebnost vode ter izboljšala protimikrobno delovanje in adhezijske lastnosti. Membrani BnC-CMC in BnC-CMC-N sta bili in vitro citokompatibilni za celice NHDF in HaCaT ter sta povzročili hitrejšo proliferacijo celic HaCaT in/ali migracijo celic NHDF kot komercialni produkt Vivamel. Ex vivo analiza na ekspantatih človeške kože je za membrano BnC-CMC pokazala citokompatibilnost brez akutne toksičnosti in iritacije kože, membrana BnC-CMC-N je bila prav tako citokompatibilna brez akutne toksičnosti, vendar z zmernim dražilnim učinkom. Membrana BnC-CMC-Br je na ekspantatih človeške kože izkazovala aktivnost, ki se je odražala v razgradnji medceličnih stikov v epidermisu, vendar ni povzročila inducirajoče akutne toksičnosti in iritacije kože. Pripravljene membrane BnC-CMC, BnC-CMC-Br in BnC-CMC-N izkazujejo potencial za uporabo v različnih fazah zdravljenja opeklin.
Keywords: bakterijska nanoceluloza, bioaktivnost, bromelain, nizin, protimikrobna aktivnost, proteolitska aktivnost, membrana, opekline
Published in DKUM: 14.01.2025; Views: 0; Downloads: 122
 Full text (14,79 MB) |
2. |
3. Razvoj celulozno-pektinskih membran za adsorpcijo kationskih barvil iz modelnih raztopin : magistrsko deloMaja Mazej, 2023, master's thesis Abstract: Vse večja rast prebivalstva in razvoj industrije sta močno vplivala na povečano porabo vode. Velik problem pri tem pa predstavljajo predvsem obarvane odpadne vode v tekstilni industriji, ki so zelo obremenjene in predstavljajo ob izpustu veliko obremenitev za okolje. Odstranjevanje barvil iz odpadnih vod, zaradi kompleksnih molekulskih struktur predstavlja velike izzive industriji. Tako so želje po ponovni uporabi spodbudile razvoj novih tehnologij, ki bi na učinkovit in cenovno ugoden način te vode pred izpustom v vodotok tudi ustrezno prečistile. Že predhodne raziskave so pokazale, da je ena izmed učinkovitejših fizikalnih metod ločevanja barvil membranska adsorpcija.
Magistrsko delo predstavlja preučitev različnih možnosti in načinov, s katerimi bi uspešno ločili kationska barvila iz modelnih odpadnih vod z uporabo membranskih adsorbentov na osnovi celuloznih nanofibrilov in pektina. Cilj magistrskega dela je bil sinteza cenovno – učinkovitih, okolju prijaznih membran, na osnovi nanofibrilirane celuloze in pektina, na osnovi enostavnih postopkov mešanja, vlivanja in sušenja z dodatkom citronske kisline (CA) in CaCl2 kot zamreževalca. Različne strukturirane membrane smo primarno okarakterizirali glede na njihove morfološke in fizikalno-kemijske lastnosti, ter sekundarno glede na njihove adsorpcijske lastnosti, na podlagi katerih smo preučili mehanizme in učinkovitost adsorpcije. Pri tem smo pridobili membrane, ki bi lahko uspešno vplivale na ločitev kationskih barvil iz vodnih medijev.
Gravimetrična analiza membran nam je podala zaključek, da so vse membrane na osnovi mešanic primarnih surovin brez dodanih zamreževalcev neobstojne v vodi, zato je dodatek zamreževalcev ključnega pomena. Opazili smo, da membrana formirana le iz CNFjev, ne potrebuje zamreževalca, saj je samostojno obstojna v vodi, kar pa gre pripisati intenzivnemu in ireverzibilnemu povezovanju nanofibrilov pri procesu sušenja, v odsotnosti drugih komponent.
Z ATR – FTIR spektroskopijo smo ugotovili, da obe vrsti zamreževalca, tako CA kot CaCl2, naredita spremembo v kemijski strukturi, in prispevata k določeni meri stabilizacije in s tem nakazujeta na uspešno ionsko (CaCl2), ter kovalentno (CA) vezavo. Z rezultati, pridobljenimi pri potenciometrični titraciji, smo ugotovilii, da dosežejo največji skupni naboj tiste membrane, ki vsebujejo zamreževalec CA. K doseganju največjega naboja membrane je prispevala predvsem prisotnost karboksilnih skupin, ki tudi vplivajo na večjo adsorpcijsko sposobnost membran. Izmerjene vrednosti z goniometrijo pri vseh membranah so bile nižje od 90° in kažejo na izrazito hidrofilnost membran, saj osnovne komponente vsebujejo hidrofilne hidroksilne, ter karboksilne skupine. Z optično mikroskopijo smo membrane le makroskopsko opazovali in zaključili, da imajo membrane izotropne strukture, brez preferenčne ureditve. Z rezultati gravimetričnega določanja % nabrekanja smo ugotovili, da zamreževalec pozitivno vpliva na ohranjanje strukture membrane v vodi. Pektin pa očitno vpliva na nestabilnost (karboksilne skupine, ob stiku z vodo dezintegrirajo), če primerjamo membrane z dodanim pektinom in membrano 10, ki ima vključen samo CNF. Z analizo adsorpcije barvil (UV-VIS spektrokoskopija) vidimo uspešno adsorpcijo obeh barvil Basic Yellow 28 kot tudi Basic Blue 22 v različnih koncentracijah na membrane. Najbolj uspešen primer navzemanja barvila je v primeru CNF/PC membran, ker ima pektin naboj, ki omogoča uspešno vezavo barvila. Dokazali smo tudi uspešno navzemanje barvila na membrane, pri obeh vrstah barvila. Odstotek razbarvanja kopeli se razlikuje glede na koncentracije v primeru najnižje koncentracije in najmanjše razbarvanje v primeru najvišje koncentracije, kar velja za vse membrane.
Adsorpcija barvil je pogojena s kemijsko strukturo ter mikrostrukturo membrane, ki se uporabi kot adsorbent.
Keywords: Celulozni nanofibrili, pektin, zamrežanje, membrana, membranska adsorpcija, kationska barvila
Published in DKUM: 09.02.2023; Views: 664; Downloads: 76
Full text (5,82 MB) |
4. Oblikovanje kompozitnih membran na osnovi hitozana s funkcionalizirano nanofibrilirano celulozo za uporabo v gorivnih celicah : doktorska disertacijaMaša Hren, 2022, doctoral dissertation Abstract: Gorivne celice so obetavne naprave za neposredno pretvorbo kemijske energije v električno s potencialno aplikacijo na številnih področjih, vendar komercializacijo trenutno najbolj razvitih vodikovih gorivnih celic ovira visok strošek nekaterih komponent, kot so katalizatorji na osnovi platine. Kot ekonomsko bolj ustrezna alternativa se razvijajo alkalne gorivne celice (AAEMFC), ki kot trdni polielektrolit med elektrodama uporabljajo anionsko izmenjevalno membrano (AEM). Trenutne komercialno razpoložljive AEM, so drage in osnovane na sintetičnih polimerih, njihova priprava pa je navadno kompleksna in okolju neprijazna, kar nakazuje na potrebo po razvoju novih visoko učinkovitih, preprostih za pripravo, okolju prijaznih in ekonomsko sprejemljivih AEM. Doktorska disertacija se osredotoča na razvoj novih biopolimernih AEM na osnovi hitozana (CS) z organskimi vključki nanofibrilirane celuloze (CNF), funkcionalizirane CNF (CNF(D) in CNF(P)) in anorganskega N-dopiranega grafenovega oksida (N-GO). Funkcionalizacijo CNF z namenom uvedbe pozitivnega naboja, ki ga prispevajo kvaterne dušikove skupine, smo izvedli z uporabo organosilanskega reagenta DMAOP in polikationskega reagenta PDDA ter dobljene produkte CNF(D) in CNF(P), uporabne kot vključke, analizirali z metodami ATR-FTIR, 13C NMR in 29Si spektroskopijo, FE-SEM, TGA, DSC analizo, meritvami zeta potenciala in s polielektrolitsko titracijo, ter jih vključili v CS membrane. Za izbiro najobetavnejših AEM za vključitev v AAEMFC smo uporabili eksperimentalni načrt in pripravili serije CS membran s posameznimi vključki, ki smo jih okarakterizirali glede na ionsko prevodnost, kapaciteto ionske izmenjave, prehajanje goriva, navzemanje alkalije in nabrekanje, ter jih analizirali z metodami ATR-FTIR, SEM, TGA, XRD in določili mehanske lastnosti. S celičnim testom najobetavnejših AEM v AAEMFC smo ugotovili, da imajo pripravljene CS membrane z vključki N-GO (Pmax = 149 mW cm-2), CNF (Pmax = 62 mW cm-2), CNF(P) (Pmax = 62 mW cm-2) ter kombiniranima CNF in CNF(P) (Pmax = 65 mW cm-2) višje Pmax, kot komercialna membrana Fumatech (Pmax = 35 mW cm-2), s čimer smo identificirali njihov potencial za uporabo v AAEMFC.
Keywords: alkalna gorivna celica, anionsko izmenjevalna membrana, hitozan, vključki, nanofibrilirana celuloza, grafenov oksid
Published in DKUM: 10.11.2022; Views: 711; Downloads: 189
Full text (11,45 MB) |
5. Proučevanje metod in postopkov čiščenja keramične membrane po mikrofiltraciji surove sirotke : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeŽan Brinovšek, 2020, undergraduate thesis Abstract: Sirotka je eden od proizvodov pri proizvodnji sira v mlekarski industriji. Sestavine sirotke se obravnavajo kot sestavine z dodano vrednostjo v formulah za dojenčke, hrani in pijači za športno prehrano ter drugih živilskih izdelkih. Sirotka je vir raznovrstnih biološko aktivnih spojin z edinstvenimi funkcionalnimi lastnostmi in omogoča živilski industriji, da razvije funkcionalna živila s potencialnimi zdravstvenimi koristmi. Sirotka je sestavljena iz različnih komponent, kot so proteini, mineralne soli, laktoza, mlečna maščoba, mikroorganizmi in ostale snovi (Barukcic et al., 2014). Za svežo sirotko je značilno, da je zelo dovzetna za kvarjenje zaradi prisotnosti mikroorganizmov, zato je potrebno, da jo hranimo pri ustreznih pogojih. V mlekarski industriji se pogosto uporabljajo postopki mikrofiltracije (MF) in ultrafiltracije (UF), kjer se MF uporablja za odstranitev mikroorganizmov, bakterij in nečistoč, medtem ko se UF uporablja predvsem za koncentriranje sirotke. V zadnjih 10 letih je mlekarska industrija spoznala, da se lahko s postopkom mikrofiltracije iz kisle sirotke ločijo različni mikroorganizme, proteini, kazein, bakterije, maščobe in različne lipide. Z metodo mikrofiltracije prav tako predelamo kislo sirotko, da lahko postane varna za izpust v okolje. Nepredelana kisla sirotka namreč vsebuje veliko nitratov in fosfatov, ki povzročajo evtrofikacijo naravne vode, kar pa pomeni odmiranje naravnih organizmov in poseganje v naravno kroženje snovi. Pri postopku mikrofiltracije, se na keramičnih membranah ustvari biološki film mikroorganizmov. Glavni problem postane močno mašenje keramične membrane zaradi tega filma, ki onemogoča nadaljnjo filtracijo. Pojavi se potreba po vzpostavitvi najbolj učinkovitega načina oz. postopka čiščenja membrane s primernimi čistili.
Keywords: Sirotka, kisla sirotka, mikrofiltracija, keramična membrana, ultrafiltracija, postopek čiščenja membrane, ultrasil, filtracija, koncentrirana sirotka, diafiltracija
Published in DKUM: 13.10.2020; Views: 1369; Downloads: 111
Full text (1,63 MB) |
6. Učinkovitost celuloznih membran kot adsorbentov kationskih barvil : magistrsko deloLaura Maleš, 2019, master's thesis Abstract: S problematiko obarvanih odpadnih voda se srečujejo v vseh tekstilnih industrijah. Z željo po ponovni uporabi barvil, čim manjšim onesnaženjem ter večji učinkovitosti barvanja se razvijajo tehnologije, ki bi odpadno vodo na najučinkovitejši in cenovno ugoden način pred izpustom v vodotok tudi prečistile. Predhodne raziskave so pokazale, da je ena izmed bolj učinkovitih fizikalnih metod ločevanja barvil membranska adsorpcija.
V raziskovalnem delu smo preučevali možnosti in načine s katerimi uspešno ločiti kationska barvila z uporabo membranskih adsorbentov na osnovi celuloze. Za ta namen smo izdelali dve vrsti membran na osnovi celuloze: prvo smo sintetizirali s pomočjo celuloznih nanofibrilov in karboksimetilirane celuloze, drugo pa smo pripravili z uporabo komercialne bakterjiske celuloze. V eksperimentalnem načrtu smo vključili tudi dodatno modifikacijo, torej oksidacijo bakterijske celuloze ter variacije med razmerji celuloznih nanofibrilov in karboksimetilirane celuloze z namenom da bi preučili vpliv prisotnosti različnih funkcionalnih skupin na funkcionalnost membran. Uporabljeni kationski barvili sta antrakinonsko barvilo C.I. Basic Blue 47 in azo barvilo C.I. Basic Yellow 29.
Metode s katerimi smo analizirali fizikalno kemijske in morfološke lastnosti membran so atenuirana popolna refleksija infrardeče spektroskopije s Fourierjevo transformacijo (ATR – FTIR) , goniometrija, potenciometrična titracija ter konfokalna optična mikroskopija. UV – VIS spektroskopijo smo uporabili pri preučevanju efikasnosti adsorpcije ter hitrost (kinetika) adsorpcije dveh kationskih barvil na posameznih membranah.
Pri ATR – FTIR spektrih membran smo lahko identificirali prisotnost celuloze 3340 cm-1, tvorbo novih vezi navezujoč se na aldehidne skupine pri oksidaciji bakterijske membrane 1700 cm-1 in 890 cm-1, prisotnost karboksimetiliranih eterskih skupin okrog 1020 cm-1, raztezanje OH skupin okrog 1318 cm-1 ter raztezanje C-H vezi pri CH2 in CH3 skupinah pri 2898 cm-1. Glede na vrednosti skupnega negativnega naboja merjenega pri potenciometrični titraciji, pričakujemo največje adsorpcijske sposobnosti za 4CMC4CNF+CA (Q/m = 1,0675 mmol/g) ter najmanjše za BCoxd (Q/m = 0,2094 mmol/g). Membrane, ki so bolj negativno nabite bodo pozitivno nabito barvilo posledično boljše adsorbirale. Poleg naboja membrane je pomemben dejavnik za adsorpcijo barvila tudi struktura membrane, ki je razvidna iz mikrografov. Rezultati posnetkov konfokalne optične mikroskopije so pokazali, da so izmed vseh najbolj vlaknaste 4CMC4CNF+CA membrane, iz česa lahko sklepamo, da bodo imele tudi največji potencial adsorpcije zaradi večje aktivne površine.
Ob zaključku eksperimentalnega dela, smo ugotovili, da se je obarvana raztopina skoraj povsem razbarvala, kar pomeni, da je bila ločitev kationskega barvila iz vodnega medija uspešna. Membrane na osnovi CMC/CNF so antrakinonsko barvilo 100% učinkovito odstranile, medtem ko je BC le – to barvilo 24,3% učinkovito odstranila in BCoxd 23,6%. Razlika pri membranah na osnovi BC je bila minimalna. Azo barvilo so membrane adsorbirale nekoliko slabše in sicer okrog 7-9% membrane na osnovi CMC/CNF ter 5,57% BC in 7,33% BCoxd membrana. Za najbolj učinkovite so se v obeh primerih pokazale membrane na osnovi 4CMC4CNF+CA. Po vseh opravljenih analizah lahko zaključimo, da so najbolj učinkovit adsorbent izbranih kationskih barvil 4CMC4CNF+CA membrane, sledijo 1CMC7CNF+CA, BCoxd in BC.
Keywords: Celulozna membrana, membranska adsorpcija, kationska barvila, karboksimetilirana celuloza, celulozni nanofibrili, bakterijska celuloza.
Published in DKUM: 09.12.2019; Views: 1641; Downloads: 191
Full text (3,23 MB) |
7. Stopnja mašenja membrane pri filtraciji različnih onesnažil : magistrsko deloSara Vinkovič, 2019, master's thesis Abstract: Namen magistrke naloge je bil očistiti pitno vodo, obogateno s huminskimi kislinami (HA), železovimi(II) ioni, kadmijevimi ioni in fosfati ter določiti stopnjo mašenja membrane. Hoteli smo ugotoviti, kako interakcije med onesnažili, pH vzorca in masne koncentracije onesnažil vplivajo na stopnjo mašenja membrane. Vzorce smo pripravili v laboratoriju in jih filtrirali skozi polietersulfonsko (PES) membrano na ultrafiltracijski (UF) aparaturi. Začetnim vzorcem in permeatu, ki smo ga zbirali med UF, smo izmerili fizikalno kemijske parametre: motnost, električno prevodnost, absorbanco, s katero smo določili masne koncentracije onesnažil in koncentracijo Cd2+ ionov na aparaturi za atomsko absorpcijsko spektrometrijo (AAS). Stopnjo mašenja smo izračunali preko pretokov, posneli smo tudi FTIR spektre čiste PES membrane in membrane po UF vzorcev ter izmerili kontaktni kot, s katerim smo določili naravo membrane.
Rezultati so pokazali, da se membrana precej maši pri vseh onesnažilih. Najvišje stopnje mašenja zaznamo pri vzorcih, obogatenih s HA in vzorcih, obogatenih s HA in Fe2+. Visoko stopnjo mašenja zaznamo tudi pri vzorcih, obogatenih s HA in PO43-, medtem ko pri vzorcih, obogatenih s HA in Cd2+, izstopajo vzorci pri pH 5, ki imajo visoko stopnjo mašenja, potem pa stopnja s pH vrednostjo pade. Ugotovili smo tudi, da se membrana bolj maši pri nižjih masnih koncentracijah HA, ni pa nujno, da se bolj maši pri nižjih masnih koncentracijah drugih onesnažil, saj smo ugotovili, da je stopnja mašenja membrane odvisna od sposobnosti vezave HA in onesnažila v kompleks in od tekmovanja med HA in PO43-, ki sta v vodi negativno nabita. Rezultati masnih koncentracij so pokazali, da nam je uspelo vodo očistiti onesnažil. Masne koncentracije HA so se pri vseh vzorcih znižale pod 1 mg/L, ob prisotnosti drugih onesnažil pa celo pod 0,5 mg/L. Prav tako so se znižale masne koncentracije PO43- in Fe2+, in sicer pod 0,06 mg/L. Masne koncentracije Cd2+ so se najbolj znižale pri pH 9, in sicer pod 1 mg/L, pri ostalih vzorcih pa so bile masne koncentracije višje. Pod dovoljeno mejo, tj. 0,2 mg/L, nam je uspelo znižati masne koncentracije Fe2+. Prav tako nam je uspelo pod dovoljeno mejo, tj. 0,3 mg/L, znižati masne koncentracije PO43-.
Keywords: ultrafiltracija, PES membrana, huminske kisline, stopnja mašenja membrane, kovinski ioni, fosfat
Published in DKUM: 28.03.2019; Views: 1412; Downloads: 87
Full text (4,14 MB) |
8. Porozne polihipe membrane s tiol-en polimerizacijoSanela German, 2017, undergraduate thesis Abstract: Diplomsko delo prikazuje študijo, s katero smo želeli z uporabo dveh različnih monomerov, pentaeritritola tetrakisa (3-merkaptopropionat) (TT) in trimetilolpropana triaktilata (TMPTA), pripraviti polimerne membrane z ustrezno poroznostjo in morfologijo, ki bi lahko nadalje služile različnim aplikacijam.
Sinteze smo se lotili s postopkom fotopolimerizacije kontinuirne faze emulzij z visokim deležem interne faze (HIP-emulzije). Kontinuirno fazo je v našem primeru predstavljala mešanica monomerov, interno fazo pa vodna raztopina kalcijevega heksahidrata. HIP emulzije, ki so se skozi celoten čas mešanja, pri 200 obr/min, nahajale v vodni kopeli, s konstantno temperaturo 21 °C, smo pripravili v treh različnih razmerjih med monomeroma (TT : TMPTA) in sicer 1 : 1, 1 : 2 in 1 : 4.
Končne produkte smo po uspešni sintezi okarakterizirali s pomočjo infrardeče spektroskopije, z elementno analizo, DMA testi in z uporabo vrstičnega elektronskega mikroskopa (SEM analiza).
V okviru diplomske naloge smo pripravili membrane z odprto celično strukturo in z infrardečo spektroskopijo pričakovano potrdili enako kemijsko sestavo pri vseh vzorcih. Hkrati smo zaključili, da spreminjanje razmerij med monomeroma vpliva na morfologijo končnega produkta in njegove mehanske lastnosti. Membrane so z višanjem razmerja TT : TMPTA pridobivale tipično porozno poliHIPE strukturo, medtem ko se je njihova elastičnost zmanjšala.
Keywords: porozni polimeri, emulzije z visokim deležem notranje faze, membrana, tiol-en polimerizacija, poliHIPE materiali, pentaeritritol tetrakis (3-merkaptopropionat), trimetilolpropan triaktilat
Published in DKUM: 26.05.2017; Views: 2415; Downloads: 223
Full text (2,27 MB) |
9. |
10. MEDSEBOJNI VPLIV POLIMERNE ULTRAFILTRACIJSKE MEMBRANE IN DELCEV OLJNO-VODNE EMULZIJEErika Drobnak, 2014, master's thesis Abstract: Namen raziskave je preučiti vpliv različnih procesnih dejavnikov, na učinkovitost procesa ultrafiltracije oljno-vodne emulzije. Preučili bomo vpliv obratovalnih parametrov kot so tlak, temperatura in pH vrednost ter preizkusili polimerno polietersulfonsko (PES) membrano za čiščenje oljno-vodne emulzije pri procesu čelnega sistema ultrafiltracije. Namen je tudi preučiti medsebojni vpliv zeta potenciala polimerne ultrafiltracijske PES membrane in velikosti delcev oljnih kapljic v emulziji.
V raziskavi magistrske naloge smo izvajali čiščenje oljno-vodne emulzije z ultrafiltracijo pri različnih obratovalnih parametrih. Preverili smo učinkovitost zadržanja delcev na površini PES membrane med čiščenjem oljno-vodne emulzije. Pri merjenju zeta potenciala smo ugotavljali stabilnost oljno-vodne emulzije ter vpliv pH vrednosti na zeta potencial PES membrane.
Rezultati raziskave so pokazali, da čelna tehnika ultrafiltracije ni najbolj primerna metoda za čiščenje oljno-vodne emulzije zaradi številnih zamašitev PES membrane, tako ireverzibilnih kot tudi reverzibilnih, ki so posledično znižale gostoto volumskega toka permeata. Ugotovili smo, da je PES membrana uspešno zadržala večino delcev oljnih kapljic med ultrafiltracijo, vendar se je zaradi hidrofobnega značaja močno mašila in je ni bilo možno očistiti do te mere, da bi bila primerna za nadaljnjo uporabo. Ugotovili smo, da ima pH vrednost največji vpliv na zeta potencial zaradi interakcij med negativno nabito PES membrano in negativnimi oljnimi kapljicami, zato je pri pH=9 možen najlažji prehod oljnih kapljic skozi membrano in so pretoki višji. Z višjim pH smo dosegli večjo stabilnost oljno-vodne emulzije. Potrdili smo, da PES membrana nima izoelektrične točke in da ima PES membrana negativni zeta potencial v celotnem pH območju, ki med pH 8 in 9 doseže najnižjo vrednost.
Keywords: oljno-vodne emulzije, ultrafiltracija, polietersulfonska membrana, mašenje membran, čiščenje membran, zeta potencial, velikost delcev
Published in DKUM: 03.12.2014; Views: 2748; Downloads: 260
Full text (3,03 MB) |
