Search the digital library catalog

Abstract: Vse večja uporaba plastike vodi k vse večjemu številu odpadkov, ki prevečkrat pristanejo v naravi in jo onesnažujejo. Vse bolj alarmantno stanje kliče po hitrem iskanju rešitev, predvsem pri recikliranju uporabljene plastike in njeni ponovni uporabi. Eden izmed pogosto uporabljenih materialov je plastika ojačena z ogljikovimi vlakni, ki se uporablja predvsem v izdelavi prevoznih sredstev. Predstavnik te skupine materialov je tudi polikarbonat, ojačen z ogljikovimi vlakni. Namen diplomske naloge je bil z uporabo podkritične vode raziskati razgradnjo polikarbonata, ojačenega z ogljikovimi vlakni in analizirati sestavo pridobljenih produktov. Eksperimente smo izvedli v šaržnem reaktorju pri več različnih temperaturah (250 °C, 300 °C in 350 °C) in pri različnih časih (5, 15, 30, 60 in 120 min) in razmerju material voda 1:5. Produkte smo dobili v različnih fazah in sicer plinski, vodni, trdni in dietiletrski (DEE) fazi. Najprej smo analizirali izkoristke posamezne faze. Največji izkoristek trdne faze (90,5 %) smo določili pri temperaturi 250 °C in času 60 min, kar pomeni, da pri teh pogojih še nismo dosegli učinkovite razgradnje materiala. Najvišji izkoristek DEE faze (63,8 %) smo določili pri 300 °C in 30 min, ta se je nato pri nadaljnjih reakcijah s časom in temperaturo zniževal. Izkoristka plinske faze (19,2 %) in vodne faze ( 5,5 %) sta prav tako naraščala s časom in temperaturo in dosegla maksimum pri temperaturi 350 °C in 120 min. Za določitev komponent v plinski in DEE fazi smo izvedli GC-FID analizo. V DEE fazi smo določili bisefenol A, ki je največji delež (44,6 %) dosegel pri temperaturi 250 °C in času 60 min. Pomemben razgradni produkt je bil tudi fenol, ki je maksimum (57,5 %) dosegel pri temperaturi 350 °C in času 120 min. V plinski mešanici je bilo največ butena (v območju 16 - 70 %), sledila sta mu aceton, pri temperaturah 250 °C in 300 °C, ter propen pri temperaturi 350°C. S FTIR analizo smo analizirali trdne faze po razgradnji in ugotovili, da se z večanjem temperature in reakcijskega časa, v njej nahajajo le ogljikova vlakna, brez ostankov PC materiala. Z analizo vodne faze smo določili količino prisotnega ogljika, ki se je pri temperaturi 250 °C s podaljšanjem časa povečala (od 8,7 % do 9,9 %). Podobno se je pri temperaturi 300 °C koncentracija ogljika v vodni fazi do časa 30 min povečevala(od 12,9 % do19,1 %), nato pa se je začela zmanjševati. Pri temperaturi 350 °C pa se je vrednost ogljika s podaljševanjem časa reakcije zniževala (od 13,5 % do 5,7 %). Rezultati kažejo na to, da je hidrotermična razgradnja polikarbonata, ojačenega z ogljikovimi vlakni, obetajoča alternativna metoda recikliranja s katero lahko, ne le pridobimo ogljikova vlakna, temveč tudi druge uporabne razgradne produkte.
Keywords: polikarbonat, hidrotermični postopki, podkritična voda, recikliranje, ogljikova vlakna
Published in DKUM: 28.10.2025; Views: 0; Downloads: 11
Full text (3,72 MB)

Abstract: V zadnjih letih narašča zanimanje za učinkovito izrabo naravnih virov, kot so zdravilne divje rastline in zelišča, ter njihovo pretvorbo v dragocene sestavine. Med njimi izstopajo plodovi gloga (Crataegus spp.), ki zaradi svojih bioaktivnih lastnosti in možnih zdravilnih učinkov veljajo za posebej obetavne. V magistrskem delu smo raziskali postopek separacije vrednih spojin iz gloga (Crataegus spp.) z uporabo podkritične vode. Ocenili smo vpliv različnih procesnih parametrov, kot so temperatura, tlak in čas ekstrakcije, na izkoristek ekstrakcije in sestavo produktov (fenolne spojine, flavonoidi, maščobne kisline, ogljikovi hidrati, antioksidativna aktivnost). Izvedli smo tudi konvencionalno ekstrakcijo z organskimi topili, s katero smo določili vsebnost maščobnih kislin v materialu. Ekstrakcije so bile izvedene pri različnih temperaturah (130 °C, 150 °C, 170 °C in 190 °C), časih ekstrakcije (15, 30 in 60 minut) ter razmerjih med glogom in vodo (1:10 in 1:5). Najvišji izkoristek ekstrakcije (50,14 %) je bil dosežen pri 190 °C, 15 minutah in razmerju 1:10. Pri enakih pogojih sta bili doseženi tudi najvišji vsebnosti totalnih fenolov (57 mg GA/g materiala) in flavonoidov (4,5 mg QU/g materiala). Najvišja vsebnost celokupnih ogljikovih hidratov (220 mg/g materiala) je bila določena pri 170 °C, 60 min in razmerju 1:10. Najvišja antioksidativna aktivnost (33 %) je bila dosežena pri 190 °C, 60 minutah in razmerju 1:5. HPLC analiza je pokazala največje vsebnosti katehina in epikatehina, pri višjih temperaturah pa tudi epigalokatehin galata (EGKG). Prisotni so bili tudi kvercetin, izokvercetin in kavna kislina. Izvedena je bila tudi FTIR spektroskopija mletega materiala in trdnih produktov ekstrakcije. V oljnem ekstraktu, ki smo ga pridobili s konvencionalno ekstrakcijo sta bili najbolj zastopani linolna in oleinska kislina, zaznane pa so bile tudi palmitinska, stearinska in arahidonska kislina. Metoda ekstrakcije z uporabo podkritične vode kot topila tako predstavlja okolju prijaznejši pristop za izolacijo vrednih spojih iz gloga, saj se s tem izognemo uporabi organskih topil, ki so pogosto toksična in zahtevajo dodatne korake pri odstranjevanju.
Keywords: glog, podkritična voda, separacija, bioaktivne spojine, biomasa
Published in DKUM: 23.09.2025; Views: 0; Downloads: 32
Full text (5,41 MB)

Abstract: Diplomsko delo obravnava hidrotermično depolimerizacijo polikarbonata, ojačanega s steklenimi vlakni (GFPC) z uporabo podkritične vode. Eksperimenti so bili izvedeni v visokotlačnem in visokotemperaturnem šaržnem reaktorju pri temperaturah 250 °C, 300 °C in 350 °C ter reakcijskih časih od 5 do 120 minut. Produkti razgradnje GFPC materiala so nastali v plinski, vodni, trdni in dietiletrski fazi. Uporabljene analitske metode so bile FTIR (za trdno fazo), TGA (za karakterizacijo osnovnega materiala), GC-FID (za dietiletersko in plinsko fazo) ter TC (za vodno fazo). Najvišji izkoristek trdne faze je bil določen pri 250 °C in 60 min z 42,4 % ter predstavlja najnižjo razgradnjo GFPC materiala. Steklena vlakna v trdni fazi ostajajo nespremenjena pri vseh pogojih in znašajo 30 %. Maksimalen izkoristek dietiletrske faze je bil določen pri 350 °C in 5 min s 66,9 %, s podaljševanjem reakcijskega časa pa se je pričela nadaljnja razgradnja produktov v plinsko fazo. Glavne komponente dietileterske faze so bisfenol A (BPA), fenol in 4-izopropilfenol. Najvišji izkoristek BPA je bil dosežen pri 250 °C pri 60 min (48,48 %) in pri 300 °C in 5 min (52,79 %). Z višanjem temperature in daljšanjem časa se je BPA razgrajeval v enostavnejše fenole. Najvišji izkoristek plinske faze (23,4 %) smo določili pri 350 °C in 120 min. V plinski fazi smo identificirali CO2, metan, aceton, 1-penten, etan, eten, propen in 1-buten. Največji delež v plinski fazi je predstavljal aceton (97,3 %). Tekom razgradnje GFPC materiala smo v vodnih fazah določili nizke izkoristke, kjer smo pri 300 °C in 120 min določili maksimalno vrednost (2,3 %). Metoda hidrotermične depolimerizacije v podkritični vodi se izkaže kot učinkovita, okolju prijazna in selektivna alternativa konvencionalnim postopkom recikliranja takšnih kompozitov. Rezultati prispevajo k razumevanju razgradnih mehanizmov polimerov ter nudijo osnovo za nadaljnje raziskave na področju ponovne uporabe nastalih produktov.
Keywords: polikarbonat, steklena vlakna, hidrotermična depolimerizacija, podkritična voda, bisfenol A, recikliranje
Published in DKUM: 18.09.2025; Views: 0; Downloads: 12
Full text (2,05 MB)

Abstract: Živimo v dobi energetske preobrazbe, kjer si prizadevamo najti trajnostne alternative fosilnim gorivom. S prehodom na trajnostne vire se zmanjša onesnaževanje okolja, saj se odpadki ponovno uporabijo, namesto da se zažgejo ali odvržejo. Eden izmed potencialnih odpadkov je odpadna biomasa, saj je bogata s komponentami, ki se lahko ponovno uporabijo. Bučna pogača je stranski produkt, ki nastaja med pridelavo bučnega olja in se običajno zavrže ali uporabi kot krma za živali. Vsebnost dragocenih hranilnih snovi, kot so beljakovine, vlaknine, fenoli in materiali, jo naredi uporabno tudi za druge namene. Predstavlja obetaven vir za proizvodnjo biogoriv, kot so bioolje, bioplin ali biooglje. V okviru diplomskega dela smo raziskovali pretvorbo bučne pogače v pod- in nadkritični vodi in analizirali nastale produkte. Hidrotermično pretvorbo smo izvajali v visokotlačnem in visokotemperaturnem reaktorju pri 300 °C, 350 °C in 400 °C ter reakcijskih časih 30, 60, 90 in 120 min. Produkti omenjene pretvorbe so bili plinska, oljna, vodna in trdna faza. Najvišji izkoristek oljne faze smo dobili pri 300 °C in 30 min (73,04 %), zato smo pri teh pogojih dodatno izvedli še hidrotermično pretvorbo predhodno ekstrahirane bučne pogače s Soxhletovo ekstrakcijo (odstranitev maščob iz materiala). Ugotovili smo, da s povečevanjem temperature in reakcijskega časa naraščajo izkoristki plinskih faz (4,12 % do 27,92 %), medtem ko izkoristki oljnih (od 73,04 % do 55,34 %) in vodnih faz (od 16,41 % do 10,40 %) upadajo. Izkoristki trdnih faz pa so se gibali med 5 % in 7 %. Med vsemi rezultati najbolj odstopajo rezultati s prehodno obdelano bučno pogačo s petroletrom, kjer smo po hidrotermični razgradnji določili tudi najnižji izkoristek oljne faze (45,42 %) in najvišjo vsebnost TC v vodni fazi (25,81 g/L). Z GC-MS analizami oljnih faz smo ugotovili, da prevladujejo spojine, ki vsebujejo dušik (metil pirazin, 2-pirolidon, indol, oktadekanamid), medtem ko te spojine pri trdnih fazah s temperaturo in časom izginjajo iz FTIR spektrov. S povečevanjem temperature in podaljševanjem reakcijskega časa se rahlo zmanjšuje tudi koncentracija furfuralov v vodnih fazah, medtem ko so bile na splošno vsebnosti TC v vodnih fazah kar visoke (med 11 in 26 g/L). Najvišjo HHV vrednost (28,63 MJ/kg) v oljnih fazah pa smo določili pri 400 °C in 60 min. Z GC-MS analizami plinskih faz smo ugotovili, da pri vseh temperaturah in časih prevladuje ogljikov dioksid, katerega delež se s povečevanjem temperature znižuje, medtem ko se deleži drugih plinov, kot so metan, etan, propan, izobutan, zvišujejo. Na podlagi rezultatov smo ugotovili, da hidrotermična pretvorba bučne pogače prestavlja uspešen in okolju prijazen pristop za pridelavo sekundarnih produktov, ki se lahko ponovno uporabijo.
Keywords: odpadna biomasa, bučna pogača, pod- in nadkritična voda, hidrotermični procesi, biogoriva
Published in DKUM: 05.09.2025; Views: 0; Downloads: 56
Full text (3,15 MB)

Abstract: Poskus je potekal na Fakulteti za kmetijstvo in biosistemske vede Univerze v Mariboru v obdobju od maja do junija 2025. V raziskavo smo vključili tri različna gojišča: G₁ (kontrolno gojišče brez dodatka rastnih regulatorjev), G₂ (gojišče z dodatkom 1 mg/l BAP) ter G₃ (gojišče z dodatkom 10 % kokosove vode). Skupno smo testirali 120 izsečkov malinjaka, po 40 na posamezno gojišče. Osrednji cilj raziskave je bil preučiti vpliv različnih sestav gojišč na rast in razraščanje poganjkov v in vitro pogojih, s poudarkom na primerjavi učinkovitosti rastnega regulatorja citokinina BAP in naravne sestavine kokosove vode v primerjavi s kontrolnim gojiščem brez dodanih rastnih regulatorjev. Rezultati so pokazali, da so se na kontrolnem gojišču G₁ razvili večji poganjki z dobro razvitim koreninskim sistemom, bakterijska kontaminacija pa je bila omejena predvsem na območje korenin. Gojišče G₂ je spodbudilo največje število novo tvorjenih poganjkov, bakterijska kontaminacija je bila nekoliko bolj razširjena. Gojišče G₃ je omogočilo zmeren razvoj listov, hkrati pa je bilo opaziti največjo bakterijsko kontaminacijo, kar je pripisano bogati hranilni sestavi kokosove vode, ki spodbuja rast mikroorganizmov. Ugotovljeno je bilo, da čeprav kokosova voda podpira rast rastlinskih tkiv, njena uporaba povečuje tveganje za bakterijsko kontaminacijo, kar lahko posledično oteži rast in razmnoževanje v in vitro pogojih. V okviru našega poskusa se je gojišče z dodatkom BAP izkazalo kot najučinkovitejše pri spodbujanju razmnoževanja, medtem ko uporaba kokosove vode zahteva previdno načrtovanje in optimizacijo, saj lahko zaradi svoje hranilne sestave pospeši rast nezaželenih mikroorganizmov.
Keywords: malinjak, kokosova voda, in vitro, tkivne kulture, Rubus idaeus
Published in DKUM: 04.09.2025; Views: 0; Downloads: 20
Full text (2,28 MB)