1. Uporaba funkcionaliziranih MOFs v mikroreaktorju za remediacijo odpadnih vod : magistrsko deloNeja Savec, 2025, magistrsko delo Opis: Poraba vode in naraščajoče onesnaževanje te predstavljata resen globalni izziv. Odpadne vode vsebujejo številna onesnaževala, med katerimi so posebej problematična mikroonesnaževala, kot so farmacevtski izdelki. Med njimi izstopajo nesteroidna protivnetna zdravila, predvsem diklofenak (DCF). Zaradi svoje široke uporabe v humani in veterinarski medicini se pogosto pojavljajo v odpadnih vodah, kjer lahko škodljivo vplivajo na vodni ekosistem. Zato je nujen razvoj naprednih postopkov čiščenja odpadnih voda, ki omogočajo učinkovito odstranjevanje tovrstnih onesnaževal.
V magistrskem delu je prikazana študija adsorpcije in razgradnje DCF v mikroreaktorskem sistemu. Kot adsorbent so bila uporabljena metalo-organska ogrodja (MOFs), natančneje zeolitno imidazolatno ogrodje-8 (ZIF-8), sintetizirano s precipitacijsko metodo. V nadaljevanju smo v ZIF-8 z metodo kovalentnega povezovanja imobilizirali encim lakazo in tako sintetizirali kompozit lakaza@ZIF-8. Lakaza je oksidoreduktazni encim, ki katalizira oksidacijo fenilnih obročev v molekuli DCF, zato je kompozit lakaza@ZIF-8 primeren za razgradnjo DCF v mikroreaktorskem sistemu. Učinkovitost poroznih materialov pri adsorpciji in razgradnji DCF pri različnih pretokih skozi mikroreaktor smo zasledovali z visoko zmogljivostno tekočinsko kromatografijo (HPLC). Funkcionaliziranemu nano ogrodju lakaza@ZIF-8 smo določili aktivnost imobilizirane lakaze in učinkovitost imobilizacije. Proučili smo vpliv deleža volumna mrežnega povezovalca gluteraldehida (GA) in epiklorohidrina (ECH) ter koncentracije lakaze na učinkovitost imobilizacije in preostalo aktivnost encima. Izvedli smo tudi študijo ponovne uporabe, termične stabilnosti in skladiščenja imobilizirane lakaze.
Rezultati so pokazali, da je bil optimalen delež GA 10 (v/v) %, ECH pa 7,5 (v/v) %, ob optimalni koncentraciji lakaze 10 mg/mL. Preostala aktivnost lakaze po imobilizaciji je znašala 129,00 % s specifično aktivnostjo 4,48 U/mg (GA) in 118,13 % s specifično aktivnostjo 5,78 U/mg (ECH). Rezultati nakazujejo na hiperaktivacijo encima, ko smo ga imobilizirali na ZIF-8. Učinkovitost imobilizacije je znašala 95,60 % (GA) in 93,15 % (ECH). Imobilizirano lakazo smo lahko večkrat uporabili, izkazala se je za dobro termično stabilno z možnostjo daljšega skladiščenja pri 4 °C. Pri proučevanju adsorpcije in razgradnje DCF z ZIF-8 in lakazo@ZIF-8 v mikroreaktorju pri pretokih 125 µL/min in 250 µL/min smo ugotovili, da zmanjšanje začetnega pretoka na polovico nima bistvenega vpliva na končni delež adsorpcije oz. razgradnje DCF, vpliva le na čas, potreben za razgradnjo/odstranitev enake količine DCF. Ne glede na izbrani pretok se je izkazalo, da je imobilizirana lakaza na ZIF-8 učinkovitejša za odstranjevanje DCF, doseženi delež razgradnje je znašal okoli 90,00 %.
Ključne besede: MOFs, ZIF-8, lakaza, GA, ECH, DCF, mikroreaktor, HPLC, imobilizacija, razgradnja, adsorpcija
Objavljeno v DKUM: 28.10.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 12
 Celotno besedilo (7,63 MB) |
2. Magnetna rastlinska nanoceluloza za učinkovito odstranjevanje onesnaževal : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeTajda Gajić, 2025, diplomsko delo Opis: Onesnaževanje okolja z težkimi kovinami predstavlja vse večji globalni problem, saj se z naraščajočo industrializacije in urbanizacije njihova koncentracija v okolju povečuje. Zaradi njihove visoke toksičnosti v že zelo majhnih koncentracijah imajo negativne vplive na ljudi in okolje. Med različnimi metodami je se adsorpcija izkazala kot ena izmed najučinkovitejših, najpreprostejših in cenovno ugodnih tehnik. Kot absorbent se vse pogosteje uporabljajo biorazgradljivi polimeri, saj predstavljajo okolju prijazno in trajnostno alternativo v primerjavi z tradicionalnimi adsorbenti. V diplomskem delu smo se osredotočali predvsem na magnetno nanocelulozo, kot adsorbent za odstranjevanje kromovih ionov raztopine Kr2Cr2O7.
Cilj diplomske naloge je bil izolirati nanocelulozni material iz praproti Polypodiophyta. Uspešno sintetizirali magnetno nanocelulozo s pomočjo železovih Fe(II) in Fe(III) ionov. Pripravljeni materialsmo nato uporabili pri odstranjevnaju kromovih ionov katero smo v nadaljevanju uporabili za odstranjevanje Cr(VI) ionov iz vodne raztopine.
Določevali smo optimalne pogoje za največjo učinkovitost adsorpcije kromovih ionov, pri čemer smo se osredotočali na pH raztopine, koncentracijo kromovih ionov v vodni raztopini. Morfološke značilnosti adsorbenta pred in po adsorpciji smo analizirali z SEM analizo, TGA/DSC analizo in FTIR spektroskopijo. Za opis mehanizma adsorpcijskih procesov pa smo uporabili Freundlichovo in Langmuierjevo metodo.
Rezultati so pokazali, da se kromovi ioni najboljše adsorbirajo v kislem mediju, saj je bil največji učinek adsorpcije dosežen pri pH v vrednosti 5, saj je dosegel kar 98,84 % učinkovitost adsorpcije. Določevanje vpliva masne koncentracije medija, smo prišli do ugotovitev, da večje število prostih mest na površini adsorbenta omogoča hitrejšo adsorpcijo kromovih ionov. V našem primeru je največji učinek adsorpcije dosegel pri koncentraciji 1,00 g/mL.
Ključne besede: magnetna nanoceluloza, krom, adsorpcija, težke kovine
Objavljeno v DKUM: 23.09.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 16
Celotno besedilo (6,04 MB) |
3. Ionske tekočine kot inhibitorji korozijskih procesov : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeJan Vodenik, 2025, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu smo preučevali delovanje treh imidazolijevih ionskih tekočin (IT) kot korozijskih inhibitorjev na površini jekla AISI 316L v kislih medijih. Ionski tekočini BMIFMS in 1H3MIC sta bili uporabljeni kot dodatka v 0,5 M in 1,0 M raztopino HCl, kjer sta z adsorpcijo na kovinsko površino delovali kot inhibitorja. Tretja ionska tekočina, M3OITF, pa je bila v kombinaciji s stearinsko kislino uporabljena za tvorbo samosestavljivih hidrofobnih zaščitnih prevlek. Učinkovitost inhibitorjev smo spremljali z elektrokemijskimi metodami, FTIR spektroskopijo, vrstično elektronsko mikroskopijo (SEM) in merjenjem kontaktnega kota.
Na osnovi rezultatov smo ugotovili, da ionski tekočini BMIFMS in 1H3MIC pri optimalnih koncentracijah tvorita stabilen adsorpcijski sloj, ki v 0,5 M HCl dosega več kot 99,5-odstotno inhibicijo korozije. Adsorpcija poteka predvsem preko kationskega dela molekul, kjer imidazolijev obroč vzpostavi interakcije s kovinsko površino, medtem ko alkilne verige oblikujejo hidrofobno zaščitno bariero. Analiza je pokazala, da adsorpcijski mehanizem obeh IT sledi Langmuir-jevi adsorpcijski izotermi, vrednosti ΔGads pa nakazujejo kombinacijo fizikalne in kemijske adsorpcije. Potrdili smo visoko učinkovitost in stabilnost samosestavljivih prevlek, pripravljenih iz M3OITF in stearinske kisline (SA), tudi po večdnevni izpostavitvi korozijskemu mediju 0,5 M HCl. Višji masni deleži M3OITF so izboljšali kompaktnost prevlek, spremenili kinetiko kristalizacije SA ter pospešili inhibicijski odziv.
V 1,0 M HCl se pri BMIFMS, 1H3MIC in pri prevlekah M3OITF + SA jasno pokaže izrazit anodni učinek, kar potrjuje opazno znižanje anodnega vrha polarizacijske krivulje in premik korozijskega potenciala proti pozitivnejšim vrednostim.
S študijo smo potrdili velik potencial ionskih tekočin kot trajnostnih korozijskih inhibitorjev v agresivnih medijih.
Ključne besede: korozija, ionske tekočine, adsorpcija, potenciodinamska metoda
Objavljeno v DKUM: 08.09.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 26
Celotno besedilo (5,34 MB) |
4. Priprava granuliranih gliničnih adsorbentov na pol-industrijskem nivoju : magistrsko deloAna Goričan, 2025, magistrsko delo Opis: Uporaba različnih adsorpcijskih sredstev za sušenje komprimiranega zraka je ključnega pomena v številnih industrijskih panogah, saj zagotavlja stabilne pogoje za delovanje opreme in preprečuje korozijo.
V magistrskem delu smo proučevali razvoj granulirane aktivirane glinice, namenjene uporabi v sušilnikih komprimiranega zraka. Cilj je bil proizvesti granulat iz aluminijevega hidrata, aktivirane glinice in psevdoboehmita v različnih razmerjih, z namenom doseganja čim višje trdote granul, specifične površine 300 m²/g, določene po BET metodi, in kapacitete vodne adsorpcije (SWA) 15 %. V raziskavi smo uporabili dve različni vrsti glinice in tri tipe hidratov, da bi proučili njihov vpliv na lastnosti granulata. Poleg vpliva surovin smo proučevali še vpliv kalcinacije pri različnih temperaturah.
Rezultati so pokazali, da delež aluminijevega hidrata pomembno vpliva na trdoto granul. Nižji deleži hidrata so omogočili izdelavo trdnejših granul zaradi manjše poroznosti, medtem ko je dodatek psevdoboehmita izboljšal trdoto, specifično površino in adsorpcijske lastnosti. Najboljši rezultati so bili doseženi pri formulaciji s 35 % hidrata, kjer so granule dosegle najvišjo trdoto 51 N in SWA 13,3 %, kar se približuje zastavljenim ciljem, ter z 20 % hidrata, kjer je bila dosežena najvišja specifična površina, ki je znašala 283,05 m2/g.
Optimizacija je pokazala, da kalcinacija pri temperaturah nad 400 °C ni smiselna, saj ne prinaša bistvenih izboljšav in povečuje energetske stroške. Opravljene so bile tudi XRD analize za boljši vpogled v strukturno sestavo končnih produktov. Ugotovljena sta bila prevlada amorfnih faz pri nižjih temperaturah in prehod v χ ter κ glinico pri višjih temperaturah.
Čeprav cilji niso bili povsem doseženi, raziskava predstavlja pomemben vpogled v vpliv surovin in procesnih parametrov na lastnosti granulata. Naše ugotovitve ponujajo trdno osnovo za nadaljnje raziskave in izboljšave materialov za doseganje konkurenčnosti na trgu.
Ključne besede: aktivirana glinica, aluminijev hidrat, adsorbent, granuliranje, adsorpcija
Objavljeno v DKUM: 06.05.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 0
Celotno besedilo (6,54 MB) |
5. Analiza in modeliranje adsorpcijske naprave z nihanjem tlaka za čiščenje vodika v sistemih elektrolize vode : diplomsko deloJure Čas, 2024, diplomsko delo Opis: V sistemih za proizvodnjo vodika z elektrolizo vode je potrebno zagotoviti neprekinjeno delovanje procesa adsorpcije za eliminacije vodne pare. To zagotovimo z uporabo ločevalnega postopka adsorpcije z nihanjem tlaka (PSA). PSA je ciklični postopek z vsaj dvema adsorpcijskima enotama, ki vsebujeta trden adsorbent. V nalogi so prikazane ravnotežne karakteristike adsorbentov za adsorpcijo vodne pare, karakteristike sproščanja adsorpcijske toplote, brezdimenzijski model PSA v simulacijskem orodju AVL CRUISETM M in rezultati numeričnih simulacij. Med preučevanimi materiali so se tipi silikagela izkazali za primerno izbiro, medtem ko zeoliti kažejo slabše rezultate za primer uporabe PSA v sistemih za elektrolizo vode. Model predvideva delovanje PSA z izkoristki nad 90 % in stopnjo čistosti vodika nad 99,99 %.
Ključne besede: Adsorpcija, adsorpcija z nihanjem tlaka (PSA), adsorpcijska izoterma, AVL CRUISE M, numerična simulacija
Objavljeno v DKUM: 06.03.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 19
Celotno besedilo (2,80 MB) |
6. Analiza in uporaba odpadnega blata iz mesnopredelovalne industrije : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeBorut Solina, 2024, magistrsko delo Opis: V magistrskem delu smo raziskovali možnosti trajnostne uporabe odpadnega blata, ki nastaja v mesnopredelovalni industriji. Namen našega dela je preučiti alternativne metode ravnanja z odpadnim blatom, s posebnim poudarkom na procesu torefikacije, ki omogoča izboljšanje kurilne vrednosti in zmanjšanje vsebnosti vlage v materialu.
V teoretičnem delu smo opisali delovanje čistilne naprave, iz katere smo pridobili vzorce, in proces torefikacije. Eksperimentalni del je vključeval termično obdelavo vzorcev pri različnih temperaturah in analizo njihovih fizikalnih ter kemijskih lastnosti. Ugotovili smo, da torefikacija znatno povečuje kurilno vrednost obeh vzorcev, "Sito" in "Flotat", pri čemer je toreficirano sito pri 350 °C doseglo najvišjo vrednost, toreficiran flotat pa pri 300 °C. Ugotovili smo tudi, da so toreficirani vzorci sita imeli višji masni delež fiksnega ogljika, medtem ko so toreficirani vzorci flotata imeli višji masni delež pepela, kar pojasni zakaj je imelo nižjo kurilno vrednost kot tudi razmerje goriv. Vsi dokazi strmijo k temu, da so toreficirani vzorci sita bolj primerni za kurjenje in za proizvodnjo energije kot toreficirani vzorci flotata. Glede adsorpcijskih sposobnosti pa smo ugotovili, da je material neprimeren za adsorpcijo fosfata, ker vzorci že vsebujejo fosfatne spojine, medtem ko je za adsorpcijo bakra je primeren. Iz vseh dobljenih rezultatov lahko z gotovostjo trdimo, da kot material za gorivo ter kot adsorbent za razne snovi, je sito toreficirano pri 350 °C, najbolj primerno za uporabo. Za flotat pa je najbolj primeren, ko je toreficiran pri 300 °C.
Rezultati so pokazali, da toreficirano blato predstavlja obetaven vir energije in učinkovit adsorbent za onesnaževala, kot je baker. Raziskava prispeva k razvoju trajnostnih praks v mesnopredelovalni industriji in odpira možnosti za nadaljnje raziskave o uporabi odpadnega blata v različnih aplikacijah. S tem delom smo potrdili, da je učinkovito ravnanje z odpadnim blatom ključno za zmanjšanje okoljskega vpliva in povečanje energetske učinkovitosti.
Ključne besede: Trajnost, torefikacija, adsorpcija, odpadno blato, čistilna naprava
Objavljeno v DKUM: 25.09.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 22
Celotno besedilo (4,29 MB) |
7. Polisurfaktanti, kot inhibitorji korozijskih procesovAna Vida, 2024, diplomsko delo Opis: V okviru diplomskega dela smo preučili inhibicijsko učinkovitost dveh neionskih polisurfaktantov kot zaviralcev korozijskega procesa z uporabo klasične potenciodinamske metode. Učinkovitost polisurfaktanta Pluronica F127 in PEG 1500 smo preučili v mediju 3,5 % NaCl. Nadalje smo v mediju 0,1 M HCl preiskali vpliv temperature na inhibicijsko delovanje PEG 1500 ter sinergijski učinek PEG 1500 ob dodatku surfaktanta Tritona X-100. Za zaključek smo preverili sposobnost tvorbe efektivnih adsorpcijskih prevlek preizkušenih inhibitorjev. Površine različnih vzorcev smo analizirali z merjenjem kontaktnega kota vodne kapljice, metodo infrardeče spektroskopije s Fourierjevo transformacijo ter z vrstično elektronsko mikroskopijo. Na podlagi rezultatov smo opredelili mehanizme adsorpcije ter potrdili inhibicijsko učinkovitost vseh uporabljenih neionskih spojin. Rezultati potrjujejo inhibicijsko delovanje, ki se izboljšuje s povečevanjem koncentracije uporabljenih inhibitorjev. V 3,5 % NaCl smo dosegli najboljšo inhibicijsko učinkovitost 94,6 % ob uporabi 0,3 mM Pluronica F127 ter inhibicijsko učinkovitost 90,73 % ob uporabi PEG 1500 koncentracije 0,1 M. Nadalje smo s PEG enake koncentracije v mediju 0,1 M HCl dosegli najboljšo inhibicijsko učinkovitost 74,62 % pri 303 K. Za konec pa smo potrdili sinergijsko delovanje PEG 1500 in Tritona X-100 ter njuno sposobnost tvorbe efektivnih adsorpcijskih prevlek.
Ključne besede: korozija, polisurfaktanti, adsorpcija, potenciodinamska metoda
Objavljeno v DKUM: 10.09.2024; Ogledov: 25; Prenosov: 62
Celotno besedilo (2,57 MB) |
8. Adsorpcijske lastnosti toreficirane biomase : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeIlda Silić, 2024, diplomsko delo Opis: Neposredna uporaba kmetijskih in lesnih ostankov kot goriva je običajno otežena zaradi njihovih slabih energetskih lastnosti. Torefikacija je metoda, ki nam pomaga pri nadgradnji biomase v izdelek z izboljšanimi energetskimi lastnostmi.
Namen diplomskega dela je preučiti procese torefikacije biomase, adsorpcije kovin na toreficirano biomaso in adsorpcije vlage na surove ter toreficirane vzorce. Dokazati moramo, da se lastnosti toreficirane biomase razlikujejo od originalne biomase.
Najprej izvedemo torefikacijo našega vzorca pri različnih temperaturah, nato analiziramo izgubo mase in izkoristek mase. Na vzorec, toreficiran pri najvišji temperaturi, adsorbiramo kovine. Vse pridobljene vzorce analiziramo s termogravimetrično analizo, FTIR analizo in merimo njihove zgornje kurilne vrednosti.
Rezultati kažejo, da so lastnosti toreficirane biomase močno odvisne od temperature torefikacije. Med procesom torefikacije se ne izgublja samo masa biomase, ampak tudi energijska vsebnost, ki se sprošča v obliki hlapov. Vendar se v plinasto fazo izgubi več mase kot energije. Ta pojav povzroči višjo kurilno vrednost toreficirane biomase. Zaradi dehidracijskih reakcij, ki potekajo med torefikacijo, je adsorpcija vlage toreficirane biomase zelo omejena. Te reakcije preprečujejo vezavo vodika v biomasi z vodo, zato je vsebnost vlage precej manjša v primerjavi z vsebnostjo vlage v surovi biomasi.
Ključne besede: biomasa, torefikacija, adsorpcija, termogravimetrična analiza, FTIR analiza, zgornja kurilna vrednost
Objavljeno v DKUM: 09.09.2024; Ogledov: 61; Prenosov: 32
Celotno besedilo (5,27 MB) |
9. Odstranjevanje diklofenaka iz vode z izbranimi adsorbentiAnja Krautič, 2024, diplomsko delo Opis: Prisotnost farmacevtskih snovi v naravnih vodah je bila v zadnjem desetletju deležna številnih raziskav zaradi njihovih potencialno škodljivih vplivov na zdravje ljudi in morebitnih negativnih učinkov na okolje. Zaradi svojih lastnosti diklofenak ostaja biološko aktiven v vodnem okolju in zlahka prehaja v prehranjevalno verigo. Zato je nujno, da diklofenak odstranimo iz odpadne vode. Adsorpcija je učinkovit in preprost postopek, ki se lahko uporablja za odstranjevanje diklofenaka iz vode.
Namen diplomskega dela je bilo učinkovito odstraniti diklofenak iz vode z različnimi adsorbenti. Eksperimentalni del je vključeval uporabo klinoptilolita, aktivnega oglja in hidro-oglja, modificiranega s kalijevim hidroksidom, pripravo in karakteriziracijo z Brunauer-Emmett-Teller-jevo analizo, merjenjem zeta potenciala ter Fourierjevo transformacijsko infrardečo spektroskopijsko analizo.
Uspešni adsorbenti so bili klinoptilolit, aktivno oglje in oglje, modificirano s kalijevim hidroksidom, medtem ko pa toreficirana materiala iz stelje in lesa nista bila primerna za adsorpcijo diklofenaka. Primerjali smo učinkovitost adsorbentov za odstranjevanje diklofenaka iz vode. Eksperimente smo izvajali v laboratoriju pri različnih pH vrednostih, začetnih koncentracijah diklofenaka in masah adsorbentov. Za analizo vsebnosti diklofenaka smo uporabili spektrofotometrično metodo. Učinkovitost adsorpcije diklofenaka na aktivno oglje je bila popolna (do 100 %), za modificirano hidro-oglje s KOH se giblje od 86,1 % do 99,9 %, medtem ko je bila najvišja učinkovitost adsorpcije na klinoptilolit le 29,0 %. Rezultati so pokazali, da ima med preizkušenimi adsorbenti aktivno oglje maksimalno adsorpcijsko kapaciteto, ki je znašala 122,43 mg/g.
Ključne besede: diklofenak, adsorpcija, aktivno oglje, klinoptilolit, učinkovitost
Objavljeno v DKUM: 05.09.2024; Ogledov: 55; Prenosov: 41
Celotno besedilo (1,67 MB) |
10. Preučevanje fiksacije kovin v zemlji z različnimi adsorbenti : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeLea Gerečnik, 2024, diplomsko delo Opis: Težke kovine dandanes predstavljajo eno izmed večjih problematik v mulju, kar se je potrdilo tudi v poplavah, ki so se zgodile v začetku avgusta, leta 2023.
Namen diplomske naloge je bil preučiti možnost fiksacije 〖"Pb" 〗^"2+" ionov v mulju, z uporabo naravnega materiala klinoptilolita in prašnatega sintetičnega zeolita 4A. Da bi povečali učinek fiksacije, smo zeolit 4A modificirali s kislino.
Po poplavah, ki so se zgodile, smo vzorčili naplavljen mulj. Pripravili smo osem paralelnih vzorcev. Polovico z mokrim muljem, drugo polovico pa s suhim, ki smo ga predhodno posušili in mu določili vlažnost. Referenčni material sta predstavljala neobdelan moker in suh mulj, v ostale vzorce mulja pa smo dodali klinoptilolit in pa obe vrsti zeolita 4A v točno določenem masnem razmerju v vodni raztopini.
Fiksacijo 〖"Pb" 〗^"2+" ionov smo preučevali v času štirih mesecev. Merili smo vsebnost svinčevih ionov v neobdelanem mulju in v izbranih časovnih presledkih še v vseh pripravljenih vzorcih. Z dodatnimi analizami smo ugotavljali stabilnost obdelanih muljev in mobilnost 〖"Pb" 〗^"2+" ionov v mulju.
Ključne besede: zeolit, adsorpcija, svinec, fiksacija, klinoptilolit, mulj
Objavljeno v DKUM: 22.07.2024; Ogledov: 170; Prenosov: 85
Celotno besedilo (2,44 MB) |
