1. Elektrokemijska razgradnja metilen modrega v pretočnem mikroreaktorskem sistemuUrška Žvarc, 2025, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu smo preučili elektrokemijski razpad metilen modrega (MB) v pretočnem mikroreaktorskem sistemu, ter porabo električne energije za to analizo. MB je aromatska spojina, ki absorbira svetlobo in se vse pogosteje uporablja v različnih industrijskih panogah.
V eksperimentalnem delu smo s spreminjanjem napetosti, pretoka in koncentracije MB ugotavljali kako dani parametri vplivajo na razpad MB. Vpliv parametrov smo proučevali z metodo načrtovanja poskusov, metodo odzivnih površin, centralno kompozitno metodo. Te metode so vgrajene v program Design Expert, ki smo ga uporabljali najprej za načrtovanje poskusov nato pa še za analizo rezultatov, razvoj modela za učinkovitost razgradnje metilen modrega ter optimizacijo pogojev kemijske reakcije. Za izvedbo poskusa elektrokemijskega razpada smo uporabili elektrokemijski pretočni mikroreaktorski sistem, pri čemer smo kot katodo uporabili ogljikovo elektrodo, kot anodo pa elektrodo nerjavečega jekla.
Ugotovili smo, da je učinkovitost razpada pri nizkih koncentracijah MB zelo nizka, ne glede na napetost in pretok. Učinkovitost razpada višjih koncentracij MB je najboljša pri napetosti med 4,9 V in 6 V ter pri pretoku 1,63 mL/min.
Vzporedno smo izvedli še študijo porabe električne energije, s katero smo ugotovili, da se tok električne energije ni znatno spreminjal ne za črpalko in tudi ne za elektrokemijski modul. Do razlik je prišlo zaradi različnih zadrževalnih časov, in sicer daljši kot je bil zadrževalni čas večja je bila poraba električne energije.
Rezultati so pokazali, da so bili eksperimentalni podatki skladni s teoretičnimi napovedmi, kar potrjuje, da je metoda uporabna za čiščenje vodnih raztopin onesnaženih z MB.
Ključne besede: Metilen modro, mikroreaktorski sistem, elektrokemijski razpad, napetost, pretok
Objavljeno v DKUM: 18.09.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 7
 Celotno besedilo (2,68 MB) |
2. Razpad metilen modrega v pretočnem fotokemijskem mikroreaktorju : diplomsko deloLaura Žajdela, 2025, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu preučujemo razgradnjo sintetičnega barvila metilen modro v vodni raztopini s pomočjo pretočnega fotokemijskega mikroreaktorja. Namen raziskave je bil določiti optimalne pogoje procesa, ki omogočajo čim višjo učinkovitost čiščenja ob čim nižji porabi energije. Ker se metilen modro pogosto uporablja v tekstilni in farmacevtski industriji, njegova prisotnost v odpadnih vodah predstavlja pomemben okoljski problem.
Za izvedbo raziskave smo uporabili računalniški program Design Expert, s katerim načrtujemo poskuse po metodi odzivnih površin (RSM). Spreminjali smo štiri ključne parametre: pretok, začetno koncentracijo barvila ter količino dodanega železovega(II) sulfata in vodikovega peroksida, potek reakcije pa smo spremljamo s sprotnimi meritvami absorbance z UV-Vis spektrometrom. Na osnovi eksperimentalnih podatkov smo razvili matematični model za učinkovitost čiščenja in porabo energije. Rezultati kažejo, da ima na učinkovitost največji vpliv pretok, medtem ko začetna koncentracija barvila pomembno vpliva na porabo energije. Na koncu smo izvedli optimizacije z različnimi cilji kot so visoka učinkovitost čiščenje, minimalna poraba energije, pri čemer smo na podlagi razvite metod dobili kombinacije parametrov, ki vodijo do visoke učinkovitosti ob razmeroma nizki porabi energije.
Ugotovili smo, da je uporaba fotokemijskega mikroreaktorja učinkovita in energetsko primerna metoda za čiščenje barvil iz vode, ki ima potencial za širšo uporabo, tudi pri obdelavi industrijskih vod.
Ključne besede: metilen modro, mikroreaktor, fotokemija, Design Expert
Objavljeno v DKUM: 18.09.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 7
Celotno besedilo (3,77 MB) |
3. Modifikacija hidro-oglja pridobljenjega s hidrotermalno karbonizacijo za uporabo v procesu adsorpcije : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjePatricija Završki, 2023, diplomsko delo Opis: Namen diplomskega dela je bil izboljšati karakteristike oglja in adsorpcijsko kapaciteto oz. učinkovitost s pomočjo različnih modifikacij oglja. S procesom hidrotermalne karbonizacije (HTC) smo proizvedli hidro-oglje iz oljne pogače semen industrijske konoplje, ki še v tovrstne namene ni bila raziskana. Pridobljeno hidro-oglje smo kemijsko modificirali s štirimi različnimi kemijskimi reagenti (KOH, ocetna kislina, alkoholni kis, vinski kis). Kemijski obdelavi je sledila termična obdelava vzorcev (piroliza). Pridobljena aktivna hidro-oglja smo kemijsko karakterizirali, določili funkcionalne skupine na površini oglja, specifično površino ter zeta potencial. Modificirana oglja smo preizkusili v eksperimentih adsorpcije z barvilom metilen modro in določili adsorpcijsko kapaciteto posameznega oglja ter preučili vpliv modifikacije na samo adsorpcijo. Metilen modro se namreč lahko kopiči v ekosistemu in tako povzroča toksične učinke na živali, ljudi in rastline, zato ga je potrebno odstraniti iz odpadnih vod.
Vsa modificirana oglja, z izjemo enega vzorca, so bila uspešnejša pri odstranjevanju barvila metilen modro kot nemodificirano oglje, prav zaradi izboljšanih karakteristik in lastnosti, ki so jih povzročile kemijske modifikacije. Rezultati so pokazali, da je najvišjo adsorpcijsko kapaciteto dosegel vzorec modificiran s kalijevo bazo, 52,15 mg/g (100% učinkovitost odstranitve barvila). Najnižjo adsorpcijsko kapaciteto, 8,63 mg/g (16,32 %) je imelo oglje, modificirano z ocetno kislino. Drugo najvišjo kapaciteto, 42,55 mg/g (81,91 %) je imel vzorec modificiran z alkoholnim kisom, sledil mu je vzorec obdelan z vinskim kisom z adsorpcijsko kapaciteto 29,42 mg/g in 57,20 % učinkovitostjo. Presenetljivo pa nemodificirano oglje ni imelo najnižje kapacitete, saj je le-ta znašala 15,24 mg/g (29,33%) in je bila višja od kapacitete oglja modificiranega z ocetno kislino.
Ključne besede: kemijska modifikacija, hidro-oglje, hidrotermalna karbonizacija, adsorpcija, metilen modro, odstranjevanje onesnažil
Objavljeno v DKUM: 06.09.2023; Ogledov: 451; Prenosov: 117
Celotno besedilo (4,89 MB) |
4. Odstranjevanje organskih polutantov iz vode s poroznimi polielektroliti : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeVita Trkulja, 2022, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu z naslovom Odstranjevanje organskih polutantov iz vode s poroznimi polielektroliti smo sintetizirali vzorce poliakrilne kisline z različnimi stopnjami zamreženosti. Zanimalo nas je, kakšen vpliv ima zamreženost polimernega materiala na njegove adsorptivne lastnosti. Monolite poliakrilne kisline smo pridobili s postopkom polimerizacije kontinuirne faze emulzije z visokim deležem notranje faze. Za pripravo smo uporabili monomer akrilne kisline, zamreževalo N,N' – metilenbisakrilamid, deionizirano vodo, surfaktant Triton X – 405, natrijev hidroksid in iniciator amonijev persulfat. Dodali smo tudi toluen, ki je predstavljal notranjo fazo emulzije, in redoks iniciator N,N,N',N' – tetrametilenetilendiamin. Ker ob dodatku natrijevega hidroksida nastane sol akrilne kisline, smo enega izmed monolitov sintetizirali brez dodatka, saj nas je zanimalo kakšen vpliv ima to na sposobnosti adsorpcije. Reakcija, ki je potekla, je bila prosta verižna radikalska polimerizacija kontinuirne faze emulzije z visokim deležem notranje faze tipa olje v vodi. Kot končne produkte smo dobili monolite z naslednjimi stopnjami zamreženosti: 10,9 mol%, 18,5 mol%, 25,0 mol% in 30,6 mol%. En monolit smo sintetizirali s 9,8 mol% zamreženostjo in brez dodatka natrijevega hidroksida. Preden smo izvedli karakterizacijo, smo vzorce očistili v Soxhletovem aparatu, kjer smo ekstrahirali nezreagirane reaktante. Po čiščenju smo monolite shranili v metanolu, pred samo izvedbo meritev absorpcije pa smo metanol zamenjali z deionizirano vodo, saj smo meritve izvajali z vodnimi raztopinami barvil. Ugotovili smo, da ima takšen material veliko boljše sposobnosti adsorpcije za barvilo metilen modro kot metiloranž. Del materiala smo posušili, ker smo meritve izvajali pri suhih in mokrih vzorcih. Rezultati kažejo, da je adsorpcija za barvilo metilen modro boljša pri mokrih vzorcih kot pri suhih.
Ključne besede: poliakrilna kislina, adsorptivne lastnosti, metiloranž, metilen modro, emulzija, poliHIPE
Objavljeno v DKUM: 21.09.2022; Ogledov: 621; Prenosov: 61
Celotno besedilo (2,08 MB) |
