Search the digital library catalog

Abstract: Za izdelavo magistrske naloge na to temo smo se odločili zaradi porasta uporabe pesticidov v preteklih nekaj letih. Namen same naloge je bila priprava nano/mikrokapsul iz biorazgradljivih polimerov, ki služijo kot nosilci biopesticida citriodiol. V laboratoriju smo izvedli sintezo mezoporoznega amorfnega silicijevega dioksida (silike) in nadaljnjo funkcionalizacijo mezoporoznega amorfnega silicijevega dioksida z razvejanim polietileniminom, da bi dobili funkcionalne nano/mikrokapsule kot dostavni sistem pesticidov. V sintetizirane nano/mikrokapsule smo enkapsulirali biopesticid citriodiol. S pomočjo različnih analiznih meritev smo primerjali dobljene vzorce mezoporozne silike in mezoporozne silike s polietileniminom. Velikost pridobljenih kapsul smo določili s pomočjo določitve velikosti delcev, disperznega indeksa in zeta potenciala. Za določitev morfološkega izgleda kapsul in določanje poroznosti pa smo uporabili vrstično elektronsko mikroskopijo SEM in Brunauer-Emmet-Tellerovo BET metodo. Fourierjevo transformacijsko infrardečo spektroskopijo smo uporabili za pridobivanje spektrov vzorcev z namenom določitve elementarne sestave. Dokazali smo prisotnost citriodiola znotraj kapsule, ne pa na sami površini. Z metodo plinske kromatografije smo določili hlapnost citriodiola v (mg/L) v zadanem časovnem intervalu (min). Dobljeni rezultati in spoznanja tekom izdelave magistrske naloge lahko služijo kot model za enkapsulacijo komercialno zelo uporabljenega pesticida, imenovanega klomazon.
Keywords: citriodiol, enkapsulacija, mezoporozna silika, nano/mikrokapsule, hlapne organske spojine, polietilenimin
Published in DKUM: 02.07.2020; Views: 1432; Downloads: 118
Full text (2,52 MB)

Abstract: Čiščenje zraka je vedno bolj bistvenega pomena, saj poskrbimo za zdravo bivalno okolje, ustreznost zakonodajnim zahtevam in nenazadnje znižanje družbenih stroškov. Lahkohlapne organske spojine (VOC) so prepoznane kot eno glavnih onesnažil zraka. Znaten vpliv imajo tudi na kakovost zraka v zaprtih prostorih. Dolgotrajna izpostavljenost tem toksičnim snovem, pa predstavlja tako grožnjo za zdravje ljudi, kot za ravnovesje ekosistemov. Fotokataliza je ena izmed številnih ukrepov za reševanje tega problema. Tekom naše študije smo preučili tri različne komercialno dostopne tipe fotokatalizatorja (CCA 100BS, CCR 200N in S5 300B) na osnovi titanovega dioksida (TiO2). Preučili smo lastnosti materialov, ki vplivajo na fotokatalitsko aktivnost TiO2 kot katalizatorja. Ker smo želeli pridobiti mehansko dovolj stabilne vzorce smo fotokatalizator imobilizirali na dva različna tipa nosilca. Na ploščice anodiziranega aluminija različnih hrapavosti in na keramično peno različne poroznosti. Kot vezivo smo uporabili peroksotitanovo kislino (PTK), v katero smo vmešali vsak tip fotokatalizatorja posebej, tako da smo dobili suspenzijo (UF TiO2 + PTK), različnih masnih koncentracij γ(TiO2) = 5, 10, 20 in 40 g/L. S potopitveno metodo smo nato oslojili nosilce. Fotokatalitska aktivnost tvorjene plasti (UF TiO2 + PTK) na substratih, je bila ocenjena na podlagi fotorazgradnje izopropanola in acetona, kot modelnih VOC pod UV/VIS svetlobo v pretočnem fotoreaktorju. Za primerjavo in potrditev fotokatalitske aktivnosti pripravljenih substratov, smo izvedli še elektrokemijsko analizo vzorcev anodiziranega aluminija, potopljenih v tri odstotni raztopini NaCl. To smo izvedli z merjenjem impedance v prisotnosti UV-svetlobe in brez UV-svetlobe, v različnih časovnih intervalih od 1, 3, 5, 7 do 10 ur. Z vrstičnim elektronskim mikroskopom smo analizirali morfologijo tvorjene plasti. Ugotovili smo, da je plast kompaktna in da se z višanjem koncentracije fotoatalizatorja viša fotokatalitska aktivnost substrata. Prav tako se z višanjem specifične površine substrata, viša tudi fotokatalitska učinkovitost. Preučevani materiali so izkazali primerno visoko fotokatalitsko učinkovitost in tako kažejo potencial kot filtri za čiščenje zraka.
Keywords: Titanov dioksid, TiO2, fotokataliza, lahkohlapne organske spojine, VOC, elektrokemijska impedančna spektroskopija, EIS, peroksotitanova kislina, PTK, meritev fotokatalitske aktivnosti.
Published in DKUM: 13.09.2018; Views: 2509; Downloads: 261
Full text (3,83 MB)

Abstract: V magistrski nalogi smo raziskovali vpliv procesnih pogojev, kot je temperatura in podtlak, na regeneracijo zeolitnih adsorbentov. V prvem delu smo izvajali adsorpcijo hlapnih organskih topil aceton, etanol in toluen na granulirane zeolitne adsorbente ZAG 4A-KB, ZAG 13X, KÖSTROLITH 13XBF K, ZAG-MFI Silicalite in ZSM-5 Zeocat 400. Vsem aktiviranim zeolitnim vzorcem smo določali adsorpcijsko kapaciteto na osnovi statične adsorpcije. Vse nasičene zeolitne adsorbente smo v drugem delu regenerirali pri povišani temperaturi in znižanem tlaku. Regeneracijo nasičenih vzorcev smo izvajali v vakuumskem uparjalniku pri temperaturi 180 °C in 220 °C. Desorpcijo hlapnih organskih spojin smo izvajali pri tlakih 800 mbar, 600 mbar, 400 mbar, 200 mbar in 100 mbar absolutnega tlaka. Temperatura in tlak regeneracije sta bila tekom eksperimentov konstantna. Regeneracija vzorcev v vakuumskem uparjalniku je trajala 2 uri. Po končani regeneraciji na vakuumskem uparjalniku smo preostanek adsorbiranega topila desorbirali v električni komorni peči. Pridobljeni rezultati kažejo, da z višanjem temperature in nižanjem tlaka regeneracije povzročimo večjo desorpcijo hlapnih organskih spojin pri vseh zeolitnih adsorbentih. Opravili smo tudi termogravimetrične analize posameznih vzorcev in ugotovili, da desorbirana količina topil ni bila za vse vzorce enaka količini adsorbiranih. Določanje vsebnosti vode s Karl Fischerjevo metodo je pokazalo, da vzorec ZAG 4A-KB iz 96 % etanola v večji meri selektivno adsorbira vodo.
Keywords: zeolit, adsorbent, hlapne organske spojine, adsorpcija, desorpcija, regeneracija
Published in DKUM: 23.02.2017; Views: 2179; Downloads: 158
Full text (2,82 MB)

Abstract: V podjetjih kovinsko predelovalne industrije potekajo procesi površinske zaščite kovin, ki obremenjujejo okolje z emisijami hlapnih organskih spojin (HOS). V magistrski nalogi je predlagan pristop za večkriterijsko odločanje pri rekonstrukcijah procesov površinske zaščite z upoštevanjem različnih vidikov BAT tehnik, tj. tehnološkega, ekološkega, ekonomskega, kakovostnega in socialnega vidika. Podjetje, v katerem smo izvajali raziskavo, je v sklopu rekonstrukcije zamenjalo postopek razmaščevanja z uporabo topil s postopkom železo-fosfatiranja. V ta namen je bila zgrajena nova razmaščevalna komora in obstoječa predelana v komoro za konvekcijsko sušenje. Izvedena je bila zamenjava energenta (kurilno olje) z zemeljskim plinom vključno z instalacijo dodatnih cevovodov. Za rekonstruiran proces smo razvili mešano-celoštevilski linearni optimizacijski model, ki optimira porabo surovin, emisije HOS in celotne stroške ob pogoju, da zakonsko predpisana ciljna emisija HOS ni presežena. Optimiran rekonstruiran proces ima za 28 % nižje skupne stroške kot pred rekonstrukcijo in bistveno nižje emisije HOS od ciljnih. Neto sedanja vrednost naložbe je pozitivna in doba vračanja 1,4 leta. Kakovost končnih izdelkov je višja zaradi bistveno izboljšane korozijske obstojnosti.
Keywords: Površinska zaščita kovin, emisije, hlapne organske spojine, mešano-celoštevilsko linearno programiranje.
Published in DKUM: 16.07.2013; Views: 2600; Downloads: 340
Full text (4,17 MB)

Abstract: Izhodišča: Namen raziskave je bil najti najprimernejših postopek čiščenja hlapnih organskih spojin iz odpadnih plinov pri proizvodnji izolacij. Kvantitativno analizirati učinkovitost odstranjevanja hlapnih organskih spojin ter na osnovi inženirskih preračunov učinkovitosti čistilnih postopkov dobiti vhodne podatke. Le-te uporabiti kot podatek emisij v modelih razširjenja onesnaževal v ozračju ter raziskati vpliv proizvodnje na okolje in napovedati koncentracije hlapnih organskih spojin v okolici tovarne. Metoda dela: Za čiščenje hlapnih organskih spojin iz odpadnih plinov pri proizvodnji izolacij se je izkazala kot najprimernejša rešitev regenerativno termična oksidacija. Na podlagi izkustvenih podatkov iz člankov, pridobljenih z meritvami na realnih napravah, smo naredili izračune. Podano imamo izmerjeno koncentracijo celokupnega organskega ogljika (TOC) [mg/Nm3] in preračunano emisijo TOC [g/h] pred čiščenjem. Obe proučevani spremenljivki merimo v 3 meritvah, na osnovi 3 izmerjenih vrednosti za vsako spremenljivko izračunamo aritmetično sredino. Postopek čiščenja ima 95 do 99 % -ni učinek. Zanimalo nas je, kolika je pričakovana koncentracija TOC in emisija TOC po čiščenju. Za prikaz razširjanja onesnaževal smo uporabili dva modela. Med poenostavljenimi modeli smo uporabili Gaussov disperzijski model ISC-ISCST3 (EPA, 1995, 1995, Lakes Environmental 2006). Z namenom primerjave in kot dopolnilo smo k rezultatom Gaussovega modela za podroben vpogled širjenja onesnaževal med kompleksnimi modeli izbrali Lagrangeev paketni model CALPUFF, ki ga je razvila skupina znanstvenikov na področju ozračja (ASG - The Atmospheric Studies Group) in ga je sprejela Ameriška agencija za varstvo okolja (U.S. Environmental Protection Agency, U.S. EPA). Meteorološke podatke za oba disperzijska modela smo pridobili od Agencije Republike Slovenije za okolje. Rezultati: Na 6 x 6 kilometrov velikem območju z realno topografijo reliefa smo modelirali razširjanje odpadnih plinov. Modeliranje disperzije smo izvedli za tri iteracije. Prva iteracija je obstoječe stanje pred obnovo, druga iteracija je s 95 % -nim učinkom čiščenja dimnih plinov ter tretja iteracija z 99 % -nim učinkom čiščenja dimnih plinov. Emisije TOC za prvo iteracijo za posamezne izpuste se gibljejo od 0,0093 g/s do 0,3877 g/s, emisije TOC za drugo iteracijo od 0,00046 g/s do 0,095 g/s, emisije TOC za tretjo iteracijo pa od 0,00008 g/s do 0,095 g/s. Vir onesnaženja je industrija (proizvodnja izolacij), gre za t.i. točkast izvor onesnaževanja. V modelu AERMOD smo uporabili tri leta urnih meteoroloških podatkov. Izključno z namenom primerjave in kot dopolnilo k tem rezultatom pa smo za AERMOD in CALPUFF model zbrali še za štiri mesece meteoroloških podatkov. Iz rože vetrov razberemo dominantne smeri vetra. Rezultati obeh modelov kažejo, da se onesnaževalo razširja v dominantni smeri vetra. Sklep: Modeliranje onesnaževal v zraku daje odgovore na vzroke in mehanizme onesnaževanja, predvsem pa odgovor na prostorsko in časovno razporeditev onesnaženja. Dandanes so zaradi svoje preprostosti in cenovne dostopnosti najpogostejši disperzijski modeli tako imenovani Gaussovi modeli. V ozadju teh modelov je veliko poenostavitev in predpostavk v obliki in obnašanju oblaka onesnaževala. Kljub vsemu pa ti modeli dajejo uporabne in fizikalno upravičene rezultate. Dobro dopolnilo k rezultatom Gaussovega modela pa so za podroben vpogled v dogajanje širjenja onesnaževal v ozračju t.i. kompleksni modeli (npr. Lagrangeev disperzijski model). Le-te je smiselno uporabiti, ko se meteorološki parametri spreminjajo v območju, ki ga simuliramo, ter kadar so izvor in mesta, kjer nas koncentracija zanima, postavljeni v zelo razgibanem terenu. Pa tudi takrat, ko imamo daljša obdobja brezvetrja. Slovenija zahteva zaradi svoje geomorfologije uporabo najboljših modelov za spremljanje onesnaženja. Vemo pa, da tudi najboljši modeli ne morajo točno napovedati koncentracije na določenem mestu. Natančnost modela omejujejo na eni str
Keywords: proizvodnja izolacij, hlapne organske spojine, kakovost zraka, odstranjevanje plinastih nečistoč iz odpadnih plinov, disperzijski model
Published in DKUM: 27.07.2012; Views: 2645; Downloads: 146
Link to full text