1. Imobilizacija encimov na visoko porozne polimerne nosilceLara Berložnik, 2024, magistrsko delo Opis: Namen magistrskega dela je bil razviti učinkovite postopke za sintezo poroznih polimernih materialov v različnih oblikah, kot so monoliti in zrna. Monolitne materiale smo pripravili s polimerizacijo v masi in s polimerizacijo zunanje faze emulzij z visokim deležem notranje faze, medtem ko smo zrna sintetizirali s suspenzijsko polimerizacijo. Zrna smo nato uporabili kot nosilce za imobilizacijo encimov.
Najprej smo sintetizirali monolitne poli(glicidil metakrilat-ko-etilen glikol dimetakrilatne) materiale s polimerizacijo v masi, pri čemer smo uporabili različne deleže porogenega topila, ki so variirali med 0 in 200 vol. % glede na volumen monomerov. Produkt je bil krhek material, pri čemer se je z nižjimi deleži porogena tvoril material z neporozno morfologijo, z višjimi deleži pa t.i. cvetačna morfologija. S polimerizacijo zunanje faze emulzij z visokim deležem notranje faze, inducirano termično ali s fotopolimerizacijo ter uporabo zamreževala v deležih od 5 mol % do 25 mol %, smo pridobili monolitne materiale s celično morfologijo. Pore v teh materialih so bile raznolike tako po obliki kot po velikosti. Materiale smo karakterizirali z vrstičnim elektronskim mikroskopom za določitev morfologije,FTIR spektroskopijo in elementno analizo za določitev kemijske sestave ter porozimetrijo za določitev porazdelitve velikosti por in specifične površine.
Sintetizirana in okarakterizirana poli(glicidil metakrilat-ko-etilen glikol dimetakrilatna) zrna smo uporabili kot nosilce za imobilizacijo encima lipaze iz Candida cylindracea. Imobilizacijo encima smo izvedli na poroznih in neporoznih zrnih, tako z uporabo distančnika in mrežnega zamreževalca kot brez njiju. Imobilizacija je bila uspešna v vseh primerih, pri čemer je bila nekoliko bolj učinkovita ob uporabi distančnika in mrežnega zamreževalca, kar smo potrdili s testno reakcijo hidrolize 4-nitrofenil butirata. Učinkovitost vezave encima smo preverjali z določanjem koncentracije proteina pred in po imobilizaciji z Bradfordovo metodo.
Ključne besede: poliHIPE material, HIP emulzija, suspenzijska polimerizacija, imobilizacija encima, Lipaza Candida Cylindracea
Objavljeno v DKUM: 04.10.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 14
 Celotno besedilo (5,33 MB) |
2. Razvoj stacionarne faze za separacijo naravnih spojinJaka Kodelja, 2024, diplomsko delo Opis: Diplomsko delo prikazuje razvoja nove stacionarne faze za izolacijo šestih elagitaninov (ET), galne (GK) in elagične kisline (EK) iz vodnega izvlečka kostanjevega lesa, z uporabo treh različnih polimerov, v vlogi stacionarne faze. Polimere, poli (stiren-ko-divinilbenzen) (PS/DVB), poliakrilat (PA) ter poli (vinilpirolidon-ko-divinilbenzen) (PVP/DVB) smo polimerizirali s suspenzijsko polimerizacijo, z uporabo iniciatorja α,α'-azobisisobutironitrila (AIBN) in stabilizatorjema polivinilpirolidonom (PVP) ter polivinil alkoholom (PVA). S temi polimeri smo napolnili v kromatografsko kolono za hitro kromatografijo ter preverili njihovo učinkovitost za ločevanja ET z uporabo preparativnega HPLC. Uspešnost ločbe smo preverili z analiznim HPLC. Pri tem smo spreminjanjali deleža acetonitrila (ACN) v mobilni fazi, dokler nismo dobili uspešne izolacije ET, GK in EK. Pogosto se je zgodilo, da so se vse komponente kostanjevega izvlečka izločile iz kolone v mrtvem času, ne glede na vrsto uporabljene stacionarne faze ali gradienta. Za takšno stacionarno fazo smo ocenili, da ni ustrezna za ločevanje danih spojin. Pri ločbi se je najbolj izkazala stacionarna faza PVP/DVB. To stacioanrno fazo smo nato uporabili za razvoj metode, s katero smo poskušali dobiti čim boljšo ločbo posameznih elagitaninov. Poleg tega smo opazovali tudi, kako na uspešnost ločbe vpliva povprečna velikost delcev stacionarne faze.
Ključne besede: elagitanini, veskalin, kastalin, veskalagin, kastalagin, galna kislina, elagična kislina, ruburin A, ruburin D, čiščenje, izolacija, HPLC, preparativni HPLC, polimerizacija, suspenzijska polimerizacija
Objavljeno v DKUM: 16.09.2024; Ogledov: 16; Prenosov: 9
Celotno besedilo (6,17 MB) |
3. Vpliv iniciatorja in zamreženja na odzivnost hidrogel/stiren dvodomenskih poroznih polimerov : magistrsko deloDomen Slemenšek, 2024, magistrsko delo Opis: Magistrsko delo predstavlja rezultate sinteze in proučevanja vplivov iniciatorja, zamreženja in drugih dejavnikov na dvodomenski porozni polimer. Ena domena je hidrogel, ki vsebuje akrilno kislino zamreženo z N,N'-metilenbis(akrilamid)-om, medtem ko druga domena, v kateri se ta hidrogel nahaja, vsebuje stiren zamrežen z divinilbenzenom. Tako se hidrogelu omeji prostor za nabrekanje in s tem poveča uporabnost. Polimer smo sintetizirali z verižno radikalsko polimerizacijo emulzije z visokim deležem notranje faze.
Pomembno je bilo zagotoviti stabilnost emulzije, da ni prišlo do ločevanja faz. Monoliti so bili bele barve, togi, krhki in porozni, s sposobnostjo absorbiranja velike količine vode, kar je glavna lastnost hidrogelov. Najpomembnejši dejavnik, ki vpliva na absorpcijo vode, je bil delež zamreženja z divinilbenzenom. Uspešnejša kot je bila polimerizacija, višja je bila absorpcija vode.
Karakterizacijo smo izvedli z vrstičnim elektronskim mikroskopom, gravimetrijo in testiranjem absorpcije vode. Material lahko okarakteriziramo kot mikrogel v polimerni matriki, vendar bi to bilo potrebno potrditi s presevnim elektronskim mikroskopom zaradi omejitev vrstičnega elektronskega mikroskopa.
Ključne besede: poliHIPE, hidrogel, dvodomenski porozni polimer, stiren, divinil benzen, akrilna kislina, N, N′-metilenbis(akrilamid), verižna radikalska polimerizacija, absorpcija vode
Objavljeno v DKUM: 03.09.2024; Ogledov: 56; Prenosov: 13
Celotno besedilo (8,72 MB) |
4. Priprava fluoro-poliHIPE materialov iz multifunkcionalnih akrilatovNastja Slavič, 2024, magistrsko delo Opis: Uspeh razvoja polimerov in veliko povpraševanje po polimernih izdelkih s strani hitro rastočega svetovnega prebivalstva se odraža v naraščajoči proizvodnji polimerov. Precejšni del proizvodnje predstavljajo porozni polimeri. Le-ti se zaradi svoje visoke specifične površine, nizke gostote, pretočnosti in zmožnosti kontroliranja morfologije uporabljajo v različnih aplikacijah, kot so odstranjevanje onesnaževalcev iz okolja, adsorpcija plinov, kataliza, tkivno inženirstvo, kromatografija, separacijske membrane, matrike za nadzorovano sproščanje zdravilnih učinkovin in pametni materiali.
V okviru magistrske naloge smo sintetizirali fluoro-poliHIPE materiale z različnimi stopnjami zamreženja (10 %, 20 % in 40 %) in jih primerjali z njihovimi nefluoriranimi analogi. Porozne polimere smo pripravili s polimerizacijo emulzij z visokim deležem notranje faze (HIPE). Kot monomer smo uporabili 2,2,2-trifluoroetil metakrilat oziroma etil metakrilat (TFEMA oz. EMA), ki smo ga zamrežili z uporabo različnih zamreževal (trimetilolpropan triakrilata (TMPTA), etilenglikol dimetakrilata (EGDMA), dipentaeritritol heksaakrilata (DPEHA) in pentaeritritol tetraakrilata (PETA)). Za uspešnost sinteze poliHIPE vzorcev je bila najpomembnejša stabilizacija emulzije. To smo uspešno dosegli z ustrezno izbiro vrste in koncentracije surfaktanta (Hypermer B246) in raztopine soli (1,78 % raztopina CaCl2 ∙ 6H2O), ki je predstavljala vodno fazo. Kot topilo smo izbrali toluen, za iniciacijo proste radikalske polimerizacije pa smo uporabili termični iniciator α,α'-azoisobutironitril (AIBN). Polimere smo očistili s kontinuiranim spiranjem v Soxhletovem aparatu z izopropanolom in jih okarakterizirali z različnimi metodami. S Fourierovo transformacijsko infrardečo spektroskopijo (FTIR) smo preučili kemijsko sestavo sintetiziranih polimerov. Morfologijo pripravljenih poliHIPE materialov smo preučili z vrstičnim elektronskim mikroskopom (SEM), specifično površino polimerov pa smo določili z uporabo Brunauer-Emmett-Tellerjeve (BET) metode. Navsezadnje smo s termogravimetrično analizo (TGA) preverili termično stabilnost pripravljenih poroznih polimerov.
Ključne besede: HIP emulzije, poliHIPE, porozni polimeri, polimerizacija, fluoropolimeri
Objavljeno v DKUM: 21.08.2024; Ogledov: 77; Prenosov: 31
Celotno besedilo (4,94 MB) |
5. Porozni polimetakrilati z variabilno hidrofilnostjo : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjePetra Bukovec, 2024, diplomsko delo Opis: V diplomski nalogi smo s suspenzijsko radikalsko polimerizacijo pripravili porozna polimerna zrna na osnovi kopolimerizacije metakrilatov različnih polarnosti. S spreminjanjem koncentracij monomerov butil metakrilata, lavril metakrilata, etilheksil metakrilata in zamreževala etilenglikol dimetakrilata, smo vplivali na hidrofilnost nastalih zrn. Za iniciacijo proste radikalske polimerizacije smo uporabili termični iniciator azobisizobutironitril. Na stabilnost suspenzije smo vplivali s stabilizatorji polivinil pirolidon K-90, polivinil pirolidon K-30 in polivinil alkohol. Dobljena zrna smo okarakterizirali z optičnim mikroskopom in jim določili velikost. Izkazalo se je, da so za nastanek zrn pomembni predvsem tip in masna koncentracija stabilizatorja glede na maso vodne faze, masna koncentracija iniciatorja glede na maso monomerov in čas polimerizacije. Za določanje hidrofilnosti smo sintetizirali monolite enakih koncentracij kot dobljena zrna in jim izmerili stični kot med površino in kapljico vode. Kemijsko sestavo materialov smo potrdili s FT-IR spektroskopijo, izkoristek polimerizacije pa smo določili z gravimetrijo.
Ključne besede: polimeri, metakrilati, suspenzijska polimerizacija, prosta radikalska polimerizacija, hidrofilnost
Objavljeno v DKUM: 06.05.2024; Ogledov: 204; Prenosov: 24
Celotno besedilo (5,50 MB) |
6. 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: 422; Prenosov: 76
Celotno besedilo (3,62 MB) |
7. Sinteza in karakterizacija amino funkcionaliziranega akrilamida kot prekurzorja za inteligentne polimere : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeKaja Kogal, 2023, diplomsko delo Opis: V tem diplomskem delu smo z nukleofilno acilno substitucijo sintetizirali funkcionalizirane akrilamide, ki so predstavljali osnovno monomerno enoto za nadaljno polimerizacijo. Reakcija sinteze monomerov je potekla med enim aminom in enim kislinskim kloridom. Za amine smo uporabljali etilen diamin (EDA), tris(2 aminoetil) amin (TAEA) ali bis(2-hidroksipropil) amin (BHPA), za kislinske kloride pa smo izbrali akriloil klorid (ACl) ali metakriloil klorid (MACl). Reaktante smo raztopili v topilu diklorometan (DCM), ob prisotnosti trietilamina (TEA). Nato smo produkte reakcij uporabili kot monomere pri prosti radikalski polimerizaciji. Polimerizacijo smo izvajali v masi ob prisotnosti termičnih iniciatorjev α,α' azobisizobutironitrila (AIBN) oziroma kalijevega peroksidisulfata (KPS). Uspešnost sinteze monomerov, torej kemijsko strukturo, smo preverili s pomočjo Fourierjeve transformacijske infrardeče spektroskopije (FTIR) in spektroskopije jedrske magnetne resonance (NMR), medtem ko smo polimere okarakterizirali s Fourierjevo transformacijsko infrardečo spektroskopijo. Produkti, ki so bili sintetizirani z metakriloil kloridom so se izkazali za uspešne pri sintezi monomerov in tudi pri polimerizaciji.
Nadaljni razvoj takšnih materialov bi ogromno doprinesel na področju bioloških aplikacij, predvsem pri celičnem inženiringu in na področju odzivnih materialov.
Ključne besede: amino funkcionaliziran akrilamid, nukleofilna substitucija, radikalska polimerizacija, polimeri, FTIR, NMR
Objavljeno v DKUM: 04.09.2023; Ogledov: 488; Prenosov: 69
Celotno besedilo (3,11 MB) |
8. Sinteza visoko poroznih poliHIPE materialov na osnovi N-vinilkaprolaktama : magistrsko deloTilen Kos, 2022, magistrsko delo Opis: V okviru magistskega dela smo s polimerizacijo emulzij z visokim deležem notranje faze sintetizirali visoko porozne polimerne materiale na osnovi N-vinilkaprolaktama. V sinteznem postopku smo spreminjali vrsto in delež iniciatorja, surfaktanta, delež notranje faze, ter razmerje med deležem monomera in zamreževala ter preučevali vpliv različnih parametrov na kemijske in fizikalno-morfološke lastnosti dobljenih monolitov. V nadaljnji analizi sintetiziranih poliHIPE monolitov smo se osredotočili le na tiste, ki smo jim dodali 20 ter 15 mol % zamreževala etilen glikol dimetakrilata (EGDMA). Monolite, ki smo jim med sintezo dodali 10 mol % EGDMA smo iz nadaljnje analize izločili, saj je že v postopku priprave prišlo do njihovega razpada in dokončnega sesutja po sušenju. Ugotovili smo, da smo s tehniko emulzijskega templatiranja uspešno pripravili visoko porozno morfologijo, kar nam je uspelo vizualizirati z uporabo vrstične elektronske miskroskopije (SEM). Poroznost smo preverili in potrdili z uporabo helijeve piknometrije ter dušikove fizisorpcije. Kemijsko sestavo sintetiziranih poliHIPE monolitov smo najprej preverjali z infrardečo spektroskopijo s Fourierjevo transformacijo (FTIR) in določili prisotnost funkcionalih skupin, ki so značilne tako za monomer VCL kot tudi zamreževalec EGDMA. Natančnejšo kemijsko strukturo smo preverili z nuklearno magnetno resonanco (NMR) v trdnem stanju in potrdili uspešno kopolimerizacijo med VCL in EGDMA. Naše ugotovitve smo nato podkrepili še z izsledki elementne analize, kjer smo z dokazom dušika dodatno potrdili, da sintetizirano polimerno mrežo sestavlja monomer VCL.
Ključne besede: emulzije z visokim deležem interne faze (HIPE), verižna radikalska polimerizacija, N-vinilkaprolaktam (VCL), etilen glikol dimetakrilat (EGDMA)
Objavljeno v DKUM: 28.10.2022; Ogledov: 1006; Prenosov: 92
Celotno besedilo (11,08 MB) |
9. 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: 638; Prenosov: 80
Celotno besedilo (2,96 MB) |
10. Priprava funkcionalnih monomerov iz acikličnih terpenov : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeNastja Slavič, 2022, diplomsko delo Opis: Naraščajoče onesnaževanje okolja in izčrpavanje fosilnih virov je v zadnjih letih sprožilo vse več zanimanja za biološko pridobljene monomere na osnovi terpena. Ti so zaradi svoje strukturne raznolikosti vsestranski za uporabo v različnih aplikacijah na številnih področjih. V okviru tega diplomskega dela smo najprej sintetizirali monomere z zaestrenjem izbranega terpenskega alkohola z akriloil kloridom. Izbrali smo tetrahidrogeraniol, citronelol in (1R)-(−)-nopol. Prisotnost hidroksilne skupine na izbranem terpenolu smo uporabili za vključitev akrilatne skupine. Uporabili smo dve topili, in sicer trietilamin za akriloil klorid in diklorometan za izbran terpen. V nadaljevanju nas je zanimalo ali pripravljeni monomeri polimerizirajo, zato smo s polimerizacijo v masi pripravili polimere zamrežene s trimetilolpropan triakrilatom (TMPTA) in etilenglikol dimetakrilatom (EGDMA), kot iniciator pa smo izbrali α,α'-azoisobutironitril (AIBN). S Fourierovo transformacijsko infrardečo spektroskopijo (FTIR) smo preučili kemijsko sestavo sintetiziranih monomerov in polimerov. Uspešnost sinteze monomerov smo preverili s spektroskopijo jedrske magnetne resonance (NMR), z elementno analizo pa smo preučili sestavo polimernega vzorca. Sintetizirani akrilati iz zgoraj omenjenih terpenov bi lahko v prihodnosti predstavljali dobro alternativo nekaterim komercialno dostopnim spojinam na osnovi etilheksila, izoamila in norbornena, ki se trenutno v veliki meri uporabljajo v industriji za vse vrste aplikacij.
Ključne besede: terpeni, terpenoli, naravni monomeri, esterifikacija, polimerizacija
Objavljeno v DKUM: 31.08.2022; Ogledov: 745; Prenosov: 134
Celotno besedilo (1,85 MB) |
