1. |
2. Hiperzamreženje polihipe materialov z uporabo tiol-en klik kemije : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeVitan Šlamberger, 2023, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu je predstavljena priprava poroznih polimerov na osnovi 2-etilheksil akrilata (EHA) in različnih zamreževal (divinil adipat (DVA), etilen glikol dimetakrilat (EGDMA), 1,4 – butandiol divinil eter (BDVE)) z uporabo polimerizacije v emulziji z visokim deležem notranje faze oz. HIP emulziji. Kopolimere smo pripravili v različnih razmerjih EHA in zamreževala, pri čemer smo dodali še surfaktant PEL 121 in iniciator AIBN. Poleg prej naštetih komponent, ki sestavljajo kontinuirno fazo, smo dodali še 80 vol.% vodne faze, ki je bila 1,78-% vodna raztopina CaCl2. Sintetizirane polimere smo hiperzamrežili z uporabo radikalskega hiperzamreženja in tiol-en hiperzarmeženja z di- in tri-tiolom z namenom povišanja specifične površine. Pri treh od devetih sintetiziranih polimerih smo opazili poliHIPE strukture z uporabo vrstične elektronske mikroskopije, pri ostalih pa smo opazili bikontinuirno morfologijo. Specifične površine polimerov so bile izmerjene z uporabo porozimetrije na podlagi modela BET, in sicer do 9,02 m2/g, kar je predstavljalo približno 1,5-kratno povišanje specifične površine zaradi hiperzamreženja z di-tiolom.
Ključne besede: poliHIPE, hiperzamreženje, polimerizacija, porozni polimeri, tiol-en
Objavljeno v DKUM: 05.09.2023; Ogledov: 150; Prenosov: 19
 Celotno besedilo (3,62 MB) |
3. Sinteza makroporoznih kroglic na osnovi ionsko-nabitih monomerov z uporabo multiplih-emulzij in njihova uporaba kot adsorbentov za odstranjevanje težkih kovin : magistrsko deloIrena Abramović, 2022, magistrsko delo Opis: V magistrski nalogi smo sintetizirali visokoporozne polielektrolitne polimere v obliki monolitov in kroglic, imenovane poliHIPE materiali. PoliHIPE monolite smo pripravili z emulzijsko polimerizacijo, medtem ko smo kroglice pripravili s sedimentacijsko polimerizacijo multiplih emulzij. Oba tipa polielektrolitnih adsorbentov sta bila na osnovi 2-akrilamido-2-metilpropansulfonske kisline (AMPS) in akrilamida (AAM). Prisotnost porozne morfologije smo analizirali z elektronsko vrstično mikroskopijo (SEM), kemijsko in elementno sestavo pa z infra-rdečo (FTIR) spektroskopijo in elementno analizo.
V nadaljevanju smo raziskali adsorpcijske lastnosti in kinetiko adsorpcije PAMPS poliHIPE materialov. Preučevali smo, kako oblika (monolit v primerjavi s kroglicam), količina ionskih skupin (PAMPS 100 in PAMPS 50) ter poroznost vplivajo na adsorpcijske procese. Za primerjavo vpliva poroznosti, smo uporabili ne-porozne, komercialno dostopne kroglice na osnovi sulfoniranega polistirena. Pripravili smo modelne raztopine cinkovih (Zn(NO3)2), železovih (Fe(NO3)3) in aluminijevih (Al(NO3)3) ionov, ter spremljali proces adsorpcije kot funkcijo časa. Za ta namen smo uporabili emisijsko atomsko spektrometrijo (FAAS). Izkazalo se je, da spremenjeno število ionskih skupin ni tako zelo vplivalo na hitrost adsorpcije, saj je bila le-ta zelo podobna pri obeh tipih monolita (PAMPS 100M in PAMPS 50M) kot tudi kroglic (PAMPS 100K in PAMPS 50K). Rezultati so pokazali, da sta oblika in poroznost vplivala na hitrost adsorpcije. Adsorpcija v primeru kroglic je potekla hitreje kot pri uporabi monolita (vpliv oblike), prav tako pa je bila adsropcija hitrejša v primeru poroznih kroglic kot pri neporoznih komercialnih kroglicah (vpliv poroznosti). S pomočjo enačb za linearizirana modela psevdo-prvega reda in psevdo-drugega reda, smo določili po katerem modelu je potekala adsorpcija vsakega adsorbenta v vseh treh raztopinah kovin. Adsorpcijske lastnosti in kinetiko adsorpcije smo spremljali tudi pri višjih temperaturah, 35 °C in 50 °C ter izračunali kateremu kinetičnemu modelu sledijo.
Ključne besede: PoliHIPE, polielektroliti, multiple emulzije, težke kovine, adsorpcija, kinetika
Objavljeno v DKUM: 06.01.2023; Ogledov: 440; Prenosov: 42
Celotno besedilo (5,45 MB) |
4. Imobilizacija encimov na porozni poli(glicidil metakrilat) : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeVesna Vrankar, 2022, diplomsko delo Opis: V diplomski nalogi je prikazana študija imobilizacije encima na poliHIPE material, poli(glicidilmetakrilat-ko-etilenglikol dimetakrilat). Najprej smo pripravili poliHIPE materiale z različnimi deleži vodne faze (med 75 vol% in 90 vol%) in zamreževala (15 mol% in 30 mol%). Nato pa smo ustrezno očiščen in okarakteriziran material (FTIR spektroskopija, elementna analiza, vrstična elektronska mikroskopija in adsorpcijskaporozimetrija) uporabili kot nosilec za encim lipazo, katerega smo uporabili kot biokatalizator za hidrolizo 4-nitrofenil butirata. Za ta namen smo uporabili dve vrsti lipaze, lipazo Aspergilius niger in Candida cylindracea.
Poli(glicidilmetakrilat-ko-etilenglikol dimetakrilatne) monolite smo uspešno sintetizirali s polimerizacijo emulzije z visokim deležem notranje faze tipa voda v olju. Oljna (organska, monomerna oz. zunanja) faza emulzije je vsebovala monomer glicidil metakrilat, zamreževalo etilenglikol dimateakrilat, iniciator azobisizobutironitril in surfaktant Pluronica L 121. Kot notranjo fazo smo uporabili 1,8% vodno raztopino kalcijevega klorida heksahidrata. Polimerne monolite smo okarakterizirali in funkcionalizirali. S karakterizacijo smo potrdili vključenost obeh monomerov v polimerne verige in njihovo porozno strukturo. Funkcionalizirali smo jih z nukleofilno substitucijo z encimom lipazo. Uspešnost reakcije smo preverili z elementno analizo in testno reakcijo, hidrolizo 4-nitrofenil butirata v p-nitrofenol in butirično kislino. Elementna analiza je pokazala vsebnost dušika v polimeru z vezanim (imobiliziranim) encimom, medtem ko dušika pri osnovnem polimeru elementni analizator ni zaznal. Da je bila imobilizacija encima uspešna smo potrdili tudi z reakcijo hidrolize in sicer z nastankom rumenega kompleksa p-nitrofenola, ki se pri katalizi s polimerom brez encima ni formiral.
Ključne besede: poliHIPE materiali, emulzije z visokim deležem notranje faze, encim, lipaza, imobilizacija, hidroliza 4-nitrofenil butirata
Objavljeno v DKUM: 23.09.2022; Ogledov: 382; Prenosov: 68
Celotno besedilo (2,67 MB) |
5. Funkcionalizacija tiolnih skupin v poroznih politiolenih : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeSimona Veljanovska, 2022, diplomsko delo Opis: Namen te diplomske naloge je bil sintetizirati visoko porozne polimerne materiale s tiol-en klik fotopolimerizacijo, pri kateri smo kot vir tiolnih skupin uporabili pentaeritritol tetrakis (3-merkaptopropionat), kot vir vinilnih skupin pa akrilata trimetilolpropan triakrilat in 1,6-heksandiol diakrilat ter ester diviniladipat. Sintezni postopek je temeljil na fotopolimerizaciji kontinuirne faze emulzije z visokim deležem notranje faze tipa voda v olju, katere rezultat je visoko porozna morfologija materiala. Kot vir vinilnih skupin smo uporabili akrilate in ester zato, ker se med seboj razlikujejo v reaktivnosti. Ker so estri bolj reaktivni kot akrilati smo pričakovali, da v tovrstnih materialih na račun pogostejše abstrakcije vodikovega atoma iz druge molekule tiola od strani estra v propagaciji, v materialu ne bo ostalo skupin, ki jih lahko v nadaljevanju izkoristimo za različne aplikacije. Ostanejo pa v primeru akrilatov, ki pa imajo večjo težnjo po homopolimerizaciji. Mi smo sintetizirane polimere uporabili kot nosilce za bakrovo in kobaltovo sol in za oksidativno reakcijo s katero smo tiolne skupine pretvarjali v disulfidne skupine.
Sintetizirani in funkcionalizirani material smo ustrezno okarakterizirali s FTIR in Ramansko spektroskopijo, elementno analizo, vrstičnim elektronskim mikroskopom, porozimetrom in Ellmanovim testom.
Sinteza polimernih materialov je bila uspešna. Kot rezultat fotopolimerizacije smo dobili elastične monolitne materiale s tipično poliHIPE morfologijo v primeru uporabljenih akrilatov in bikontinuirno morfologijo v primeru estra. Polimera z akriltanim monomerom sta vsebovala večji delež prostih tiolnih skupin kakor material z estrskim monomerom. Reakcija z jodom v acetonitrilu, ki pretvarja tiolne skupine v disulfidne, je bila z Ramansko spektroskopijo uspešno potrjena le za akrilatna monomera.
Ključne besede: poliHIPE, emulzija z visokim deležem notranje faze, tiol-en klik reakcija, fotopolimerizacija, oksidativna reakcija
Objavljeno v DKUM: 22.09.2022; Ogledov: 352; Prenosov: 31
Celotno besedilo (1,33 MB) |
6. 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: 343; Prenosov: 28
Celotno besedilo (2,08 MB) |
7. Uporaba tiol-en klik reakcije za polimerizacijo terpenov s tioli : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeVesna Kocijan, 2022, diplomsko delo Opis: Cilj diplomskega dela je bil pripraviti polimerne materiale s tiol-en polimerizacijo iz terpenov in večfunkcionalnih tiolov. Pri tem smo uporabili monomere (terpene) iz obnovljivih virov in ne monomerov, pridobljenih iz nafte. Kot zamreževala smo uporabili biorazgradljive tiole, ki za okolje ne predstavljajo nevarnosti glede onesnaženja. Sintetizirali smo polimere iz večfunkcionalnih tiolov trimetilolpropan tris (3-merkaptopropioata) (tri tiola) in heksan-1,6-ditiola (ditiola) in terpenov (mircen in limonen) ob prisotnosti etilen glikol dimetakrilata (EGDMA). Molska razmerja monomerov smo izbrali na način, da smo imeli pri začetnih vzorcih molsko razmerje dvojnih vezi v primerjavi s tiolnimi skupinami 1:1, pri kasnejših vzorcih pa smo višali delež dvojnih vezi v primerjavi s tiolnimi skupinami. Uspešnost polimerizacije smo potrdili z gravimetrijo suhih vzorcev po polimerizaciji in čiščenju, FT-IR spektroskopijo in elementno analizo. Po opravljenih analizah smo ugotovili, da je mircen bolj reaktiven od limonena ter da je tri tiol kljub večji sterični oviranosti bolj primeren za polimerizacijo s terpenoma kot ditiol. Glede na rezultate elementne analize žvepla in glede na rezultate o izgubi mase po čiščenju polimerov smo uspešno sintetizirali tiol-en polimere na osnovi mircen:tri tiol:EGDMA s polimerzacijo v masi. Iz te monomerne mešanice pa nam je uspelo pripraviti tudi visoko porozen poliHIPE material s tipično poliHIPE morfologijo, ki smo jo potrdili z vrstično elektronsko mikroskopijo.
Ključne besede: Terpeni, tioli, poliHIPE, polimerizacija v masi, tiol-en klik polimerizacija
Objavljeno v DKUM: 19.09.2022; Ogledov: 394; Prenosov: 37
Celotno besedilo (2,96 MB) |
8. Polimerne strukture s spremenljivo porazdelitvijo por : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeNika Marija Murenc, 2022, diplomsko delo Opis: V diplomski nalogi smo želeli pripraviti material s stopenjsko velikostjo por, zato smo si najprej pripravili vzorce, kjer smo kot monomer uporabili trimetilolpropan triakrilat(TMPTA), mu dodali toluen, surfaktant Hypermer B246 (HB246) in fotoiniciator Irgacure 819 (I819). Tej organski fazi smo med mešanjem po kapljicah dodali 80 vol. % vodne faze. Ker nas je zanimala sprememba v velikosti por, smo pripravili vzorce, pri katerih smo dodajali različne deleže topila DMSO in THF (od 1% do 32%). Poleg dodajanja različnih deležev topil, pa smo pripravili tudi vzorce, ki smo jih mešali pri različnih hitrostih. Določili smo velikosti por, ki so se nahajale v območju do 60 µm, ter opazovali porazdelitve v tem območju glede na posamezni vzorec. Z elementno analizo smo dokazali, da se sestava pri posameznih vzorcih ni spremenila. S pomočjo navedenih določitev smo pripravili tri vzorce, ki so imeli dovolj veliko razliko v velikosti por, in s kombiniranjem teh pripravili materiale s stopenjsko poroznostjo. Zaradi dovolj velike viskoznosti HIP emulzij, smo vzorce preprosto prelili enega na drugega, ne da bi pri tem prišlo do mešanja emulzij, kar je omogočilo pripravo vzorcev s spremenljivo porazdelitvijo por.
Ključne besede: HIP emulzije, poliHIPE materiali, poroznost, porozni materiali, gradientni materiali, porozni gradientni materiali
Objavljeno v DKUM: 15.09.2022; Ogledov: 318; Prenosov: 28
Celotno besedilo (3,16 MB) |
9. Terpeni iz bioloških virov za pripravo makromolekul : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeIrena Ačko, 2022, diplomsko delo Opis: Terpeni so spojine naravnega izvora in zaradi tega predstavljajo dobro alternativo spojinam sintetičnega izvora, predvsem tistim, ki so petrokemičnega izvora. Zaradi strukturne raznolikosti terpenov in različne reaktivnosti je njihov spekter uporabe širok. V diplomskem delu je predstavljena priprava poroznih polimernih materialov iz različnih akrilatov – trimetilolpropan triakrilat in pentaeritritol tetraakrilat ter terpenov – karvon in mircen. Delež notranje faze je bil 80 vol. %. Za pripravo smo uporabili karvon in trimetilolpropan triakrilat ter mircen in pentaeritritol tetraakrilat v razmerjih 1:3, 1:1, in 3:1. Namen priprave poroznih materialov z različnimi razmerji akrilata in terpena je ugotavljanje vpliva različnih terpenov in deležev le-teh na vrednosti specifične površine in velikosti por.
Na pripravljenem materialu smo izvedli analizo morfologije z vrstičnim elektronskim mikroskopom. Opazovali smo primarne in sekundarne pore. Po izračunu povprečja primarnih in sekundarnih por smo ugotovili, da so vrednosti relativno podobne, kar nakazuje na to, da razmerje terpen:akrilat ter sestava materiala nimata signifikantnega vpliva na velikost por. Povprečni premeri primarnih por se gibajo med 6 μm in 10 μm, povprečni premeri sekundarnih por pa imajo vrednosti okoli 1 μm. Z Brunauer-Emmett-Teller analizo smo izmerili specifične površine in na podlagi dobljenih vrednosti ugotovili, da višji kot je delež akrilata, višja bo stopnja zamreženosti, kar se bo posledično odrazilo v visokih vrednostih specifične površine in obratno, višji bo delež terpena, nižja bo specifična površina. Iz rezultatov o specifični površini in premerov por smo ugotovili tudi, da manjši kot so premeri por, večja je specifična površina. Z elementno analizo smo določili vsebnost ogljika in vodika v vzorcih s karvonom in trimetilolpropan triakrilatom. Rezultate elementne analize smo uporabili za izračun vključenosti karvona in ugotovili, da je med 4 mol. % in 37 mol. %.
Ključne besede: poliHIPE, terpeni, karvon, mircen, porozni materiali
Objavljeno v DKUM: 13.09.2022; Ogledov: 372; Prenosov: 22
Celotno besedilo (2,68 MB) |
10. Polimerizacija terpenov v koloidnih prekurzorjih : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeNika Skušek, 2022, diplomsko delo Opis: Naravni polimeri v vse večji meri nadomeščajo sintetične ekvivalente iz fosilnih goriv. Za njihovo sintezo se med drugim uporabljajo terpeni, ki so široko dostopni kot stranski produkti pri predelavi citrusov. Polimeri sintetizirani iz le-teh imajo nizko toksičnost in so potencialno biorazgradljivi, zato se intenzivno raziskujejo kot prekurzorji za razvoj trajnostnih polimerov. V diplomskem delu smo z uporabo emulzij z visokim deležem notranje faze, t.i. HIPE, sintetizirali porozne poliHIPE materiale na osnovi izbranih terpenov, tj. limonena in mircena. Pripravili smo kopolimere različnih razmerij terpena proti akrilatu (1:1, 1:3 in 3:1), pri čemer smo kot drugi monomer v organski fazi uporabili trimetilolpropan triakrilat (TMPTA) ob dodatku surfaktanta Hypermer B246, iniciatorja AIBN in toluena. Poleg tega smo glede na celotni volumen emulzije dodali 80 vol.% vodne faze. Na podlagi različnih razmerij smo ugotavljali vključenost terpena v polimeru in opazovali vpliv na morfologijo ter poroznost. Vzorce smo očistili v Soxhletovem aparatu in karakterizirali z različnimi metodami. Kemijsko sestavo smo preverili z elementno analizo, iz dobljenih vrednosti smo izračunali vključenost terpena v našem vzorcu. Z elektronsko vrstično mikroskopijo (SEM) smo preverili ali imajo vzorci ustrezno, za poliHIPE značilno, porozno strukturo sestavljeno iz primarnih in sekundarnih por, ki smo jih tudi izmerili. Po metodi BET smo izmerili specifične površine, določili smo še celokupno in skeletno gostoto iz katere smo izračunali poroznost. Nenazadnje pa smo posneli FTIR spektre s katerimi smo se prepričali o uspešnosti sinteze.
Ključne besede: poliHIPE, terpeni, naravni polimeri, HIPE, kopolimeri
Objavljeno v DKUM: 31.08.2022; Ogledov: 404; Prenosov: 81
Celotno besedilo (6,72 MB) |
