Iskanje po katalogu digitalne knjižnice

Opis: Keratin je fibrilarna strukturna beljakovina, ki jo najdemo v različnih telesnih tkivih živali in ljudi. Ta tkiva vključujejo volno, perje, lase, nohte, kljun, luske itd. V zadnjih nekaj letih je keratin zaradi svojih ugodnih kemijsko-fizikalnih lastnosti vzbudil veliko zanimanja na področju biomedicine, farmacije (npr. tkivno inženirstvo) in kozmetike. Nekatere vire keratina je mogoče pridobiti praktično brezplačno, saj mnogi predstavljajo odpadno biomaso ali ostanke v različnih vrstah industrije. Dober primer sta mesna in perutninska industrija, kjer se po vsem svetu proizvedejo velike količine volne in odpadnega perja. Po statističnih podatkih ameriške organizacije za prehrano in kmetijstvo (FAO) je svetovna proizvodnja mesa leta 2018 dosegla kar 342 milijonov ton. To pomeni, da je bila proizvedena tudi zelo velika količina odpadne biomase, bogate s keratinom. Ob prikladnosti nizke cene teh s keratinom bogatih virov z njihovo ponovno uporabo koristimo tudi okolju, saj bi sicer te odpadne proizvode sežgali (kar bi povečalo vsebnost ekvivalentov CO2 v ozračju), zakopali ali odložili na odlagališčih. V okviru magistrske naloge smo izvedli izolacijo keratina z alkalno hidrolizo iz odpadne ovčje volne in perutninskega perja. Kot alkalni medij smo uporabili vodno raztopino NaOH različnih koncentracij (30 mg/ml, 40 mg/ml in 50 mg/ml). Poskusi so bili izvedeni pri različnih reakcijskih časih (1 h, 2 h in 3 h) in obratovalnih temperaturah (50 °C, 65 °C in 80 °C). Nadalje smo raziskali vpliv teh treh vhodnih spremenljivk na molekulsko maso keratina in izkoristek izolacije z metodo odzivnih površin (Box-Behnken). Po alkalni hidrolizi je bil reakcijski produkt bistra in oranžna kapljevina. V mešanici po reakciji je bila še zmeraj prisotna majhna količina nerazgrajenega začetnega materiala, zlasti pri nizkih temperaturah (50 °C) in nizkih koncentracijah NaOH (aq) (30 mg/ml). Izkoristek izolacije je bil relativno nizek in se je gibal med 41,68 % in 66,69 % v primeru volne ter med 38,94 % in 55,20 % v primeru perja. Najvišji izkoristek izolacije iz volne (66,69 %) je bil dosežen pri 50 °C, 3 h in 40 mg/ml, najvišji izkoristek izolacije iz perja (55,20 %) pa pri 50 °C, 2 h in 50 mg/ml. Molekulske mase produktov (keratina) smo določili s pomočjo SDS-PAGE elektroforeze. V večini primerov so bile molekulske mase enakomerno porazdeljene po celotnem pasu od 4,6 kDa do 315 kDa, vendar je bila prevladujoča od 8 kDa do 40 kDa. Ugotovili smo, da višja temperatura (80 °C) in višja koncentracija NaOH (aq) (50 mg/ml) zmanjšata molekulsko maso keratina v vzorcih. Vsi vzorci iz volne in perja so pokazali relativno nizko antioksidativno aktivnost (največ 22,19 %) in negativen zeta-potencial. Opravili smo tudi meritve velikosti delcev in konduktance vzorcev kot tudi analizo s FTIR spektrofotometrom. Rezultati tega dela kažejo, da sta volna in perje odličen vir keratinskih izolatov ter da alkalna hidroliza preučevane odpadne biomase predstavlja dober način prispevanja k čistemu okolju in krožnemu gospodarstvu.
Ključne besede: keratin, odpadna biomasa, alkalna hidroliza, volna, perje, beljakovine.
Objavljeno v DKUM: 23.10.2023; Ogledov: 561; Prenosov: 55
Celotno besedilo (8,62 MB)

Opis: Vse večja uporaba kompozitnih materialov z vgrajenimi steklenimi vlakni je povečala ozaveščenost o metodah s katerimi bi lahko reciklirali odslužene kompozite, material pa ponovno uporabili. Tone kompozitnih odpadkov iz različnih aplikacij, ki vsebujejo dragocena steklena vlakna, se vsako leto kopičijo. Te sestavljene odpadke je treba stroškovno učinkovito reciklirati, ne da bi povzročili negativen vpliv na okolje. Magistrsko delo predstavlja pregled obstoječih metod recikliranja kompozitnih odpadkov z vgrajenimi steklenimi vlakni, s poudarkom na ohranitvi vlaken in njihovih lastnosti. Največ pozornosti smo namenili metodam kemijskega recikliranja in sicer depolimerizacijskim metodam. Z njimi smo želeli ločiti vlakna od polimernega nosilca, prav tako pa smo želeli ohraniti mehanske lastnosti vlaken. Odločili smo se za postopke nevtralne in alkalne hidrolize ter za aminolizo. Posvetili smo se tudi vplivu reakcijskih pogojev na produkt nevtralne in alkalne hidrolize, predvsem vpliva reakcijskega časa. Iskali smo tudi najboljše načine, kako izolirati končne produkte. Kljub temu, da pri nevtralni in alkalni hidrolizi nismo pridobili nepoškodovanih steklenih vlaken, smo s pomočjo bazno-kislinske ekstrakcije pridobili monomerno enoto polimernega nosilca to je tereftalno kislino. Med tem, ko smo pri postopku aminolize poleg depolimerizacijskega produkta polimernega nosilca BHET (bis(2-hidroksietil)tereftalat) pridobili tudi nepoškodovana steklena vlakna.
Ključne besede: steklena vlakna, kompozitni materiali, nevtralna hidroliza, alkalna hidroliza, aminoliza, tereftalna kislina, BHET - Bis (2-hidroksietil) tereftalat
Objavljeno v DKUM: 08.11.2021; Ogledov: 993; Prenosov: 99
Celotno besedilo (3,28 MB)

Opis: Sodobna potrošniška družba ima kot posledico proizvodnjo velike količine najrazličnejših materialnih dobrin in hkrati velike količine odpadkov. Mednje sodijo tudi odpadni poliestrni tekstilni materiali. Slednji so biološko težko razgradljivi, zato je ustrezno ravnanje z njimi še toliko bolj pomembno. Kot učinkoviti kemijski postopki razgradnje so se izkazale različne oblike hidrolize. Diplomsko delo smo zato namenili analizi odpadnih poliestrnih tekstilnih materialov z alkalno in nevtralno hidrolizo z uporabo potenciometričnih titracij v nevodnem mediju. Uporabljeni sta bili topili dimetil sulfoksid (DMSO) in benzil alkohol. Na podlagi meritev in izračunov končnih karboksilnih (COOH) skupin smo prišli do ugotovitve, da je učinkovitost razgradnje odvisna od kombinacije več dejavnikov, med katerimi so poleg vrste hidrolize še sestava tekstilnega materiala, njegova predpriprava ter reakcijski čas razgradnje.
Ključne besede: poliester, odpadni tekstil, alkalna hidroliza, nevtralna hidroliza, titracije
Objavljeno v DKUM: 18.07.2018; Ogledov: 1788; Prenosov: 124
Celotno besedilo (1,58 MB)