1. Life cycle assessment (LCA) of the impact on the environment of a cosmetic cream with gold nanoparticles and hydroxylated fullerene ingredientsRebeka Rudolf, Peter Majerič, Zorka Novak-Pintarič, Andrej Horvat, Damjan Krajnc, 2024, izvirni znanstveni članek Opis: This review provides a comprehensive Life Cycle Assessment (LCA) of a cosmetic cream to assess the environmental impacts throughout its entire life cycle, from raw material extraction to disposal, using the methodology according to international standards. The LCA was performed using the OpenLCA 2.0.1 software, with data from the Ecoinvent 3.8 database and relevant literature. The assessment focused on multiple impact categories, including climate change, acidification, eutrophication (freshwater, marine and terrestrial), ecotoxicity (freshwater), human toxicity (cancer and non-cancer), ionizing radiation, land use, ozone depletion, photochemical ozone formation, resource use (fossils, minerals and metals), and water use. The LCA of a cosmetic cream containing gold nanoparticles revealed significant environmental impacts across critical categories. The total climate change potential was 2596.95 kg CO2 eq., driven primarily by nanoparticle synthesis (60.7%) and electricity use (31.9%). Eutrophication of freshwater had the highest normalized result (3.000), with nanoparticle synthesis contributing heavily, indicating the need for improved wastewater treatment. The resource use (minerals and metals) scored 1.856, while the freshwater ecotoxicity reached 80,317.23 CTUe, both driven by the nanoparticle production. The human toxicity potentials were 1.39 × 10−6 CTUh (cancer) and 7.45 × 10−5 CTUh (non-cancer), linked to emissions from synthesis and energy use. The LCA of the cosmetic cream revealed several critical areas of environmental impact. The most significant impacts are associated with gold nanoparticle synthesis and electricity use. Addressing these impacts through optimized synthesis processes, improved energy efficiency, and alternative materials can enhance the product’s sustainability profile significantly.
Ključne besede: life cycle assessment, cosmetic cream, environmental impacts, gold nanoparticles
Objavljeno v DKUM: 17.12.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 15
 Celotno besedilo (1,71 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
2. Study of the application of recycled gold nanoparticles in coatings for eyewear lensesPeter Majerič, Djuro Koruga, Zorana Njegovan, Žiga Jelen, Tilen Švarc, Andrej Horvat, Rebeka Rudolf, 2023, izvirni znanstveni članek Ključne besede: gold nanoparticles, fullerene C60, lens, coatings, characterisation
Objavljeno v DKUM: 28.03.2024; Ogledov: 183; Prenosov: 26
Celotno besedilo (25,25 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
3. Možnosti uporabe zeolitov za fiksiranje kovinskih ionov v sedimentih : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeSara Grm, 2023, diplomsko delo Opis: Namen diplomske naloge je bila študija možnosti uporabe zeolitov za fiksiranje Cr(VI), Zn(II) in Pb(II) ionov v kontaminiranih sedimentih. Za fiksacijo navedenih kovinskih ionov smo uporabili mešanico sintetičnih zeolitov 13X in 4A, v razmerju 1:1.
Sedimente za študijo fiksacije Cr(VI) ionov smo vzorčili v bližini Zreč, za Zn(II) in Pb(II) ione pa smo sedimenti vzorčili iz reke Drave. V določeno maso sedimentov smo v razmerju 100:1 in 10:1 dodali zeolite. Vzorčenim sedimentom smo pred začetkom izvajanja meritev tudi določili vlažnost s postopkom žarjenja in smo se odločili, da bomo v njih tudi opazovali fiksacijo Cr(VI) ionov. Tako pripravljene vzorce smo hranili v temnem prostoru, da smo se čim bolj približali pogojem, v katerih se sediment nahaja v naravi. Preučevali smo uspešnost fiksacije pri različnih temperaturah in pH vrednostih. Vsebnost kovinskih ionov smo merili v času 3 mesecev. Celotno vsebnost kovinskih ionov v vzorčenih sedimentih smo določili z EDTA. Po zaključenem eksperimentu smo ugotovili, da je zeolit učinkovito sredstvo za fiksiranje Cr(VI), Zn(II) in Pb(II) ionov v sedimentih. Fiksacija Cr(VI) ionov je bila najboljša pri vzorcu hranjenem pri sobni temperaturi in nevtralnem pH z uporabo razmerja 10:1 dodanih zeolitov. Fiksacija Zn(II) ionov je bila najboljša pri sedimentih hranjenih pri 4 °C pri bazičnem pH, z uporabo razmerja 100:1 dodanih zeolitov. Fiksacija Pb(II) ionov je pri vseh preučevanih vzorcih bila enaka, saj smo vsem vzorcem izmerili vsebnost Pb(II) ionov pod mejno vrednostjo.
Ključne besede: zeolit, fiksacija, težke kovine, sediment
Objavljeno v DKUM: 11.09.2023; Ogledov: 368; Prenosov: 73
Celotno besedilo (2,59 MB) |
4. Physicochemical properties of gold nanoparticles for skin care creamsPeter Majerič, Zorana Jović, Tilen Švarc, Žiga Jelen, Andrej Horvat, Djuro Koruga, Rebeka Rudolf, 2023, izvirni znanstveni članek Opis: Gold nanoparticles (AuNPs) have now been used in skin care creams for several years, with marketed anti-aging, moisturizing, and regenerative properties. Information on the harmful effects of these nanoparticles is lacking, a concern for the use of AuNPs as cosmetic ingredients. Testing AuNPs without the medium of a cosmetic product is a typical method for obtaining this information, which is mainly dependent on their size, shape, surface charge, and dose. As these properties depend on the surrounding medium, nanoparticles should be characterized in a skin cream without extraction from the cream’s complex medium as it may alter their physicochemical properties. The current study compares the sizes, morphology, and surface changes of produced dried AuNPs with a polyvinylpyrrolidone (PVP) stabilizer and AuNPs embedded in a cosmetic cream using a variety of characterization techniques (TEM, SEM, DLS, zeta potential, BET, UV–vis). The results show no observable differences in their shapes and sizes (spherical and irregular, average size of 28 nm) while their surface charges changed in the cream, indicating no major modification of their primary sizes, morphology, and the corresponding functional properties. They were present as individually dispersed nanoparticles and as groups or clusters of physically separated primary nanoparticles in both dry form and cream medium, showing suitable stability. Examination of AuNPs in a cosmetic cream is challenging due to the required conditions of various characterization techniques but necessary for obtaining a clear understanding of the AuNPs’ properties in cosmetic products as the surrounding medium is a critical factor for determining their beneficial or harmful effects in cosmetic products.
Ključne besede: gold nanoparticles, ultrasonic spray pyrolysis, freeze drying, characterization, creams
Objavljeno v DKUM: 19.04.2023; Ogledov: 769; Prenosov: 79
Celotno besedilo (5,34 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
5. Preučevanje adsorpcijskih lastnosti šungita : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeAdam Brumen, 2020, diplomsko delo Opis: Cilj diplomske naloge je preučiti adsorpcijske lastnosti šungita za adsorpcijo NO3, baker in lipofilnih snovi. V ta namen smo preučili karakteristike samega šungita. Rezultati sestave vzorca šungita so pokazali, da je vzorec vseboval 98 % ogljika. Specifična površina je znašala 11 m2/g. Meritve zeta potenciala so pokazale, da je na površini šungita potencial 18 mV, kar je blizu 0 in pomeni, da je površina rahlo pozitivno nabita. Izmerili smo tudi porazdelitev delcev in ugotovili, da so najbolj zastopani agregati šungita velikosti 900 nm. S Fourerovo transformirano infrardečo (FTIR) spektroskopijo smo dokazali, da šungit vsebuje dva tipa furelenov: C_60 in C_70.
V diplomski nalogi smo tako ugotovili, da je šungit zelo dober adsorbent. Pri nitratu in težkohlapnih lipofilnih snoveh se je pokazal kot zelo učinkovit z adsorpcijo nad 90 %. Pri bakru je prišlo do adsorpcije, vendar je bila ta zelo počasna in tudi manj učinkovita. S študijami adsorpcije v pitni vodi smo v primerjavi z modelnimi raztopinami dobili nekoliko slabše učinkovitosti adsorpcije. Rezultati adsorpcije lipofilne snovi iz odpadne vode so pokazali zelo dobro adsorpcijsko sposobnost šungita.
Ključne besede: šungit, adsorpcija, adsorpcijski modeli, karakterizacija
Objavljeno v DKUM: 08.10.2020; Ogledov: 1170; Prenosov: 86
Celotno besedilo (2,53 MB) |
6. Modificiranje zeolitov za izboljšanje selektivnosti pri separaciji plinov : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeMitja Čuš, 2019, diplomsko delo Opis: Diplomsko delo je potekalo v sodelovanju s podjetjem Silkem d.o.o v njihovem raziskovalnem laboratoriju. Delo zajema modificiranje zeolitov z namenom, da izboljšamo separacijo plinov, natančneje kisika in dušika iz atmosferskega zraka. Namen diplomskega dela je ugotoviti in laboratorijsko preveriti kateri zeoliti so primerni za molekularna sita za namene adsorpcije pod povišanim tlakom in pod podtlakom. Zeolit Na13X smo modificirali z ionsko izmenjavo s CaCl2 in s tem dobili zeolit Ca13X. Molekularna sita so temeljnega pomena pri separaciji zraka s procesom adsorpcije pod povišanim tlakom (PSA-pressure swing adsorption) in adsropcije pod podtlakom (VPSA-vacuum pressure swing adsorption). PSA in VPSA sta procesa pridobivanja oziroma bogatenja kisika, ki sta energetsko manj potratna kot pridobivanje kisika z uveljavljenimi metodami kot je to utekočinjanje zraka (ohlajevanje zraka), med seboj pa se razlikujeta po obratovalnem tlaku. Zeolitna molekularna sita se uporabljajo za proizvodnjo medicinskega kisika v kisikovih generatorjih.
Raziskovali smo kako vplivajo struktura zeolita, obratovalni tlak, višina kolone in zadrževalni čas na učinkovitost adsorpcije. Velja, da je separacija zraka učinkovitejša z večjo aktivno površino zeolita, separacijski učinek pa višji z višjim obratovalnim tlakom. Višja kot je kolona, daljši je zadrževalni čas, z večanje višine pa je tudi večja količina polnila, kar pomeni večjo aktivno površino in s tem boljšo adsorpcijo.
Modifikacija zeolita Na13X je potekala tako, da smo omenjen zeolit dodali v raztopino CaCl2 in šaržo intenzivno mešali 48 ur. Šaržo smo nato prefiltrirali in posušili. Ca13X smo granulirali v laboratoriju z Eirichovim granulatorju. Zeolitu Ca13X smo dodali deionizirano vodo in vezivo atapulgit ter granulirali do velikosti, primerne za nasutje. Pred uporabo zeolita smo granule kalcinirali pri 500 °C, saj s kalcininacijo dosežemo aktivacijo zeolita in izparevanje vlage ter drugih adsorbiranih snovi. Z aktiviranimi zeoliti smo napolnili kolono in merili koncentracijo kisika na izhodu s kisikovim merilcem. Ugotovili smo, da je ionsko izmenjan kalcijev zeolit Ca13X bolj primeren za molekularno sito pri separaciji plinov iz zraka. Visoke koncentracije kisika doseže tudi zeolit 5A, vendar je za procesa PSA in VPSA bolj primeren kalcijev zeolit Ca13X.
Ključne besede: ionska izmenjava, zeolit 13X, kalcijev zeolit 13X, adsorpcija, Pressure swing adsorption, Vacuum pressure swing adsorption, separacija zraka.
Objavljeno v DKUM: 10.10.2019; Ogledov: 1639; Prenosov: 189
Celotno besedilo (1,24 MB) |
7. PRIPRAVA ODPADNE VODE ZA PONOVNO UPORABO V TEHNOLOŠKEM PROCESUAleš Lorber, 2016, magistrsko delo Opis: Cilj magistrskega dela je, da odpadne vode iz treh različnih proizvodnih procesov očistimo in ponovno uporabimo v proizvodnji. Merilo čistosti so predstavljali okoljevarstveni standardi o dovoljenih emisijah snovi v površinske vode, ki jih predpisuje država. Količinsko največ odpadne vode priteče iz proizvodne linije pranja glinice (GKT-VLS), s povečano koncentracijo trdnih delcev, natrija, aluminija, nitratnega dušika in kloridnih elementov. Druga vrsta odpadne vode je iz proizvodne linije boehmita, s povečano koncentracijo trdnih delcev, natrija, aluminija in nitratnega dušika. Tretja vrsta odpadne vode prihaja iz kotlarne, kjer se proizvaja visokotlačna para. Kotlarna posledično proizvaja kisle in bazične odpadne vode zaradi regeneracije ionskih smol, ki se uporabljajo za kemijsko pripravo vode za kotle.
Vse tri vrste vod smo zmešali v realnem razmerju. Najprej smo vode nevtralizirali z uporabo 35 % HCl. Nato je sledila filtracija z naplavno plastjo perlita, s katero smo znižali vrednost suspendiranih snovi s 320 mg/l na samo 9 mg/l. S filtracijo še vedno nismo uspeli razrešiti težave s previsokimi vrednostmi aluminija, natrija in kloridov, ki so presegali okoljevarstvene standarde.
Zato smo izvedli laboratorijske poskuse z uporabo modulov za reverzno osmozo. Vsebnosti onesnažil smo uspeli znižati pod mejne vrednosti. Vsebnost aluminija smo znižali pod mejno vrednost aluminija 3 mg/l, vsebnost natrija smo zmanjšali na 145 mg/l in kloridov na 193 mg/l.
Ključne besede: reverzna osmoza, nevtralizacija, filtracija, ICP analiza, industrijska odpadna voda
Objavljeno v DKUM: 05.01.2017; Ogledov: 2053; Prenosov: 110
Celotno besedilo (1,93 MB) |
8. SINTEZA ZEOLITOV S FAUJASITNIM STRUKTURNIM TIPOM NA POL-INDUSTRIJSKEM NIVOJUTamara Kokot, 2015, diplomsko delo Opis: Zeoliti so kristalinični aluminosilikatni materiali s tridimenzionalno mikroporozno strukturo, ki vsebuje veliko praznin v obliki por in kanalov. Sintetični zeoliti sodijo med pomembnejše anorganske materiale s široko uporabo v številnih industrijskih panogah. Zeoliti s faujasitnim strukturnim tipom se uporabljajo kot molekularna sita za ločevanje in čiščenje tehničnih plinov ter kot adsorbenti. Zeolita s faujasitnim strukturnim tipom, zeolita X in Y, imata enako kristalno strukturo, razlikujeta se le v razmerju vgrajenih silicijevih in aluminijevih atomov.
Diplomska naloga v prvem delu obsega optimizacijo sinteze zeolitov s faujasitnim strukturnim tipom na laboratorijskem nivoju. Optimizacija sinteze na laboratorijski ravni obsega študij vplivov razmerja med reaktanti (SiO2/Al2O3, Al2O3/H2O, Na2O/H2O) ter vpliv dodatka kristalizacijskih jeder na proces kristalizacije faujasitnega tipa zeolita. Preučili smo vpliv mešanja in doziranja komponent na pripravo aluminosilikatnega gela, in vpliv segrevanja, temperature ter časa kristalizacije aluminosilikatnega gela na karakteristične lastnosti pripravljenih zeolitov, kot so velikostna porazdelitev delcev, oblika delcev, kalcijeva in magnezijeva izmenjalna kapaciteta, vodna adsorpcijska kapaciteta, idr. Na podlagi dobljenih rezultatov na laboratorijskem nivoju smo izvedli prenos sinteze na pilotni reaktor z volumnom 1200 L.
Namen sinteze na pilotnem reaktorju je sintetizirati fazno čist in kristaliničen zeolit z optimalnimi morfološkimi lastnostmi. Za sintezo na pilotnem reaktorju smo v kratkem času zmešali demineralizirano vodo, natrijevo vodno steklo, natrijev hidroksid in natrijev aluminat. Natrijevo vodno steklo in natrijev aluminat sta produkta podjetja Silkem d. o. o. Hidrogel za sintezo zeolita X smo najprej starali, nato hitro segreli na temperaturo kristalizacije. Sinteza zeolita Y je identična sintezi zeolita X, le da smo po staranju dodali gel s kristalizacijskimi jedri. Nastala zeolita, zeolit X, z molskim razmerjem M(SiO2/Al2O3)=2,44, in zeolit Y, z molskim razmerjem M(SiO2/Al2O3)=3,74, sta bila fazno čista in dobro kristalinična, z optimalno porazdelitvijo delcev in visoko kapaciteto vodne adsorpcije.
Ključne besede: zeolit, faujasit, sinteza, zeolit X, zeolit Y
Objavljeno v DKUM: 01.12.2015; Ogledov: 1796; Prenosov: 201
Celotno besedilo (4,87 MB) |
9. RAZISKAVE AFINITETE ZEOLITOV ZA PARE RAZLIČNIH TOPILGregor Mlakar, 2015, magistrsko delo Opis: V sklopu magistrskega dela Raziskave afinitete zeolitov za pare različnih topil smo preučevali adsorpcijo različnih organskih topil na različne tipe zeolitov. Poizkuse smo izvedli tako, da smo zeolit natehtali v petrijevko in ga položili v eksikator, kamor smo na dno nalili izbrano topilo. Tako smo zeolit izpostavili hlapom izbranega topila. Količino adsorbiranega topila smo določali gravimetrično.
Določili smo maksimalno količino adsorbiranega topila za posamezen zeolit ter časovni potek adsorpcije in rezultate predstavili v grafični obliki. Testirali smo adsorpcijo acetona, toluena in etanola na različne zeolite tipa 13X, 4A in ZSM-5. Naredili smo primerjavo adsorpcije 96 % etanola in 100 % etanola. Rezultati kažejo, da hidrofobni zeoliti tipa ZSM-5 bolje adsorbirajo 100 % etanol, hidrofilni zeoliti tipa 13X in 4A pa 96 % etanol. Nastale so tudi razlike znotraj posameznega tipa zeolitov, za kar smo podali možne razlage.
Opravili smo tudi termogravimetrične analize posameznih vzorcev z adsorbiranim acetonom in ugotovili, da desorbirana količina acetona ni bila za vse vzorce enaka količini adsorbiranega acetona. Sklepamo lahko, da so hidrofilni vzorci med pripravo na termogravimetrično analizo dodatno vezali vlago iz zraka.
Ključne besede: adsorpcija, zeolit, aceton, toluen, etanol, termogravimetrična analiza.
Objavljeno v DKUM: 07.05.2015; Ogledov: 2108; Prenosov: 227
Celotno besedilo (2,89 MB) |
10. RAZISKAVA PRETVORBE NATRIJEVEGA SILIKATA IZ AMORFNE V KRISTALINIČNO STRUKTUROMatej Kociper, 2014, diplomsko delo Opis: Gradniki so poleg surfaktantov najpomembnejša sestavina pralnih praškov. Njihova vloga je mehčanje vode z izločanjem kalcijevih in magnezijevih ionov, ki povzročajo trdoto vode. Tako pripravijo okolje, potrebno za učinkovito delovanje surfaktantov, ker le-ti slabo delujejo v trdi vodi. Surfaktanti so ključni pri procesu pranja, saj zmanjšujejo površinsko napetost vode in omogočajo omočitev površine.
Dandanes se v industriji pralnih praškov uporabljajo ekološko prijazni zeoliti v kombinaciji z drugimi gradniki. Razvoj pralnih sredstev gre v smeri uporabe vodnih stekel, natančneje natrijevega disilikata, ki se je izkazal kot multifunkcionalni gradnik za proizvodnjo kompaktnejšega detergenta in je poleg tega tudi biorazgradljiv material.
V diplomskem delu smo se osredotočili na kapaciteto ionske izmenjave in fazne pretvorbe natrijevega disilikata. S kalciniranjem smo pridobili kristalinični natrijev disilikat, ki smo ga poimenovali plastni silikat Silkem (PSS). Proučili smo vpliv temperature in nasipne teže materiala na Ca- in Mg-kapaciteto. Kapaciteto smo povezali z nastankom posameznih faz, ki so jih pokazale analize rentgenske praškovne difrakcije.
Ključne besede: silikati, vodno steklo, natrijev disilikat, kalciniranje, Ca- in Mg-kapaciteta, rentgenska praškovna difrakcija, termogravimetrična analiza
Objavljeno v DKUM: 22.09.2014; Ogledov: 1948; Prenosov: 236
Celotno besedilo (6,29 MB) |
