1. Razvoj katalizatorjev za magnetno segrevano oksidacijo propena v propilen oksid z molekularnim kisikom : magistrsko deloKatja Svetek, 2021, magistrsko delo Opis: Propilen oksid je komercialna kemikalija z velikim industrijskim pomenom. Metode za pridobivanje propilen oksida imajo dve glavni pomanjkljivosti – onesnaževanje okolja in visoke stroške proizvodnje. Začeli so razvijati nove metode, med drugim tehnologije pridobivanja propilen oksida z neposredno epoksidacijo ob prisotnosti molekularnega O2 kot oksidanta, s poudarkom na novih katalitskih sistemih. Težava ostaja pri kontroli nad selektivnostjo, saj je zaradi sorazmerno visoke temperature reakcijske mešanice težko preprečiti popolno oksidacijo propilena. Z uporabo magnetnih nanodelcev, bi lahko bistveno izboljšali selektivnost reakcije, saj se magnetni nanodelci zelo hitro segrejejo v izmeničnem magnetnem polju. Pri takšnih katalizatorjih se segreva zgolj katalizator, torej zgolj področje kjer se bo zgodila kemijska reakcija, reakcijska mešanica pa ostaja na sorazmerno nizki temperaturi.
V magistrskem delu smo sintetizirali katalizatorje na osnovi Cu/CuO specij nanešenih na magnetne nanokompozite. Magnetni nanokompoziti so sestavljeni iz magnetnih nanodelcev železovega oksida porazdeljenega po oksidni matrici. Oksidne matrice iz Al2O3, TiO2 in ZrO2 smo pripravili s hidrolizo prekurzorjev (prekurzorji: aluminijev nitrid, raztopina titanilovega sulfata v žveplovi (VI) kislini in raztopina cirkonovega acetata) v koloidni suspenziji nanodelcev magnetnega železovega oksida. Magnetni nanokompozit, katerega matrica je Al2O3, smo kalcinirali pri 500 °C 1 uro. Magnetna nanokompozita, kjer je matrica TiO2 in ZrO2 pa smo kalcinirali pri 350 °C 3 ure. Nato smo Cu/CuO specije nanesli na površino nanokompozitov s hidrolizo raztopine Cu2+ in kalcinirali pri temperaturi 350 °C 3 ure. Nazadnje smo nanokompozite modificirali s kalijem in ponovno kalcinirali pri temperaturi 350 °C 3 ure. Nanokompozite smo okarakterizirali z uporabo presevne elektronske mikroskopije (TEM), merjenjem magnetnih lastnosti, določevanjem specifične površine, rentgensko praškovno difrakcijo (XRD), rentgensko fluorescenčno spektrometrijo (XRF), temperaturno programirane desorpcije s CO2 (TPD-CO2), pulzne oksidacije z N2O in opravili teste katalitske aktivnosti za kontinuirno oksidacijo propilena z molekularnim O2 v plinski fazi in magnetnim segrevanjem katalizatorja. Z uporabo metod smo ugotovili, da vsi katalizatorji vsebujejo magnetni železov oksid, izkazujejo sorazmerno visoko specifično površino (do 217,9 m2/g), razen katalizator kjer je matrica ZrO2 (19,6–25,8 m2/g). Kljub primerljivi nasičeni magnetizaciji in relativno homogeni porazdelitvi magnetnih nanodelcev znotraj matrice so pri enakih amplitudah magnetnega polja katalizatorji dosegli različne stacionarne temperature v toku reakcijske mešanice 18 ml/min. Vse dosežene temperature so bile nižje od 260 °C. Zaradi sorazmerno nizke dosežene temperature je bila stopnja konverzije propilena manjša od 1 %, željenega produkta propilen oksida pa nismo zaznali. Na podlagi izvedenih testov sklepamo, da je potrebno dodatno delo na tematiki (povečanje količine katalizatorja v nasutju za dosego višje temperature, povečati delež Cu/CuO, povečati delež promotorja, itd.), da bi lahko zanesljivo ovrgli ali potrdili hipotezo o izboljšanju selektivnosti zaradi specifičnega gretja katalizatorja.
Ključne besede: magnetni nanodelci, magnetno segrevanje, selektivna oksidacija, propilen oksid
Objavljeno v DKUM: 05.01.2022; Ogledov: 991; Prenosov: 78
 Celotno besedilo (2,77 MB) |
2. Razvoj afinitetne kromatografije s proteinom a za določanje stopnje oksidacije terapevtskih monoklonskih protiteles razreda IgG1, IgG2 in IgG4 : magistrsko deloJanez Smerkolj, 2021, magistrsko delo Opis: Razvoj in proizvodnja bioloških zdravil vztrajno naraščata. Največji delež med njimi predstavljajo rekombinantna monoklonska protitelesa, ki so tekom razvoja, izdelave in shranjevanja podvržena neželenim procesom razgradnje. Oksidacija je ena izmed glavnih degradacijskih poti. Katalizirajo jo prisotnost kovinskih ionov, nečistoče v farmacevtskih oblikah, svetloba in povišana temperatura.
Za oksidacijo so med vsemi aminokislinami najbolj dovzetni površinsko izpostavljeni metioninski ostanki. Prisotnost oksidiranih metioninskih ostankov pri terapevtskih monoklonskih protitelesih vpliva na strukturo proteina in s tem na življensko dobo protitelesa v serumu, biološko funkcijo in imunogenost. Zato je določanje oksidacije metionina pri monoklonskih protitelesih pomemben del med biofarmacevtskim razvojem.
Določanje oksidacije metionina se večinoma izvaja s peptidnim kartiranjem, kjer protein encimsko razgradimo na krajše peptidne fragmente, ki jih ločimo s tekočinsko kromatografijo visoke ločljivosti in detektiramo z masno spektrometrijo ali UV detekcijo. Razvoj in izvajanje teh analitskih metod je časovno zamudno in tehnično zahtevno.
Protein A afinitetna kromatografija se je izkazala kot alternativna metoda pri določanju stopnje oksidacije monoklonskih protiteles. Imunoglobulini G vsebujejo v konstantnem področju površinsko izpostavljena metionina, dovzetna za oksidacijo. Nahajata se v stični površini CH2 in CH3 domene, blizu vezavnega mesta imunoglobulina na protein A. Oksidacija teh dveh metionininov zmanjša afiniteto vezave imunoglobulina na protein A in predstavlja princip ločbe oksidiranih od neoksidiranih vrst imunoglobulinov s pomočjo afinitetne kromatografije.
V okviru magistrskega dela smo uporabili afinitetno kromatografijo s proteinom A za spremljanje oksidacijskih stopenj imunoglobulinov razredov IgG1, IgG2 in IgG4. Dosegli smo željeno ločbo oksidiranih imunoglobulinov G od neoksidiranih in na podlagi ločbe razvili ustrezno analitsko metodo za določanje stopnje oksidacije monoklonskih protiteles. Z novo analitsko metodo lahko hitro in enostavno določimo stopnjo oksidacije za imunoglobuline IgG1, IgG2 in IgG4 razreda. Rezultati, pridobljeni z novo afinitetno kromatografsko metodo, so primerljivi z referenčno metodo peptidnega kartiranja. Prav tako lahko novo analitsko metodo uporabimo za analizo različnih imunoglobulinov G, brez predhodne spremembe kromatografskih pogojev.
Ključne besede: Imunoglobulin G, monoklonsko protitelo, oksidacija, metionin, proteina A, afinitetna kromatografija
Objavljeno v DKUM: 31.08.2021; Ogledov: 1260; Prenosov: 93
Celotno besedilo (2,75 MB) |
3. Primerjava katalitične in fotokatalitične razgradnje antrakinonskega barvila : diplomsko deloAna Lobnik, 2020, diplomsko delo Opis: Tekstilna industrija je ena največjih proizvajalcev odpadnih voda, za katere je značilno, močno obarvanost, prisotnost onesnaževal in velika nihanja kemijskih parametrov kvalitete vode, kot so kemijska potreba po kisiku (KPK), biokemijska potreba po kisiku (BPK) in celotnega organskega ogljika (TOC). Za razbarvanje tekstilnih odpadnih voda se najpogosteje uporabljajo napredni oksidacijski postopki (AOP), ki temeljijo na tvorbi hidroksilnih radikalov. Namen diplomskega dela je bil očistiti vodno raztopino antrakinonskega barvila z uporabo katalitične in fotokatalitične reakcije ob prisotnosti različnih katalizatorjev, železa, železovih ionov in manganovega kompleksa. Z merjenjem parametrov in izvajanjem kemijskih analiz smo dokazali, da so postopki primerni za čiščenje odpadnih tekstilnih voda. Primerjava katalitične in fotokatalitične reakcije je pokazala, da z UV-svetlobo pospešimo postopek, skrajšamo reakcijski čas in znižamo vrednosti TOC in KPK.
Ključne besede: antrakinonsko barvilo, napredni oksidacijski postopki, Fentonova oksidacija, foto-Fentonova oksidacija, MnTACN
Objavljeno v DKUM: 08.09.2020; Ogledov: 1297; Prenosov: 208
Celotno besedilo (1,79 MB) |
4. Čiščenje odpadne vode tekstilnega podjetja Galeb d. d. s šaržnim bioreaktorjem in predobdelava s Fentonovo oksidacijoLarisa Gorenjak, 2019, magistrsko delo Opis: Glavni cilj naloge je bil obdelati surovo odpadno vodo hrvaškega tekstilnega podjetja Galeb d. d. s šaržnim biološkim reaktorjem (ang. Sequence Batch Reactor (SBR)) do te mere, da bodo zadoščeni kriteriji zapisani v obratovalnem dovoljenju podjetja. Proces čiščenja s šaržnim biološkim reaktorjem smo izbrali zaradi cenovne ugodnosti, nezahtevnosti procesa in neuporabe kemikalij v procesu čiščenja. Proces čiščenja odpadne vode v šaržnem bioreaktorju je identičen procesu samočiščenja, ki poteka v naravi, s to razliko, da poteka hitreje zaradi velike koncentracije mikroorganizmov v aktivnem blatu. Analize vzorcev surove in prečiščene odpadne vode smo opravljali na Fakulteti za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Mariboru in v Nacionalnem laboratoriju za zdravje, okolje in hrano (NZLOH) v Mariboru. Od podjetja Galeb d. d. smo pridobili šest vzorcev surove odpadne vode, ki smo jih v petih procesih čistili le v šaržnem bioreaktorju, v šestem procesu pa smo testno izvedli še predobdelavo s Fentonovo oksidacijo, ki ji je sledil standardni postopek čiščenja v SBR. Za predobdelavo odpadne vode smo se odločili predvsem zaradi želje po zmanjšanju obarvanosti prečiščene odpadne vode. Od enajstih parametrov, ki so presegali maksimalno dovoljeno koncentracijo (MKD), določeno z obratovalnim dovoljenjem podjetja, smo jih s procesom čiščenja v SBR uspeli zmanjšati šest. V šestem procesu, kjer smo odpadno vodo pred vstopom v SBR obdelali s Fentonovo oksidacijo, nam je v povprečju uspelo zmanjšati vrednost spektralnega absorpcijskega koeficienta (SAK) na zadanih valovnih dolžinah kar za 96,89 %. Prav tako se je predobdelava s Fentonovo oksidacijo izkazala kot učinkovito pri zmanjševanju kemijske potrebe po kisiku (KPK), ki je bila v vseh iztokih iz SBR pod MDK.
Ključne besede: tekstilna odpadna voda, šaržni bioreaktor, Fentonova oksidacija, spektralni absorpcijski koeficient, kemijska potreba po kisiku
Objavljeno v DKUM: 15.03.2019; Ogledov: 1254; Prenosov: 131
Celotno besedilo (1,62 MB) |
5. Učinkovitost razgradnje bisfenola A po hidrotermičnem procesiranju odpadne vodeMaša Seitl, 2018, magistrsko delo Opis: Namen magistrskega dela je bil s sub- in superkritično oksidacijo v vodi degradirati bisfenol A (BPA). Poleg koncentracije BPA smo v vzorcih pri optimalnih pogojih preverjali tudi prisotnost oz. zmanjšanje organskih snovi z določanjem kemijske potrebe po kisiku (KPK) in celotnega organskega ogljika (TOC).
S spreminjanjem glavnih parametrov pri hidrotermičnem procesiranju vode – temperature, tlaka in pretoka raztopine, smo z začetnimi poskusi v ultra čisti vodi najprej želeli določiti optimalne pogoje za obdelavo vzorcev z dodanim BPA. Najboljše rezultate smo dosegli s superkritično oksidacijo pri T = 500 °C, p = 275 bar in ϕV = 1,5 mL/min, kjer smo dosegli popolno degradacijo bisfenola A. Z izbranimi (optimalnimi) pogoji pri posameznih temperaturah smo nato hidrotermično obdelali še vzorce sintetične odpadne vode v katero smo dodali BPA. Tudi tokrat smo najvišjo, 99,5 %, degradacijo dosegli pri že prej navedenih pogojih. Pri teh pogojih smo dosegli tudi najvišja odstotka znižanja vrednosti KPK in TOC in sicer 62,32 % pri vrednosti KPK ter 18,03 % pri vrednosti TOC.
Ugotovili smo, da je BPA zelo odporen na zunanje vplive in da je za njegovo degradacijo v vodi bolj primerna superkritična, kot pa subkritična oksidacija, le-ta pa mora potekati pri zelo ostrih pogojih (visoka temperatura in tlak) ter dolgih zadrževalnih časih v sistemu.
Ključne besede: bisfenol A, degradacija, hidrotermično procesiranje, subkritična oksidacija, superkritična oksidacija, odpadna voda
Objavljeno v DKUM: 13.07.2018; Ogledov: 1689; Prenosov: 177
Celotno besedilo (2,98 MB) |
6. Procesi odstranjevanja antibiotikov iz bolnišničnih odpadnih vodSeverina Stavbar, 2018, doktorska disertacija Opis: Ostanki antibiotikov in drugih zdravil, postajajo vse resnejši problem, saj jih najdemo v izpustih iz farmacevtskih in proizvodnih obratov, bolnišnic in odplakah iz čistilnih naprav. Različne študije so pokazale, da so ostanki antibiotikov prisotni v odpadnih in površinskih vodah, zadnje študije pa kažejo trend zviševanja tudi v tleh, podtalnici ter pitni vodi. Čeprav so izmerjene koncetracije v širokem koncentracijskem območju od ng/L do µg/L, so lahko nekateri razgradni produkti aktivnih snovi celo bolj toksični kot izvorna snov. Predhodne študije so pokazale, da so najvišje koncentracije antibiotikov v bolnišničnih odpadnih vodah. Za odstranitev takšnih onesnaževal pa obstoječe čistilne naprave niso primerne, saj velike količine antibiotikov ostajajo v vodi tudi po čiščenju.
V doktorski disertaciji so predstavljeni trije procesi odstranjevanja teh onesnaževal iz bolnišničnih odpadnih vod. Glavni namen je bil poiskati napredne, izvedljive metode za odstranitev izbranih antibiotikov iz bolnišnične odpadne vode. V prvem delu smo se osredotočili na postopek čiščenja s sub in super-kritično oksidacijo, kjer smo preučili procesne parametre: vpliv temperature, tlaka, pretoka in časa. V drugem delu smo opravili postopek ozonacije, kjer smo spremljali učinkovitost čiščenja odpadne vode s spreminjanjem pH vzorca, različnimi odmerki ozona ter dodatek vodikovega peroksida (H2O2). V tretjem delu smo za čiščenje sintetično pripravljene bolnišnične odpadne vode uporabi aerobni reaktor, kjer smo iskali optimalen bivalni čas. Vsebnost antibiotikov smo po vsaki metodi čiščenja določali z optimiranimi LC-MS/MS analiznimi tehnikami.
V zadnjem delu doktorske disertacije smo vse omenjene postopke čiščenja implementirali na realnem vzorcu bolnišnične odpadne vode. Vsebnost antibiotika v realnem vzorcu pred in po čiščenju smo določali z ekstrakcijo na trdni fazi v povezavi z optimirano LC-MS/MS tehniko. Na koncu smo izvedli še test inhibicije porabe kisika z aktivnim blatom za oksidacijo ogljika in amonija, s katerim smo poskušali ugotoviti, toksičen vpliv očiščene vode na mikrooganizme v aktivnem blatu.
Ključne besede: Antibiotiki, Bolnišnična odpadna voda, Sub-kritična oksidacija, Super-kritična oksidacija, Ozonacija, Aerobni reaktor, LC-MS/MS, Test toksičnosti
Objavljeno v DKUM: 20.06.2018; Ogledov: 2030; Prenosov: 280
Celotno besedilo (2,60 MB) |
7. Notranja oksidacija mikrolegiranega zlata za medicinske aplikacijeTjaša Zupančič Hartner, 2016, doktorska disertacija Opis: V doktorski disertaciji je obravnavana problematike izdelave mikrolegiranega disperzijsko utrjenega zlata z disperzijo oksidov (La2O3), redko zemeljskega elementa (La) s procesom notranje oksidacije ter študija biokompatibilnosti materiala.. V prvem delu raziskav smo izdelali zlitino Au – 0,5 ut.% La, s postopkom klasičnega litja. Rezultati karakterizacije so pokazali, da že zelo majhna količina mikrolegirnega elementa lantana v zlati zlitini, povzroči tvorbo intermetane faze Au6La, ki pomembno izboljša mehanske lastnosti mikrolegiranega zlata, v primerjavi s čistim zlatom. V drugem delu smo s tehnologijo hitrega strjevanja in valjanja, izdelali trakove z metastabilno mikrostrukturo. S hitrim strjevanjem zlitine Au - 0,5 ut.% La smo dosegli spremembo morfologije strjevanja. Mikrostruktura hitro strjenih trakov sestoji iz zelo finih zrn αAu, s premerom do nekaj mikrometrov ter homogeno razporejeno intermetalno fazo (Au6La), po celotnem preseku traku. Izmerjena trdota trakov je pokazala, da se je v primerjavi z litim stanjem, trdota povečala za skoraj 20 %. Valjane trakove smo rekristalizacijsko žarili in ugotovili, da že majhen dodatek 0,5 % La, zvišuje temperaturo rekristalizacije do 200 K in povzroči rekristalizacijski zastoj. Karakterizacija materiala, je pokazala, da intermetalna faza Au6La v valjanih trakovih tvori neprekinjeno mrežo po mejah zrn, ki dodatno niža hitrost rekristalizacije. Sledila je notranja oksidacija zlitine v litem, valjanem in hitro strjenem stanju. Rezultati notranje oksidacije zlitine v litem ter valjanem stanju so pokazale, da proces notranje oksidacije poteče le po mejah kristalnih zrn z oksidacijo lantana iz intermetalne faze (Au6La). Med tem ko notranja oksidacija hitro strjenih trakov poteče s oksidacijo lantana iz trdne raztopine in tvorbo CNO ter delno po mejah zrn s oksidacijo lantana iz intermetalne faze (Au6La) . Na osnovi rezultatov smo identificirali mehanizem notranje oksidacije in postavili model notranje oksidacije zlitine Au- 0,5 ut.% La, ki rezultira v disperzijskem utrjanju mikrolegirane zlate zlitine v površinskem sloju, kljub temu, da je topnost kisika v kristalni mreži zlata zelo majhna. V zaključni fazi smo potrdili, da je material Au-0,5 ut.% La biokompatibilen, kar daje možnost njegove uporabe v obliki tankih nanosov na medicinske implantate.
Ključne besede: notranja oksidacija, zlato, zlitine zlato-lantan, biokompatibilnost zlato-lantan zlitin
Objavljeno v DKUM: 05.07.2016; Ogledov: 2378; Prenosov: 167
Celotno besedilo (6,89 MB) |
8. Primerjava antioksidacijskih učinkov in sinergije različnih antioksidantov v emulzijahVesna Štih, 2015, diplomsko delo Opis: Namen diplomske naloge je bil določiti najučinkovitejši antioksidant oziroma kombinacijo antioksidantov v emulziji. Emulziji tipa (O/V) smo dodali različne antioksidante in tako dobili 13 vzorcev. Vzorce smo pospešeno starali tri mesece pri 50 °C. Vsak teden smo določili stopnjo oksidacije vzorcev. Stopnjo oksidacije smo določili s pomočjo dveh metod: peroksidnega in p-anisidinskega števila. Jodometrična določitev peroksidnega števila je titrimetrična metoda, s katero določamo primarne oksidacijske produkte hidroperokside. Hidroperoksidi so nestabilne spojine brez vonja in okusa. Določitev p-anisidinskega števila je spektrofotometrična metoda, s katero določamo sekundarne oksidacijske produkte. Sekundarni oksidacijski produkti, gre predvsem za aldehide in ketone, nastanejo z razpadom hidroperoksidov in dajejo maščobam značilne lastnosti žarkosti. Uporaba obeh metod nam omogoča celosten vpogled v oksidacijo emulzije. Ugotovili smo, da se je stopnja oksidacije v splošnem iz tedna v teden povečevala. Opazili smo tudi nekatera odstopanja, ki jih je mogoče pojasniti s pretvorbo primarnih produktov v sekundarne in nadalje z razpadom sekundarnih produktov. Najnižjo stopnjo oksidacije smo izmerili vzorcu, ki je vseboval komercialno dobavljivo mešanico antioksidantov. Zelo dobre rezultate smo opazili tudi pri slepem vzorcu. Menimo, da je razlog za to mandljevo olje v emulziji, ki je bogat vir vitamina E, ta pa je močan naravni antioksidant, ki očitno v kombinaciji z drugimi antioksidanti izgubi svojo učinkovitost. Najslabše se je odrezal vzorec, ki je vseboval oljetopne komponente ekstrakta rožmarina.
Ključne besede: oksidacija maščob, antioksidanti, emulzije, peroksidno število, p-anisidinsko število
Objavljeno v DKUM: 21.10.2015; Ogledov: 1507; Prenosov: 137
Celotno besedilo (1,93 MB) |
9. Kinetika notranje oksidacije v hitro strjenih zlitinah Cu-ZrIvan Anžel, L. Kosec, 1997, izvirni znanstveni članek Opis: Kombinacija hitrega strjevanja in notranje oksidacije je obetaven postopek za izdelavo disperzijsko utrjenih bakrovih zlitin z drobno disperzijo visootemperaturno stabilnih oksidnih delcev legirnih elementov, katerih topnost v bakru je zanemarljivo majhna. Ker zmanjšamo z uporabo hitrega strjevanja mikrosegregiranost in dosežemo drobno disperzijo delcev intermetalne faze, lahko obravnavamo notranjo oksidacijo hitro strjenih trakov kot notranjo oksidacijo dvofaznih zlitin. Potek in kinetika procesa sta v takšnih razmerah specifična in odvisna tudi od procesov, ki potekjo v neoksidiranem delu pred cono notranje oksidacije. V prispevku predstavljamo rezultate raziskav kinetike notranje oksidacije v hitro strjenh trakovih zlitin Cu-Zr. Postavili smo modele poteka notranje oksidacije pri različnih temepraturah ter primerjali izračunane vrednosti rasti oksidirane cone z eksperimentalno dobljenimi.
Ključne besede: metalurgija, zlitina Cu-Zr, notranja oksidacija, hitro strjevanje
Objavljeno v DKUM: 10.07.2015; Ogledov: 1722; Prenosov: 52
 Povezava na celotno besedilo |
10. Študij notranje oksidacije v naogljičenih hitrostrjenih trakovih CuRebeka Rudolf, Ladislav Kosec, Ivan Anžel, Leo Gusel, Mojmir Poharc, 2007, izvirni znanstveni članek Opis: In this paper we present a composite with fine dispersion of nano-sized bubbles, which can be formed by internal oxidation of fine dispersed graphite particles. For this purpose the initial pure Cu ribbons were internally carbonised to obtain very fine, some 100 nm-sized graphite particles homogeneously distributed in the Cu matrix. By the internal oxidation process the reaction of dissolved oxygen with graphite yields the gas products (CO, CO2) which cannot be dissolved in the crystal lattice of the metal. The gas products are meshed in the space previously occupied by graphite and they have a greater specific volume than the solid graphite, thus establishing the compressive stresses in the metalic matrix and consequently causing the strengthening offect. On the other hand, such stress fields can react with sliding dislocation, whereby they impede the dislocation motion and consequently we would expect that the composite mechanical properties would be improved.
Ključne besede: metalurgija, kompoziti, notranja oksidacija, grafit, bakrovi trakovi, mikrostruktura
Objavljeno v DKUM: 10.07.2015; Ogledov: 972; Prenosov: 87
Celotno besedilo (547,46 KB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
