31. Optimizacija tvorbe filma premazov na vodni osnovi z uporabo elektrokemijske impedančne spektroskopijePeter Berce, 2017, doktorska disertacija Opis: Premazi na vodni osnovi predstavljajo pomemben segment v tehnologiji premazov in se uporabljajo kot okolju prijaznejša alternativa tradicionalnim premazom na osnovi organskih topil. Velika večina polimerov, ki služijo kot veziva v premazih so praktično netopna v vodi, zato se v premazih na vodni osnovi nahajajo v obliki termodinamsko nestabilne koloidne disperzije, ki je kinetično stabilizirana preko površinskega naboja in neionskih polarnih skupin. Zaradi te oblike je sušenje premazov na vodni osnovi bistveno bolj kompleksno kot sušenje tradicionalnih premazov na osnovi organskih topil. Najfleksibilnejši način optimizacije tvorbe filma iz premazov na vodni osnovi je z dodatkom koalescentov, t.j. organskih topil, ki nekaj časa zastajajo v suhem filmu in olajšajo deformacijo ter zlivanje oziroma koalescenco koloidnih delcev v homogeno polimerno plast.
V doktorski disertaciji je predstavljen razvoj metodologije na osnovi uporabe elektrokemijske impedančne spektroskopije za študij tvorbe filma in optimizacijo koalescentov pri formuliranju premazov na vodni osnovi, hkrati pa so predstavljeni tudi rezultati vpliva koalescentov na lastnosti in stabilnost disperzije veziva.
Naši rezultati kažejo, da koalescenti povzročajo nabrekanje in solvatacijo delcev veziva, obseg teh dveh pojavov pa je pogojen s hidrofilnostjo koalescentov, oziroma z njihovo sposobnostjo tvorjenja vodikovih vezi z vodo. Izkaže se, da je porast viskoznosti posledica povečanja volumskega dela delcev zaradi nabrekanja s topilom in zaradi znižane mobilnosti, ki jo prinese solvatacija. Koalescenti zaradi povečane solvatacije in sprememb lastnosti medija poslabšajo elektrostatično stabilnost, vendar hkrati izboljšajo sterično stabilizacijo, obseg obeh pojavov pa je zopet pogojen s hidrofilnostjo koalescenta.
Razvili smo novo metodo na osnovi elektrokemijske impedančne spektroskopije, ki smo jo verificirali s pomočjo mikroskopije na atomsko silo. Preko spremembe obsega Warburgove difuzije testnega elektrolita tekom sušenja, smo kvantitativno spremljali proces tvorbe oziroma homogenizacije filma. S to novo metodo smo nato proučili vpliv hidrofilnosti, hlapnosti in količine koalescenta na tvorbo filma. Rezultati študije kažejo, da se hidrofilni koalescenti zadržujejo bližje površini delcev in tako omogočajo učinkovitejšo tvorbo filma. Ugotovili smo tudi, da do določene mere večja količina in nižja hlapnost koalescentov izboljšata tvorbo filma, vendar pa prevelika količina in uporaba prepočasnih koalescentov povzroča zastajanje topila in s tem dolgoročno mehčanje filma, ki ne doseže optimalne mehanske in kemijske obstojnosti. V disertaciji je tudi predstavljen primer optimizacije realnega zaščitenega premaza na vodni osnovi, kjer smo s pomočjo nove metode poiskali optimalno kombinacijo koalescentov in rezultate dobili desetkrat hitreje kot z uporabo klasičnih razvojnih postopkov.
V doktorskem delu sta zajeta dva ključna znanstvena prispevka, in sicer nova metodologija za opazovanje in optimizacijo tvorbe filma pri premazih na vodni osnovi ter opredelitev in razlaga vplivov različnih koalescentov na stabilnost in lastnosti vodnih disperzij polimernih veziv. Ključne besede: elektrokemijska impedančna spektroskopija, koalescent, premazi na vodni osnovi, stabilnost disperzije, tvorba filma Objavljeno v DKUM: 13.11.2017; Ogledov: 2042; Prenosov: 162 Celotno besedilo (3,63 MB) |
32. Kemijsko recikliranje polietilen tereftalata in karakterizacija nastalih razgradnih produktovDea Marko, 2017, magistrsko delo Opis: V zadnjih letih je zaradi vse višjega življenjskega standarda ter rasti prebivalstva, močno narasla količina proizvedenih in uporabljenih tekstilnih materialov. Povečala se je tudi količina odpadnega tekstila, lahko pa sklepamo, da se bo ta v prihodnje še povečala. Polietilen tereftalat je danes tretji najbolj razširjen polimer, za polietilenom in polipropilenom. V tekstilni industriji je najbolj uporabljen sintetični material za izdelavo vlaken.
V raziskavi smo se ukvarjali s problematiko recikliranja PET vlaken. Predpostavljali smo, da bomo kot glavni produkt izolirali monomer tereftalne kisline.
Metoda, ki smo jo uporabili je nevtralna hidroliza PET vlaken v visokotlačnem reaktorju, ki nam omogoča višjo čistost izhodnih snovi – tereftalne kisline in etilen glikola. Izvedli smo izolacijo in čiščenje nastalih produktov s pomočjo kislinsko bazne ekstrakcije in destilacije. Nastale produkte smo analizirali z infrardečo spektroskopijo.
Cilj magistrskega dela je bil raziskati razgradne produkte po kemijskem recikliranju PET vlaken v visokotlačnem reaktorju pod različnimi pogoji. Spreminjali smo temperaturo, čas in razmerje med uporabljenim tekstilnim materialom in topilom in nato analizirali nastale razgradne produkte.
Ugotovili smo, da so pride do popolne depolimerizacije PET vlaken do tereftalne kisline pri naslednjih pogojih: T = 250 °C in t = 10 min (vzorec D2). Ključne besede: kemijsko recikliranje, razgradnja PET, tereftalna kislina, IR spektroskopija Objavljeno v DKUM: 05.10.2017; Ogledov: 2725; Prenosov: 368 Celotno besedilo (2,65 MB) |
33. Dinamika cerebralne oksigenacije pri hiperventilaciji in hipoventilacijiEva Rotman, 2017, diplomsko delo Opis: Uvod: Možgani za svoje delovanje potrebujejo stalen dotok krvi. V določenih kliničnih situacijah pa je potrebno zmanjšati pretok krvi, ob tem je nujno spremljanje količin kisika. Z raziskavo smo želeli ugotoviti, ali se lahko s tehniko bližnje infrardeče spektroskopije zazna spremembe kisika v možganih pri kratkotrajni hiperventilaciji in hipoventilaciji.
Metode: V teoretičnem delu smo pridobili podatke z deskriptivno metodo dela, v empiričnem pa smo uporabili kvantitativno metodo z namenskim vzorcem. Regionalno nasičenost kisika v možganih smo izmerili s spektroskopijo v bližnjem infrardečem polju. Med preizkusom hiperventilacije in hipoventilacije smo spremljali vrednosti dihanja, pulza, PETCO2 in SpO2.
Rezultati: V času hiperventilacije so se vrednosti rSO2 znižale za 2 % v primerjavi z začetnimi vrednostmi. Padanje se je nadaljevalo v času počitka 1, kljub temu, da se je PETCO2 zviševal. V času hipoventilacije počitka 3 smo opazili ponovno zviševanje rSO2 parametra.
Diskusija in zaključek: S testom hiperventilacije in hipoventilacije smo prikazali vpliv PETCO2 na spreminjanje rSO2. Glavni mehanizem, ki je odgovoren za zmanjšanje rSO2 pri hiperventilaciji, je hipokapnija. Ključne besede: Možganska prekrvavitev, avtoregulacija, hipokapnija, vazokonstrikcija, spektroskopija v bližnjem infrardečem polju. Objavljeno v DKUM: 13.09.2017; Ogledov: 1853; Prenosov: 161 Celotno besedilo (1,40 MB) |
34. Študij strukturnih sprememb polietilen-tereftalatnih vlaken z ramansko spektroskopijoManja Kurečič, Majda Sfiligoj-Smole, Jože Grdadolnik, 2005, izvirni znanstveni članek Opis: Polietilentereftalatna (PET) vlakna so med procesom njihovega oblikovanja in preoblikovanja, med barvanjem, plemenitenjem in med drugimi procesi izpostavljena visokim temperaturam. Toplotna obdelava pri temperaturah nad temperaturo steklastega prehoda vpliva na kristaliničnost, dimenzije kristalitov, strukturno periodičnost, kristalino in amorfno orientacijo, itd. Strukturne spremembe PET vlaken, ki jih povzroči toplotna obdelava v vodnem mediju ali vročem zraku, smo proučili z ramansko spektroskopijo, ki postaja zelo pomembna tehnika za karakterizacijo kemijskih in fizikalnih lastnosti polimerov v tekstilni kemiji. Osredotočili smo se na določitev strukturnih sprememb, ki izvirajo iz konformacijskih prehodov etilenglikolnega dela PET. Rezultati kažejo, da toplotna obdelava povzroči spremembe v trans/gauche konformacijskem razmerju. Ugotovili smo, da ima temperatura močnejši vpliv kot uporabljeni medij. Ključne besede: tekstilna vlakna, polietilen-tereftalat, struktura, toplotna obdelava, ramanska spektroskopija Objavljeno v DKUM: 31.08.2017; Ogledov: 1281; Prenosov: 108 Celotno besedilo (419,00 KB) Gradivo ima več datotek! Več... |
35. Hidroliza reaktivnih barvil pri barvanju lanu v odvisnosti od vrste procesaDarinka Fakin, Alenka Ojstršek, Aleš Doliška, 2007, izvirni znanstveni članek Opis: Lanena vlakna (Linum ussitatissimum) spadajo v skupino naravnih celuloznih vlaken, njihova kakovost pa je odvisna od sorte lanu, postopkov ločevanja vlaken od drugih delov stebla, predobdelave, barvanja in postopkov plemenitenja. Kadar laneni izdelki zahtevajo vrhunske obstojnosti, uporabljamo za barvanje reaktivna barvila, ki jih odlikujejo razmeroma enostaven postopek barvanja, briljantni barvni toni ter zaradi nastanka kovalentnih vezi med vlaknom in barvilom tudi dobre mokre obstojnosti. Postopki predobdelave in beljenja lanenih vlaken vplivajo zaradi razgradnje primesi na hidrofilnost, hkrati pa tudi na fizikalno- kemijske in barvalne lastnosti vlaken. Kinetične in termodinamične zakonitosti procesa barvanja le-teh so odvisne tudi od kemijske strukture barvil, različnih tehnoloških postopkov in parametrov barvanja. Pogosto težavo pri barvanju z reaktivnimi barvili predstavlja močna obarvanost odpadnih barvalnih kopeli, kar je predvsem posledica hidrolize reaktivnih barvil med procesom barvanja. Zato smo se v raziskavi osredotočili na vpliv postopka barvanja (izčrpavanje in impregnacija) in reaktivnega sistema barvil na hidrolizo reaktivnih barvil pri barvanju lanene tkanine. Iz rezultatov dela izhaja, da je količina hidroliziranih in nevezanih barvil odvisna od vrste barvila, njegove kemijske strukture, velik pomen pa ima tudi primeren izbor postopka barvanja. Ključne besede: lan, barvanje lanu, vinilsulfonska reaktivna barvila, bireaktivna barvila, hidroliza, spektroskopija, barvna metrika Objavljeno v DKUM: 31.08.2017; Ogledov: 1195; Prenosov: 115 Celotno besedilo (405,58 KB) Gradivo ima več datotek! Več... |
36. Nizkocenovni sistem za merjenje oksigenacije kožnih, podkožnih in možganskih tkiv s pomočjo bližnje infrardeče spektroskopijeSašo Zemljič, 2017, magistrsko delo Opis: Bližnja infrardeča spektroskopija omogoča neinvazivno spremljanje oksigenacije tkiv. Zaradi optičnih lastnosti človeškega tkiva in vsebovanih kromofor, je svetloba bližnje infrardeče regije posebej primerna za spremljanje koncentracij oksi- in deoksihemoglobina. V magistrskem delu zasnujemo in izdelamo sistem za opravljanje meritev stopenj oksigenacije s pomočjo bližnje infrardeče spektroskopije. Izdelana naprava sestoji iz optoelektronskega senzorja in krmilnega vezja. Optoelektronski senzor sestavljajo dvobarvna svetleča dioda, ki oddaja svetlobo z valovnima dolžinama 750 in 850 nm ter par različno oddaljenih fotodiod. Za analogno digitalno pretvorbo signalov optoelektronskega senzorja skrbi krmilno vezje, ki zajete signale pošilja na osebni računalnik, kjer jih dekomponiramo in izračunamo relativne spremembe stopnje oksigenacije. Delovanje izdelanega sistema smo preverili z večkratnimi meritvami somatske in cerebralne oksigenacije zdravega preiskovanca. Ključne besede: bližnja infrardeča spektroskopija, merjenje oksigenacije, somatska oksigenacija, cerebralna oksigenacija Objavljeno v DKUM: 03.07.2017; Ogledov: 1374; Prenosov: 208 Celotno besedilo (3,62 MB) |
37. Sinteza in karakterizacija nikljevih koordinacijskih spojin z izbranimi tiopiridinskimi ligandiKatja Breznik, 2017, magistrsko delo Opis: Namen magistrskega dela je bila sinteza novih koordinacijskih spojin z nikljem. Pri tem je bil uporabljen nikljev acetat tetrahidrat in različni tiopiridinski ligandi. Opravljenih je bilo 36 sintez. Sinteze so bile v največji meri izvedene z mešanjem pri sobni temperaturi, v določenih primerih pa z refluktiranjem in solvotermalno pri povišani temperaturi in tlaku. Kot topili sta bila v večini primerov uporabljena metanol in N,N-dimetilformamid. Pogosto smo uporabili tudi ustrezno kombinacijo topil. Dobljeni sintezni produkti so bili karakterizirani z infrardečo spektroskopijo, rentgensko analizo na monokristalu in rentgensko praškovno difrakcijo. Dodatne informacije o strukturi in lastnostih spojin smo pridobili z magnetnimi meritvami in s termogravimetrično analizo. V okviru magistrskega dela je bila uspešno sintetizirana do sedaj še neznana koordinacijska spojina s kemijsko formulo: [Ni(O2CCH3)2(C7H6N2S)2]. Gre za enojedrno koordinacijsko spojino z nikljem, na katerega sta vezana dva enovezna liganda, molekuli 2-aminobenzotiazola in dva kelatno vezana acetatna liganda. Sinteza je bila izvedena z mešanjem pri sobni temperaturi, na zraku. Kot topilo je bil uporabljen metanol. Ključne besede: koordinacijska spojina, nikelj, tiopiridinski ligandi, 2-aminobenzotiazol, Fourierjeva transformacijska infrardeča spektroskopija, termogravimetrična analiza, monokristalna analiza, rentgenska praškovna difrakcija, magnetizem Objavljeno v DKUM: 13.06.2017; Ogledov: 2348; Prenosov: 256 Celotno besedilo (4,39 MB) |
38. Uporaba zeolitov in razvoj analiznih metod za spremljanje učinkovitosti čiščenja komunalnih odpadnih vodNeja Hrovat, 2016, magistrsko delo Opis: V sklopu magistrskega dela smo spremljali učinkovitost čiščenja komunalnih odpadnih vod z adsorpcijo na zeolite. Uporabili smo tri različne zeolite, dva naravna in enega sintetičnega, približno enakih granulacij in lastnosti. Kot tarčna onesnaževala smo obravnavali težke kovine treh različnih koncentracij. Adsorpcija je večinoma potekala na statičen način. Naredili smo tudi različne verzije adsorpcije z mešanimi kovinami in adsorpcijo z manjšimi frekvencami jemanja vzorcev. Prav tako smo izvedli desorpcijo z 0,1 M HCl. Za vpogled kinetike adsorpcije smo preizkusili tudi pretočni način adsorpcije.
Koncentracijo kovin smo izmerili z atomsko absorpcijsko spektroskopijo, vzorce zeolita pa karakterizirali z rentgenskim praškovnim difraktometrom. Uporabljeno metodo smo tudi delno validirali. Določili smo linearnost, natančnost, mejo določljivosti in mejo zaznavnosti. Po rezultatih sodeč je naša metoda ustrezna, saj daje natančne in ponovljive rezultate v izbranem delovnem območju.
Pri vseh eksperimentih je viden trend nižanja koncentracije vseh onesnaževal. Največji padec se je povsod zgodil v prvi uri adsorpcije, vsi trije materiali pa so dosegli v povprečju od 70% do 90% retencijo. Prav tako so v povprečju retencije pri nižji koncentraciji boljše kot pri višji koncentraciji. Najboljše rezultate smo pri vseh koncentracijah dosegli pri Pb2+, sledita Zn2+ in Ni2+. Ugotovili smo, da Langmuirjeva izoterma bolje opiše eksperimentalne podatke kot Freundlichova. Ključne besede: Adsorpcija, zeolit, težke kovine, atomska absorpcijska spektroskopija Objavljeno v DKUM: 08.03.2017; Ogledov: 2128; Prenosov: 195 Celotno besedilo (1,99 MB) |
39. INHIBICIJSKE LASTNOSTI NEIONSKEGA SURFAKTANTA POLIOKSIETILEN (40) IZOBUTIL ETER PRI POVIŠANI TEMPERATURIPolona Rožman, 2016, diplomsko delo Opis: Proučevali smo vpliv inhibicije neionske površinsko aktivne snovi (PAS) polioksietilen (40) izobutil eter na feritno nerjavno jeklo X4Cr13 v 1,0 M raztopini žveplove (VI) kisline v temperaturnem območju od 30°C do 45°C s klasično potenciodinamsko metodo. Z merjenjem površinske napetosti smo določili kritično micelno koncentracijo (CMC). Adsorpcija PAS polioksietilen (40) izobutil eter sledi Flory-Huggins-ovi adsorpcijski izotermi, s pomočjo katere smo izračunali termodinamsko količino ΔGads. Korozijsko hitrost lahko povežemo z Arrheniusovo enačbo, iz katere smo izračunali aktivacijsko energijo in Arrheniusov parameter. Dobljene vrednosti aktivacijske energije za izbran sistem povedo, da se mehanizem adsorpcije spremeni, in sicer iz fizikalne adsorpcije v kemisorpcijo. To potrjuje prvotno naraščanje vrednosti aktivacijske energije s kasnejšim padanjem teh vrednosti.
S pomočjo tehnike oslabljenega totalnega odboja infrardeče spektroskopije s Fourierjevo transformacijo (ATR-FTIR) smo določili značilne skupine polioksietilena (40) izobutil etra na vzorcu, kateri je bil 24 h potopljen v raztopini. Ključne besede: neionski surfaktant, žveplova (VI) kislina, nerjavno jeklo, adsorpcijska izoterma, kritična micelna koncentracija (CMC), infrardeča spektroskopija s Fourierjevo transformacijo (FTIR) Objavljeno v DKUM: 14.10.2016; Ogledov: 2055; Prenosov: 173 Celotno besedilo (2,82 MB) |
40. Analiza razgradnih produktov po kemijskem recikliranju poliamida 66Kaja Vrezner, 2016, diplomsko delo Opis: Veliko izdelkov iz plastične mase danes konča na odlagališčih. Kemijsko recikliranje je postopek, s katerim se želimo temu izogniti. Poliamid 6.6 smo reciklirali s postopkom hidrolize v nevtralnem in bazičnem mediju. Kot rezultat kemijskega recikliranja poliamida 6.6 smo želeli dobiti monomerne enote čim višje čistosti, zato smo v posamezen eksperiment vnašali čim manj kemikalij. Rezultate depolimerizacije smo spremljali z IR, RAMAN in 1H NMR spektroskopijo, kakor tudi z DSC analizo. Beležili smo tudi pH tekočega ostanka in maso trdnega ostanka. Opravljene analize so potrdile, da nam je uspelo vlakno PA 6.6 razgraditi na manjše oligomerne in tudi monomerne enote. Ključne besede: Poliamid 6.6, recikliranje, hidroliza, IR spektroskopija, Raman spektroskopija, DSC termična analiza. Objavljeno v DKUM: 05.10.2016; Ogledov: 1915; Prenosov: 1 |