1. Priprava zelenih hidrofobnih plasti z antikorozijskimi lastnostmiTjaša Štiberc, 2024, diplomsko delo Opis: Diplomsko delo temelji na preučevanju zelenih inhibitorjev s potencialnimi antikorozijskimi lastnostmi, pri čemer smo se osredotočili na rožmarinov ekstrakt in bučno olje. V ta namen smo pripravili samosestavljive hidrofobne prevleke na kovinskih vzorcih, formirane s potopitvijo v etanolno raztopino 0,05 M stearinske kisline z dodatki različnih koncentracij rožmarinovega ekstrakta in bučnega olja. Določene kovinske vzorce smo predhodno funkcionalizirali z APTES-om in fosfatiranjem, da bi preučili zmožnosti izboljšanja adhezije. Korozijski medij je bila 3,5-odstotna raztopina natrijevega klorida. Učinkovitost hidrofobnih prevlek smo preučili s klasično elektrokemijsko potenciodinamsko metodo. Za podrobno analizo morfologije vzorcev smo uporabili vrstični elektronski mikroskop, poleg tega pa smo uporabili še Fourierjevo transformacijsko infrardečo spektroskopijo (FTIR) in Goniometer OCA25.
Rezultati potrjujejo protikorozijsko učinkovitost dodanih inhibitorjev, saj se je inhibicijska učinkovitost z večanjem koncentracije dodatkov rožmarinovega ekstrakta in bučnega olja višala. Najvišjo inhibicijsko učinkovitost 94,16 % smo dosegli v primeru samosestavljive hidrofobne prevleke formirane s potopitvijo kovinskega vzorca v etanolno raztopino 0,05 M stearinske kisline z dodatkom 4% bučnega olja, pri tem da je bila površina vzorca še predhodno funkcionalizirana v 2 % raztopini APTES-a, kar pomeni, da smo s prej omenjenim postopkom uspešno izboljšali oprijem prevleke na kovinskem vzorcu. Visoko inhibicijsko učinkovitost prevleke zagotavlja njena hierarhična struktura, ki smo jo potrdili s proučevanjem morfologije površine s SEM, in vrednostjo kota omočljivosti (>90). Na hidrofobne lastnosti prav tako nakazuje sama sestava raztopine nastanka prevleke (bučno olje in stearinska kislina). S predhodnim fosfatiranjem smo najvišjo vrednost inhibicijske učinkovitosti dosegli pri dodatku 4% bučnega olja (91,765 %).
Glede na rezultate lahko sklepamo, da smo s funkcionaliziranjem površine vzorca v 2 % raztopini APTES-a in s fosfatiranjem uspešno izboljšali oprijem prevleke formirane v nadaljevanju postopka s potopitvijo v etanolno raztopino 0,05 M stearinske kisline z dodatkom bučnega olja in rožmarinovim ekstraktom različnih koncentracij.
Ključne besede: korozija, hidrofobnost, zeleni inhibitorji, potenciodinamska metoda, bučno olje, rožmarin
Objavljeno v DKUM: 17.09.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 20
 Celotno besedilo (2,36 MB) |
2. Napredna funkcionalizacija vlaken : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeDolores Duh, 2022, diplomsko delo Opis: Tema diplomskega dela je funkcionalizacija bombažne in poliestrne tkanine z izbranimi substrati, ki med drugim, z namenom izboljšanja hidrofobnih in ognjevarnih lastnosti tekstilij na okolju prijazen in ekonomičen način, vključujejo nanodelce.
V namen doseganja hidrofobnosti pri bombažu ter poliestru tekstilije, so vzorci bili apretirani s silikonom, heksanom ter titanijevim dioksidom. V namen pridobivanja ognjevarnih lastnosti bombaža so se uporabili premazi iz silikona, natrijevega bromida, lizina in titanijevega dioksida, za poliester pa sta bila uporabljena premaza iz lizina in titanijevega dioksida. Naštete kemične spojine so bile uporabljene posamično ali kombinirano ter nanešene v 1−2 slojih na površino tekstilije.
Uspešnosti nanosov so bile testirane z uporabo gravimetrične metode, kjer je bilo opazovano, koliko nanosa se je na tekstiliji po sušenju obdržalo; goniometrije, kjer je bil opazovan stični kot med kapljico vode in apretirano površino tekstilije in tako opredeljena omočljivost; preprostega preliminarnega ognjevarnega testa, kjer je bila opazovana hitrost gorenja ter dolžina izgorelega vzorca. Izvedena je bila tudi ATR-FTIR tehnika, s katero se je na apretiranih vzorcih preverjala prisotnost določenih skupin in vezi, ki indicirajo posebne funkcionalnosti materiala.
Pridobljeni rezultati so podani v nalogi, medsebojno so primerjani in na podlagi njih so izpostavljene ugotovitve.
Ključne besede: nanomateriali, hidrofobnost, ognjevarnost, bombaž, poliester, funkcionalizacija tekstilij, silikon, titanijev dioksid, heksan, natrijev bromid, lizin
Objavljeno v DKUM: 25.04.2022; Ogledov: 791; Prenosov: 51
Celotno besedilo (1,17 MB) |
3. Priprava in karakterizacija novih adsorpcijskih materialov za odstranjevanje olj iz vodaMateja Potočnik, 2016, magistrsko delo Opis: Nanomateriali in med njimi nanodelci, so med najbolj obetajočimi adsorpcijskimi materiali za čiščenje oljnih razlitij, saj imajo visoko specifično površino in jih lahko obdamo z molekulami, ki kažejo visoko afiniteto do adsorpcije olj. Kadar pa ti nanodelci izkazujejo še ustrezne magnetne lastnosti, jih lahko ob prisotnosti zunanjega magnetnega polja enostavno in hitro ločimo iz raztopine, kar je dodatna prednost teh materialov. Z metodo soobarjanja smo sintetizirali magnetne nanodelce kobalt ferita (CoFe2O4), jih elektrostatsko stabilizirali in funkcionalizirali z različnimi silani (difenildimetoksisilan (DPDMS), trimetoksi(3,3,3-trifluoropropil)silan (F-TriMOS), 1H,1H,2H,2H-perfluorodeciltrietoksisilan (FDTES), propiltrimetoksisilan (P-TriMOS), metiltrimetoksisilan (M3MS), etiltrimetoksisilan (ETMS), etiltrietoksisilan (ETES), dimetildiklorosilan (DMDCLS), metiltriklorosilan (MTCLS), trimetoksi(1H,1H,2H,2H-nonafluoroheksil)silan (NFHTMS)) v različnih množinskih razmerjih (P=[TEOS]/[silan]=2, 1, 0,5 in 0,25). Pripravljene nanomateriale smo okarakterizirali z metodami rentgenske praškovne difrakcije (XRD), presevne elektronske mikroskopije (TEM), infrardeče spektroskopije s Fourierjevo transformacijo (FT-IR), prav tako smo določali specifično površino nanodelcev z metodo BET, specifično magnetizacijo (VSM), stični kot z vodo in kapaciteto adsorpcije olja na nanodelce. Z rentgensko praškovno difrakcijo smo dokazali spinelno kristalno strukturo nanodelcev CoFe2O4, katerih velikost smo določili na tri načine, in sicer s presevnim elektronskim mikroskopom (TEM) (11,5 ± 1,9 nm), z metodo BET (14 nm), in iz XRD difraktograma (11,4 nm). Rezultati meritev FT-IR nakazujejo, da smo vse vzorce uspešno funkcionalizirali z izbranimi silani, saj se na IR spektrih pojavljajo značilni absorpcijski vrhovi za karakteristične vezi, ki nastanejo pri funkcionalizaciji CoFe2O4 nanodelcev z izbranimi silani. Specifična magnetizacija nasičenja (Ms) vzorca CoFe2O4 pa je bila 52,0 emu/g. Z meritvami VSM smo ugotovili, da pri večini vzorcev specifična magnetizacija upade zaradi nemagnetne prevleke okoli magnetnega jedra nanodelca. Pripravljeni materiali so kljub temu dobro magnetno odzivni in primerni za magnetno ločevanje, kar smo potrdili tudi pri poskusih določevanja kapacitete adsorpcije olja na pripravljene nanodelce. Pri meritvah specifične površine vzorcev se je izkazalo, da ima večina vzorcev pri večji množini dodanega silana manjšo specifično površino, pri adsorpciji olj pa so se bolje izkazali vzorci z večjo specifično površino. Površine funkcionaliziranih nanodelcev kažejo večjo stopnjo hidrofobnosti kot nefunkcionalizirani nanodelci. Kapaciteta adsorpcije olja je znašala največ 3,5 g motornega olja/ g nanodelcev, in sicer pri vzorcu P-TriMOS@SiO2@CoFe2O4 pri množinskem razmerju P= 1. Tudi ostali vzorci, z izjemo vzorcev z močno fluorirano silikatno prevleko (NFHTMS@SiO2@CoFe2O4 in FDTES@SiO2@CoFe2O4), so izkazovali relativno dobro adsorpcijo olja (med 2,6 in 3,5 g olja/g nanodelcev). Na dveh vzorcih, ki sta se izkazala kot najboljša (P-TriMOS@SiO2@CoFe2O4 pri P=1 in M3MS@SiO2@CoFe2O4 pri P=1), smo preizkusili možnost regeneracije in ponovne uporabe ter ugotovili, da je regeneracija precej uspešna, saj kapaciteta adsorpcije po ponovni uporabi bistveno ne upade (<3%) in da z magnetnim ločevanjem dokaj uspešno ločimo nanodelce iz onesnažene vode (~90%). Sklepamo torej, da sta testirana vzorca nanodelcev primerna za ponovno uporabo. Večina pripravljenih adsorpcijskih materialov torej izkazuje dober potencial za uporabo pri čiščenju realnih oljnih razlitij.
Ključne besede: nanomateriali, magnetni nanodelci, odstranjevanje olj, hidrofobnost, adsorpcija, oljna razlitja, kobalt ferit
Objavljeno v DKUM: 28.06.2016; Ogledov: 2507; Prenosov: 208
Celotno besedilo (11,06 MB) |
4. Priprava in analiza filmov iz mešanic hitozana in keratina iz piščančjega perjaAndreja Križanec, 2014, magistrsko delo Opis: Perutninsko perje predstavlja pomemben industrijski odpadek, ki vsakodnevno nastaja pri proizvodnji in predelavi perutninskega mesa. Zato potekajo številne raziskave možnosti njegove ponovne uporabe oz. razvoja novih materialov in produktov iz perutninskega perja. Uporaba keratina iz perja za izdelavo funkcionalnih filmov je ena od pomembnejših smeri razvoja na tem področju, saj je zamenjava izdelkov temelječih na petrokemičnih polimerih z organskimi eden od osnovnih ciljev razvoja materialov v prihodnje. Zaradi relativno nizkega povprečja molskih mas, imajo filmi iz čistega keratina slabše fizikalne lastnosti. Hitozan je polisaharid z dobro izraženimi protimikrobnimi lastnostmi. V zadnjih letih potekajo številne raziskave možnosti njegove uporabe pri razvoju funkcionalne embalaže.
Cilj magistrske naloge je bil pripraviti filme iz mešanice hitozana in keratina iz perutninskega perja in jih analizirati ter ugotoviti področja potencialne uporabe (za različne materiale in izdelke). Rezultati analiz so pokazali, da imajo filmi iz mešanice hitozana in keratina ob dodatku glicerola antibakterijski učinek, so transparentni, trdnejši, fleksibilnejši in biorazgradljivi v primerjavi s filmi izdelanimi iz čistega keratina.
Izboljšane lastnosti filmov izdelanih iz mešanic hitozana in keratina, odpirajo nove možnosti uporabe odpadnega perutninskega perja kot izhodnega vira keratina.
Ključne besede: Keratin iz piščančjega perja, hitozan, biopolimerni filmi, analizne metode, hidrofilnost/hidrofobnost.
Objavljeno v DKUM: 29.10.2014; Ogledov: 1919; Prenosov: 223
Celotno besedilo (3,21 MB) |
5. ŠTUDIJ ADSORPCIJE GALAKTOGLUKOMANANA NA POLIETILENTEREFTALATAjra Hadela, 2014, diplomsko delo Opis: Zanimanje za raziskovanje biopolimerov iz obnovljivih virov se v zadnjem desetletju močno povečuje zaradi pomanjkanja naravnih virov energentov. Zanimiva skupina biopolimerov so hemiceluloze, ki imajo zaradi svoje strukturne raznolikosti možnost uporabe na različnih področjih. Pri proizvodnji termomehanske pulpe v papirni industriji so galaktoglukomanani prevladujoče hemiceluloze, ki se sproščajo v procesne vode. Raztopljene manane je mogoče iz vodne faze odstraniti z adsorpcijo na vlakna pulpe, s čimer se poveča trdnost proizvedenega papirja. Zato sem pri svojem delu postavila hipotezo, da se bo galaktoglukomanan vezal tudi na ostala vlakna in jim spremenil lastnosti.
Namen diplomske naloge je bil adsorbirati galaktoglukomanan iz vodnih raztopin na poletilentereftalatna vlakna in jim s tem izboljšati hidrofilnost. Preizkušanja adsorpcije sem najprej opravila na polietilentereftalatnih modelnih filmih s pomočjo kremenove mikrotehtnice. Po ugotovljenem optimalnem postopku sem nato obdelala polietilentereftalatno tkanino in uspešnost adsorpcije ugotavljala z metodami določanja celotnega organskega ogljika in z infrardečo spektroskopijo. Nazadnje sem ugotavljala uspešnost povečanja hidrofilnosti obdelane tkanine z določanjem vsebnosti vlage, s tenziometrijo in s fotogoniometrijo.
Rezultati so pokazali, da je bil uporabljen postopek adsorpcije galaktoglukomanana na polietilentereftalatno tkanino uspešen. S pomočjo določanja kontaktnih kotov z vodo, pa sem dokazala tudi povečanje hidrofilnosti polietilentereftalatne tkanine obdelane z galaktoglukomnanom.
Ključne besede: hemiceluloze, galaktoglukomanan, poliester, polietilentereftalat, hidrofilnost/hidrofobnost, kremenova mikrotehtnica, stični kot
Objavljeno v DKUM: 16.01.2014; Ogledov: 2370; Prenosov: 193
Celotno besedilo (1,84 MB) |
6. PRIPRAVA IN KARAKTERIZACIJA SiO2 AEROGELOV MODIFICIRANIH Z ORGANSKIMI FUNKCIONALNIMI SKUPINAMI TER NJIHOVA UPORABA V ADSORPCIJSKIH PROCESIHSuzana Štandeker, 2010, doktorska disertacija Opis: Z inkorporacijo metiltrimetoksisilana (MTMS) in trimetiletoksisilana (TMES) v standardno sol-gel sintezo smo pripravili monolitne aerogele SiO2 z različno stopnjo hidrofobnosti. Odlične lastnosti aerogelov, dobljene s sol-gel sintezo, smo ohranili s sušenjem s superkritičnim CO2. Stopnjo hidrofobnosti aerogelov smo določili s pomočjo merjenja kontaktnega kota (ï±) med kapljico vode in površino aerogela. Karakterizacijo aerogelov smo izvedli tudi z infrardečo spektroskopijo s Fourier-evo transformacijo (FTIR), diferencialno dinamično kalorimetrijo (DSC) in termogravimetrično analizo (TGA), sorpcijo N2 ter vrstično elektronsko mikroskopijo (SEM). Tako smo opazovali vpliv modifikacije na lastnosti SiO2 aerogelov. Te modificirane aerogele je možno nadalje uporabiti v adsorpcijskih procesih in so dobra alternativa konvencionalnim adsorbentom, kot sta aktivno oglje (AC) in silika gel (SG). Super hidrofobna aerogela smo nadalje uporabili za odstranjevanje različnih toksičnih organskih spojin (toluen, benzen, klorobenzen, etilbenzen, ksilen, kloroform, 1,2-dikloroetan in trikloroetilen) iz vode. Adsorpcijske izoterme smo določili s pomočjo konvencionalne šaržne ekvilibracijske metode. Na podlagi rezultatov meritev adsorpcijske kapacitete lahko trdimo, da so takšni modificirani hidrofobni SiO2 aerogeli odlični adsorbenti in v primerjavi z granuliranim aktivnim ogljem (GAC) izkazujejo kapacitete, ki so 15 do 400-krat večje v primeru vseh testiranih organskih topil. Adsorpcijske lastnosti aerogelov so stabilne tudi po dvajsetih ciklih adsorpcije/desorpcije. Nadalje smo uporabili SiO2 aerogele različne stopnje hidrofobnosti za odstranjevanje in povrnitev hlapov organskih topil (benzen, toluen, etilbenzen in ksilen) iz zraka. Adsorpcijsko kapaciteto različnih aerogelov smo določili z uporabo mini-kolone. Kontinuirane meritve adsorpcije nam kažejo, da so SiO2 aerogeli odlični adsorbenti hlapov BTEX (benzen, toluen, etilbenzen in ksilen) iz zraka. V primerjavi z najbolj uporabljanimi adsorbenti, kot sta AC in SG, aerogeli izkazujejo kapacitete, ki zelo presegajo kapacitete obeh konvencionalnih adsorbentov. Z večanjem stopnje hidrofobnosti aerogeli postanejo manj učinkoviti, vendar je njihova prednost ta, da ne vežejo zračne vlage iz zraka.
Izvedli smo tudi modifikacijo površine SiO2 aerogelov z amino (-NH2) ali merkapto (-SH) funkcionalnimi skupinami. V običajni sol-gel sintezi smo uporabili različne ko-prekurzorje, ki v svoji strukturi vsebujejo želeno funkcionalno skupino. Alkogele smo posušili z ekstrakcijo topila s superkritičnim (SC) CO2. Modificirane aerogele smo analizirali z uporabo FTIR-a, DSC/TGA-ja, sorpcijo N2 ter SEM-a ter tako preverili učinkovitost modifikacije ter vpliv le-te na lastnosti aerogelov. Za merkapto modificirane aerogele smo ugotovili, da so dobri adsorbenti Cu(II) in Hg(II) ionov iz vode. Sposobnost odstranjevanja Cu(II) in Hg(II) ionov iz vode teh aerogelov smo določili s šaržnimi adsorpcijskimi testi pri ravnotežnih pogojih. Aerogelni adsorbent z merkapto funkcionalnimi skupinami izkazuje velik adsorpcijski potencial za ione obeh težkih kovin in 99% učinkovitost adsorpcije je bila dosežena v pH območju med 4 in 6. Ravnotežne eksperimentalne podatke smo korelirali s Freundlich-ovim in Langmuir-jevim modelom adsorpcijskih izoterm ter jih primerjali z drugimi adsorbenti, ki se uporabljajo v te namene; ugotovili smo, da so naši adsorbenti zelo učinkoviti.
Ključne besede: sol-gel sinteza, aerogeli, sušenje s SC CO2, hidrofobnost, organska modifikacija, adsorpcija, VOCs (volatile organic compounds), BTEX, Cu(II) ioni, Hg(II) ioni
Objavljeno v DKUM: 08.11.2010; Ogledov: 4386; Prenosov: 392
Celotno besedilo (5,33 MB) |
7. Uporaba metiltrimetoksisilana za sol-gel poobdelavo netkanih PES tekstilij : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programaDamijana Sitar, 2004, diplomsko delo Ključne besede: netkane tekstilije, poliester, sol-gel, metiltrimetoksisilan, ploskovna masa, zračna prepustnost, pretržna sila, pretržni raztezek, hidrofobnost, oleofobnost
Objavljeno v DKUM: 26.07.2007; Ogledov: 3431; Prenosov: 0 |
