1. Green mechanochemical synthesis of binary and ternary cadmium chalcogenides with tunable band gapsMatjaž Kristl, Neža Zanjkovič, Jona Kunej, Sašo Gyergyek, Janja Stergar, 2025, izvirni znanstveni članek Opis: In this work, we report on the mechanochemical preparation and characterization of binary (CdS, CdSe, and CdTe) and ternary (CdS0.5Se0.5, CdS0.5Te0.5, and CdSe0.5Te0.5) cadmium chalcogenides. The compounds were synthesized in a planetary micro mill using a zirconia grinding bowl and zirconia grinding balls. The products were examined by powder X-ray diffraction (pXRD), transmission electron microscopy (TEM), energydispersive X-ray spectroscopy (EDX), dynamic light scattering (DLS), UV–Vis spectroscopy, and differential scanning calorimetry (DSC). Interestingly, CdO formed as a by-product only during milling of Cd+S and Cd+Se in air, while it was absent in the Cd+Te and all ternary systems. The materials were obtained in the form of irregularly shaped aggregates measuring up to several hundred nanometers, composed of nearly spherical primary nanoparticles with diameters in the 10–20 nm range. The band gap energies calculated using Tauc plots for CdS0.5Se0.5, CdS0.5Te0.5, and CdSe0.5Te0.5 were 2.01 eV, 1.72 eV, and 1.53 eV, respectively. These results demonstrate the expected tunability of band gaps in ternary cadmium chalcogenides and attest to the potential of such materials for semiconducting applications, particularly in solar cells. The mechanochemical approach is once again shown to be a simple and effective method for the preparation of both binary and ternary chalcogenides, avoiding the use of solvents, toxic precursors, and energy-consuming reaction conditions.
Ključne besede: cadmium, sulfide, selenide, telluride, ternary compounds, mechanochemistry, band gap
Objavljeno v DKUM: 01.12.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 0
 Celotno besedilo (3,99 MB) |
2. Modular flow synthesis of citric acid-coated superparamagnetic iron oxide nanoparticles : preliminary resultsSabina Vohl, Andreja Nemet, Janja Stergar, 2025, izvirni znanstveni članek Opis: Superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs) with sizes below 10 nm are biocompatible and non-toxic, making them promising for biomedical applications. To prevent their agglomeration and enhance their functionality, the nanoparticles were coated with citric acid (CA), which modifies the surface charge, improves dispersion stability, and facilitates biomedical use. In this work, a modular flow-through microreactor system was employed to synthesize and coat the nanoparticles in a single, continuous two-step process. The system enables precise control over temperature and mixing, ensuring uniform reaction conditions and minimizing hot spots. The synthesized Fe3O4 nanoparticles exhibited an average crystallite size of ~5 nm (XRD) and particle sizes of 4–6 nm (TEM). FTIR analysis confirmed the successful surface functionalization with CA, while TGA indicated a coating mass fraction of approximately 4–20 wt%, increasing with higher CA concentration. Zeta potential measurements revealed strong colloidal stability, with values around −35 mV at pH 6.5. Among the tested CA concentrations, the sample with a molar ratio of Fe3O4:CA = 1:0.25 exhibited the most favorable properties, including narrow size distribution and improved dispersion stability. These findings demonstrate that the continuous modular flow approach enables the reproducible synthesis of highly stable, sub-10 nm CA-coated SPIONs, offering promising potential for biomedical applications, particularly as magnetic resonance imaging (MRI) contrast agents.
Ključne besede: superparamagnetic iron oxide nanoparticles, citric acid, modular flow microreactor system, continuous synthesis, zeta potential measurements
Objavljeno v DKUM: 03.11.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 3
Celotno besedilo (1,54 MB) |
3. Korozijski parametri cirkonija v umetni slini z dodatkom želodčne kisline : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeMartin Borovšak, 2025, diplomsko delo Opis: Dentalni implantati so že nekaj časa vse bolj pomemben del moderne dentalne medicine, saj se s splošnim staranjem populacije, tako kot tudi moderno konsumpcijo hrane veča potreba po možnostih za nadomestitev naravnih zob, tako iz funkcionalnega kot tudi iz estetskega vidika. Zobni implantat je sestavljen iz krone, ki predstavlja nadomeščen zob, vijaka, ki krono pritrdi v kost čeljusti in vezivnega materiala, ki krono drži pritrjeno na vijak. V okviru raziskave nas je zanimala funkcija cirkonija kot nadomestnega materiala za izdelavo vijaka zobnega implantata. Specifično, zanimala nas je korozijska odpornost cirkonija v pogojih, katerim bi bil ta vijak izpostavljen v ustni votlini ob prisotnosti želodčnega soka v slini, kar se lahko zgodi ob bruhanju oziroma gastroezofagealnem refluksu.
Vzorce smo testirali z gravimetrično metodo, njihovo površino pa analizirali z elektronskim mikroskopom (SEM). Izpostavili smo jih simulirani slini z dodatkom HCl z vrednostmi pH = 1, 2, 3 ter 4 in jih pasivirali v raztopinah 24, 48, 72 in 96 ur.
Iz zbranih podatkov smo ugotovili, da ima cirkonij, ki tvori tako imenovani lastni oksid (ang. native oxide) dobro lastnost repasiviranja. Najvišjo korozijsko hitrost smo zasledili pri pH = 1 po 72 urah pasiviranja, nakar sledi repasiviranje po 96 urah. Vsi ostali vzorci so najvišjo korozijsko hitrost pridobili po 48 urah izpostavljenosti v mediju in se po tem času vsi repasivirali. Najnižjo korozijsko hitrost opazimo pri pH = 2 po 72 urah pasiviranja. Sklepamo lahko, da je za to razlog puferski sistem, ki je tudi naravno prisoten v slini in očitno izrazito deluje pri pH = 2 ali pa samo termodinamsko obnašanje korozijskega sistema pri teh pogojih.
Ključne besede: cirkonij, korozija, umetna slina, dentalni implantati, želodčna kislina
Objavljeno v DKUM: 28.10.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 3
Celotno besedilo (3,56 MB) |
4. Razvoj magnetno-zeolitnega nanokompozita na osnovi mikrovalovno sintetiziranih magnetnih nanodelcev : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeLucija Lučka Durič, 2025, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu je zajeta sinteza MND in magnetno-zeolitnega nanokompozita z mikrovalovno pečico, pri različnih razmerjih med zeolitom 4A in MND. Nadalje je obravnavana karakterizacija dobljenih produktov pri različnih razmerjih med zeolitom 4A in MND, in sicer 1:1, 2:1, 3:1 in 5:1. Karakterizacijo smo izvedli s Fourierjevo transformirano infrardečo spektroskopijo (FTIR), termogravimetrično analizo (TGA), dinamičnim sipanjem svetlobe (DLS), vrstično elektronsko mikroskopijo (SEM), Brunauer–Emmett–Tellerjevo metodo (BET) in vibracijskim vzorčnim magnetometrom (VSM). Rezultati kažejo, da so magnetno-zeolitni nanokompoziti bili uspešno sintetizirani z mikrovalovno metodo. FTIR in TGA potrjujeta prisotnost obeh komponent, torej zeolita 4A in MND, kjer so pri TGA opazne spremembe povezane z vezano vodo in specifični signali na FTIR spektrih za obe komponenti magnetno-zeolitnega nankompozita. Meritve velikosti delcev potrjujejo njihovo nanometrsko območje in nagnjenost k agregaciji v odvisnosti od časa. Nadalje magnetne meritve kažejo superparamagnetno obnašanje delcev, ki se zmanjšuje z večanjem količine zeolita, ki je nemagneten. Podobno je opazno tudi pri BET, kjer površina in prostornina pri razmerju med zeolitom 4A in MND 1:1 in 5:1 ob povečanem dodatku zeolita upadeta na polovico.
Ključne besede: zeolit, magnetni nanodelci, magnetno-zeolitni nanokompozit, mikrovalovna metoda in nanoplastika
Objavljeno v DKUM: 24.09.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 32
Celotno besedilo (2,15 MB) |
5. Sinteza in karakterizacija magnetno-zeolitnega nanokompozita na osnovi funkcionaliziranih magnetnih nanodelcev : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeMeta Krepfl, 2025, diplomsko delo Opis: Magnetno-zeolitni nanokompozit združuje magnetne in adsorpcijske lastnosti, kar je zelo uporabno pri odstranjevanju mikroplastike in nanoplastike iz odpadnih voda. Namen tega diplomskega dela je bila sinteza in karakterizacija magnetno-zeolitnega nanokompozita pri treh različnih pH vrednostih: 4, 7 in 9. Na začetku smo s soobarjalno metodo sintetizirali magnetne nanodelce, ki smo jih kasneje funkcionalizirali s tetraetil ortosilikatom. S funkcionalizacijo magnetnih nanodelcev smo izboljšali njihovo stabilnost in preprečili aglomeracijo ter posedanje. S pomočjo funkcionaliziranih magnetnih nanodelcev smo nadalje z zeolitom 4A sintetizirali magnetno-zeolitni nanokompozit. Vzorce smo okarakterizirali s termogravimetrično analizo, Fourierjevo transformirano infrardečo spektroskopijo in dinamičnim sipanjem svetlobe, na določenih vzorcih smo opravili površinsko in transmisijsko elektronsko mikroskopijo ter BET meritve. Najboljše rezultate smo dobili pri magnetno-zeolitnem nanokompozitu, ki je bil sintetiziran pri pH 7. Ta nanokompozit bi se najbolje izkazal pri čiščenju odpadnih voda.
Ključne besede: magnetni nanodelci, funkcionalizacija magnetnih nanodelcev, magnetno-zeolitni nanokompozit, čiščenje odpadnih voda
Objavljeno v DKUM: 15.09.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 17
Celotno besedilo (3,92 MB) |
6. Funkcionalizacija tanina kot trajnostnega antioksidanta v recikliranem kompozitu polipropilenaLaura Šantl, 2025, diplomsko delo Opis: Potrebe po polimernih materialih, osnovanih iz termoplastov bodisi termosetov, ki jih opredeljujemo kot plastične materiale, naraščajo zaradi njihove vsestranske uporabe. Kljub nenehni rasti proizvodnje se letno reciklira le približno 10 % plastike, 8 % se sežge, preostanek pa konča na odlagališčih, v oceanih in posledično tudi v živih organizmih. To ne povzroča le izčrpavanja neobnovljivih virov energije, temveč tudi vpliva na emisije toplogrednih plinov. Ključna prioriteta EU za doseganje ogljične nevtralnosti do leta 2050 predstavljajo učinkovite strategije za trajnostni razvoj in zmanjšanje CO₂, ki temeljijo na ponovni uporabi recikliranih materialov. Predlagana raziskava obravnava razvoj trajnostnih in reciklirnih kompozitov, katerih glavni izziv je ustvarjanje visoko zmogljivih reciklirnih termoplastičnih kompozitov, ojačanih s polifenoli, kjer naravna polnila nadomeščajo tradicionalna kemična z biološko osnovanimi alternativami.
V sklopu diplomske naloge smo s procesom ekstruzije vroče taline pripravili termoplastični kompozit na osnovi recikliranega polipropilena (PP-r), ojačan z naravnim polnilom taninom (T.P), funkcionaliziranim s citronsko kislino (CA). Preučevali smo vpliv funkcionalizacije T.P na vezavo med polimerno matrico in polnilom ter na fizikalno-kemijske, termične in antioksidativne lastnosti PP-r. Funkcionalizirane delce T.P smo ovrednotili z infrardečo spektroskopijo z oslabljenim popolnim odbojem (ATR-FTIR), termogravimetrično analizo (TGA), dinamičnim sipanjem svetlobe (DLS) in 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil (DPPH) metodo, termoplastične kompozite pa z ATR-FTIR spektroskopijo, TGA, diferenčno dinamično kalorimetrijo (DSC) in DPPH metodo. Ugotovili smo, da vzorci z nižjim dodatkom CA izkazujejo najugodnejše ravnovesje lastnosti ter izboljšano kompatibilnost s polimerno matrico. Rezultati potrjujejo potencial funkcionaliziranih naravnih dodatkov pri izboljšavi lastnosti recikliranih polimernih kompozitov, kar predstavlja pomemben korak v smeri razvoja trajnostnih materialov.
Ključne besede: tanin, citronska kislina, reciklirani polimeri, funkcionalizacija, antioksidativnost, termičnoplastični kompoziti, trajnostni materiali
Objavljeno v DKUM: 12.09.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 14
Celotno besedilo (6,05 MB) |
7. Koloidna stabilnost delcev tanina mletih v planetarnem mikromlinu : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeKlara Perčič, 2025, diplomsko delo Opis: Tanini so polifenolne spojine, katere uvrščamo med naravne antioksidante in jih pridobivamo iz različnih delov rastlin. Od tega je odvisna tudi sama struktura molekule. Na podlagi strukture ločimo dve vrsti, kondenzirane in hidrolizirane. Tanini so, zaradi svojih lastnosti, zelo aplikativne spojine, katerih uporaba je razširjena na številnih področjih. Pomembni so tako za rastline kot pri ljudeh, saj zavirajo delovanje in razmnoževanje mikroorganizmov, ki povzročajo bolezenska stanja. Za njihovo učinkovito delovanje je stabilnost raztopine koloidov zelo pomemben dejavnik. Da dosežemo koloidno stabilnost, moramo zagotoviti ozko porazdelitev velikosti delcev in nižjo vrednost polidisperznega indeksa (PDI). Ena izmed metod, s katero vplivamo na ozko porazdelitev delcev je mletje. Z mletjem namreč povzročimo nastanek delcev manjšega hidrodinamskega premera mlevnega materiala, v primerjavi z izhodnim.
Diplomsko delo zajema študijo vpliva zmanjšanja velikosti delcev s pomočjo mletja, na koloidno stabilnost delcev tanina v vodnih suspenzijah. Delce smo mleli z uporabo planetarnega mikromlina in planetarnega krogličnega mlina, pri tem pa smo spreminjali procesne parametre, kot so razmerje med mlevnim materialom in mlevnimi kroglicami (1:15 in 1:20), čas mletja in število obratov. Pred izvedbo dela smo referenčni vzorec ovrednotili z uporabo metode dinamičnega sipanja svetlobe (DLS) in zeta potenciala, s termogravimetrično analizo (TGA) ter Fourierjevo transformacijsko infrardečo spektroskopijo (FTIR). Za določanje (končnega) premera zmletih delcev smo ponovno uporabili DLS, merjenje antioksidativnosti pa smo spremljali z UV-Vis spektrofotometrom.
Ključne besede: tanin, koloidna stabilnost, mletje, hidrodinamski premer delcev, karakterizacija
Objavljeno v DKUM: 09.09.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 0
Celotno besedilo (2,97 MB) |
8. Vpliv parametrov mletja na lastnosti zeolitov in sinteza magnetno-zeolitnih nanokompozitov : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeKatja Kruščič, 2025, diplomsko delo Opis: Magnetni nanodelci (MND) so že dosegli široko uporabo v biomedicinskih aplikacijah, diagnostiki, mehaniki, katalizi in sanaciji okolja. Napredek v razvoju tehnologije je omogočil združitev MND z drugimi materiali, kar imenujemo nanokompozit. Nanokompozit je material, ki ima dimenzije manjše od 100 nm, ter izraža združene lastnosti mešanih materialov. V diplomski nalogi smo sintetizirali magnetno-zeolitni nanokompozit, material, ki združuje lastnosti zeolitov in MND. MND smo sintetizirali z metodo koprecipitacije oz. s soobarjalno metodo. Zeolita 4A in 13X smo mleli v planetarnem krogličnem mlinu v različnih masnih razmerjih in pri različnih časih. S spreminjanjem parametrov smo ugotavljali, katera kombinacija parametrov poda najboljše rezultate za sintezo magnetno-zeolitnega nanokompozita. Z mletjem smo želeli dobiti čim večjo površino zeolita, saj ima takrat največ aktivnih mest, na katera se bodo vezali MND. Vzorce smo analizirali s termogravimetrično metodo (TGA), dinamičnim sipanjem svetlobe (DLS), infrardečo spektroskopijo s Fourierjevo transformacijo (FTIR) in Brauner-Emmett-Tellerjevo metodo (BET).
Ključne besede: magnetni nanodelci, zeoliti, magnetno-zeolitni nanokompozit, planetarni kroglični mlin, koprecipitacija
Objavljeno v DKUM: 05.09.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 10
Celotno besedilo (2,87 MB) |
9. Synthesis, characterization, and application of magnetic zeolite nanocompositesSabina Vohl, Irena Ban, Janja Stergar, Mojca Slemnik, 2025, pregledni znanstveni članek Opis: Magnetic zeolite nanocomposites (NCs) have emerged as a promising class of hybrid materials that combine the high surface area, porosity, and ion exchange capacity of zeolites with the magnetic properties of nanoparticles (NPs), particularly iron oxide-based nanomaterials. This review provides a comprehensive overview of the synthesis, characterization, and diverse applications of magnetic zeolite NCs. We begin by introducing the fundamental properties of zeolites and magnetic nanoparticles (MNPs), highlighting their synergistic integration into multifunctional composites. The structural features of various zeolite frameworks and their influence on composite performance are discussed, along with different interaction modes between MNPs and zeolite matrices. The evolution of research on magnetic zeolite NCs is traced chronologically from its early stages in the 1990s to current advancements. Synthesis methods such as co-precipitation, sol–gel, hydrothermal, microwave-assisted, and sonochemical approaches are systematically compared, emphasizing their advantages and limitations. Key characterization techniques—including X-Ray Powder Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Scanning and Transmission Electron Microscopy (SEM, TEM), Thermogravimetric Analysis (TGA), Nitrogen Adsorption/Desorption (BET analysis), Vibrating Sample Magnetometry (VSM), Zeta potential analysis, Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy (ICP-OES), and X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS)—are described, with attention to the specific insights they provide into the physicochemical, magnetic, and structural properties of the NCs. Finally, the review explores current and potential applications of these materials in environmental and biomedical fields, focusing on adsorption, catalysis, magnetic resonance imaging (MRI), drug delivery, ion exchange, and polymer modification. This article aims to provide a foundation for future research directions and inspire innovative applications of magnetic zeolite NCs.
Ključne besede: magnetic nanoparticles, zeolites, magnetic zeolite nanocomposites, adsorptive removal of pollutants
Objavljeno v DKUM: 27.08.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 5
Celotno besedilo (1,64 MB) |
10. Improving lignocellulosic and non-lignocellulosic biomass characteristics through torrefaction processMaja Ivanovski, Danijela Urbancl, Aleksandra Petrovič, Janja Stergar, Darko Goričanec, Marjana Simonič, 2022, izvirni znanstveni članek Opis: In this study, three locally available biomasses, namely miscanthus, hops, sewage sludge,
and additionally, their mixtures, were subjected to the torrefaction process to improve their fuel
properties. The torrefaction process was conducted at 250–350 ◦C and 10–60 min in a nitrogen
(N2) environment. The torrefaction temperature and time were studied to evaluate the selected
biomass materials; furthermore, heating values, mass and energy yields, enhancement factors,
torrefaction severity indexes (TSI), and energy-mass co-benefit indexes (EMCI) were calculated. In
addition, thermogravimetric (TGA) and Fourier transform infrared analyses (FTIR) were performed
to characterize raw and torrefied biomass under the most stringent conditions (350 ◦C and 60 min).
The results showed that with increasing torrefaction temperature and duration, mass and energy
yields decreased, and heating values (HHVs) increased for all studied biomasses. The results of the
TSI and EMCI indexes showed that the optimum torrefaction conditions were as follows: 260 ◦C
and 10 min for pure miscanthus and hops, whilst this could not be confirmed for the sewage sludge.
Furthermore, the combination of sewage sludge and the above-mentioned types of lignocellulosic
biomass exhibited better fuel properties than sewage sludge alone.
Ključne besede: lignocellulosic biomass, sewage sludge, torrefication, thermogravimetry, TSI
Objavljeno v DKUM: 10.04.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 16
Celotno besedilo (3,64 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
