| | SLO | ENG | Piškotki in zasebnost

Večja pisava | Manjša pisava

Iskanje po katalogu digitalne knjižnice Pomoč

Iskalni niz: išči po
išči po
išči po
išči po
* po starem in bolonjskem študiju

Opcije:
  Ponastavi


1 - 10 / 100
Na začetekNa prejšnjo stran12345678910Na naslednjo stranNa konec
1.
Hydrothermal processes for conversion of lignocellulosic biomass to value-added compounds
Tanja Milovanović, 2020, doktorska disertacija

Opis: In this doctorial dissertation subcritical water processes of lignocellulosic biomass to obtain value-added compounds are studied. The doctorial dissertation is divided into four main parts. In the first and second part of dissertation, model compounds (standards of cellulose and sugars and chestnut tannins) were primarly used in order to better understand processes of real biomass material. The degradation of cellulose and different sugars was performed in batch reactor with subcritical water. The different reaction temperatures and times were used. The main phases, such as water-soluble fraction, acetone-soluble fraction and solid residue were separated and analysed. The analysis of water-soluble phase was done by HPLC equipped with UV and RI detector, while acetone-soluble phase of cellulose was analysed by GC-MS. Total sugar content was determined by the phenol-sulphuric acid colorimetric method. The properties of char, obtained using cellulose as a treated material, such as: specific surface area, pore volume and pore diameter were determined by gas adsorption method. A water-soluble phase mainly consists of sugar monomers and monomer degradation products such as 5-hydroxymethylfurfural (5-HMF), furfural, erythrose, sorbitol, 1,6-anhydroglucose, glycolaldehyde, glycerlaldehyde, 1,3-dihydroxyacetone, pyruvaldehyde, formic, levulinic, lactic, oxalic and succinic acids, while acetone-soluble phase, referred to also as bio-oil, consists of furans, phenols, carboxylic acids, aldehydes, ketones and high molecular compounds. The reaction mechanism of cellulose and sugars in subcritical water has been proposed based on the obtained results. Furthermore, the results from cellulose and sugar hydrothermal degradation were utilized in further work to determine which industrially interesting products could be obtained by hydrothermal processing of paper waste in subcritical water. The optimum conditions ( temperature and reaction time), which gave us the highest yield of base chemicals (furfural, 5-HMF, levulinic acid) were determined. Sweet chestnut (Castanea Sativa) bark contains high level of tannins and various phenolic compounds which can be utilized in pharmaceutical, cosmetic, nutritional and medical purposes. The sweet chestnut tannins extract and sweet chestnut bark were used as materials highly rich in bioactive compounds for subcritical water processes which are presented in the second part of doctorial dissertation, respectively. The spectrophotometric methods were used to determine total tannins, phenols and carbohydrates content and antioxidant activity. The identified compounds were ellagic and gallic acid, ellagitannins (vescalagin, castalagin, 1-o-galloyl castalagin, vescalin and castalin), sugars (maltose, glucose, fructose and arabinose) and sugar derivatives (5-HMF, furfural and levulinic acid). The results obtained from hydrothermal hydrolysis were compared to results from acid hydrolysis. Finally, the optimization of reaction parameters of subcritical water processes has been done aiming to obtain the product highly rich in ellagic acid. Subcritical water extraction of horse chestnut (Aesculus hippocastanum) parts such as seeds, seed shell, bark and leaves was described in the third chapter of dissertation. The detected compounds in extracts, such as escins, esculin, fraxin, phenolic compounds (chlorogenic, neochlorogenic and gallic acids) and furfurals (5-hydroxymethyfurfural, furfural, and methylfufrual) are quantified using HPLC. The last part of dissertation proposes extraction of cocoa shell using green technologies (supercritical CO2 and subcritical water extraction) and also conventional methods (Soxhlet extraction with hexane and extraction with 50 % acetone) to obtain bioactive compounds in order to compare the results. The detected compouns were methylxanthines, phenolic compounds, sugars, fatty acids.
Ključne besede: Subcritical water, biomass, biowaste, extraction, hydrothermal degradation, hydrolysis, bioactive compounds.
Objavljeno: 16.10.2020; Ogledov: 74; Prenosov: 7
.pdf Celotno besedilo (6,32 MB)

2.
Vezava encimov na površinsko modificirane magnetne nosilce
Katja Vasić, 2020, doktorska disertacija

Opis: Doktorska disertacija zajema dva dela, v prvem delu smo se osredotočili na sintezo magnetnega nosilca, modificiranega z organskim polimerom karboksimetil dekstranom (CMD). V sintezni postopek smo vpeljali tri različne koncentracije CMD (0,25 g/mL, 0,40 g/mL in 0,50 g/mL CMD) ter sintetizirali tri različne modificirane magnetne nanodelce (CMD1-MNPs, CMD2-MNPs in CMD3-MNPs). Sintetizirane CMD-MNPs smo okarakterizirali z različnimi analiznimi metodami: Fourier-transformirano infrardečo spektroskopijo (FT-IR), termogravimetrično analizo (TGA), vrstično elektronsko mikroskopijo (SEM), energijsko disperzijsko spektroskopijo (EDS), transmisijsko elektronsko mikroskopijo (TEM), z meritvami dinamičnega sipanja svetlobe (DLS). Magnetne lastnosti smo določili z elektronsko paramagnetno resonanco (EPR) in vibracijskim magnetometrom (VSM). Uspešno smo sintetizirali magnetne nosilce CMD-MNPs z ozkimi porazdelitvami nanovelikosti od 27-30 nm. S FT-IR analizo smo določili prisotnost karboksilnih in hidroksilnih skupin na površini CMD-MNPs, kar potrjuje prisotnost polimerne prevleke CMD na sintetiziranih MNPs. Z meritvami EPR in VSM smo dokazali, da imajo sintetizirani CMD-MNPs magnetne lastnosti ter feromagnetni sistem. Določili smo inhibitorne lastnosti CMD-MNPs na rast dveh bakterijskih kultur. Inhibitorne učinke na rast testnih mikroorganizmov smo zaznali pri CMD3-MNPs, medtem ko ostali CMD-MNPs in neprevlečeni MNPs ne izkazujejo antimikrobne učinkovitosti. Proučevali smo tudi inhibitorne lastnosti MNPs modificiranih s hitozanom (HIT-MNPs) in aminosilanom (AMS-MNPs) na petih različnih bakterijskih kulturah, pri katerih nismo zaznali inhibiornega učinka na rast izbranih mikororganizmov. Za nadaljnje raziskave smo izbrali CMD3-MNPs, na katerega smo vezali encim alkohol dehidrogenazo (ADH). V drugem delu doktorske disertacije smo nosilec CMD3-MNPs površinsko funkcionalizirali z epiklorohidrinom (EClH). Optimalna koncentracija EClH je znašala 4 % (v/v). Proučevali smo vpliv različnih procesnih parametrov na preostalo aktivnost in učinkovitost imobilizacije ADH na CMD3-MNPs. Pri optimalnih pogojih imobilizacije ADH na CMD3-MNPs smo dosegli 89,6 % preostalo aktivnost imobilizirane ADH in 99,5 % učinkovitost imobilizacije. Nadaljevali smo s postopkom koimobilizacije, pri čemer smo na funkcionaliziran nosilec CMD3-MNPs koimobilizirali encim ADH in kofaktor β-nikotinamid adenin dinukleotid (β-NAD). S spreminjanjem procesnih parametrov smo proučevali njihov vpliv na preostalo aktivnost imobilizirane ADH s kofaktorjem β-NAD na CMD3-MNPs in učinkovitost koimobilizacije. Pri optimalnih pogojih koimobilizacije ADH in β-NAD na CMD3-MNPs smo dosegli 73,3 % preostalo aktivnost ADH ter 93,8 % učinkovitost imobilizacije. Izvedli smo še študijo termične stabilnosti proste ADH, ADH imobilizirane na CMD3-MNPs in ADH koimobilizirane z β-NAD na CMD3-MNPs pri različnih temperaturah. ADH imobilizirana na CMD3-MNPs je ohranila skoraj 60 % svoje začetne aktivnosti po 24. urah inkubacije pri temperaturah 20 °C in 40 °C. ADH koimobilizirana z β-NAD na CMD3-MNPs je pri temperaturi 30 °C ohranila 75,4 % začetne aktivnosti, pri 50 °C pa 66,5 % začetne aktivnosti po 5. urah inkubacije. Proučili smo še stabilnost ADH imobilizirane na CMD3-MNPs in ADH koimobilizirane z β-NAD na CMD3-MNPs, ki smo ju skladiščili pri 4 °C. Po treh tednih sta obe obliki imobilizrane ADH ohranili 60 % svoje začetne aktivnosti. Magnetne nosilce HIT-MNPs in AMS-MNPs smo funkcionalizirali z mrežnim povezovalcem glutaraldehidom (GA) in amino-donorjem pentaetilenheksaminom (PEHA), na katere smo imobilizirali encim β-galaktozidazo (β-GAL) ter optimirali koncentraciji GA in PEHA. Pri kombinaciji obeh GA in PEHA smo dosegli hiperaktivacijo encima (128,9 %), do katere pride zaradi konformacijskih sprememb encima. Hiperaktivacijo smo dosegli tudi pri imobilizaciji β-GAL na AMS-MNPs. Najvišjo preostalo aktivnost β-GAL smo dosegli, kadar smo kot mrežni povezovalec uporabili 20 % (v/v) PEHA (154,4 %).
Ključne besede: magnetni nanodelci, karboksimetil dekstran, karakterizacijska analiza, funkcionalizacija, epoksi zamreževanje, epiklorohidrin, glutaraldehid, encimi, imobilizacija, koimobilizacija, β-nikotinamid adenin dinukleotid, alkohol dehidrogenaza, β-galaktozidaza, kinetični parametri
Objavljeno: 13.05.2020; Ogledov: 378; Prenosov: 48
.pdf Celotno besedilo (9,26 MB)

3.
Sinteza votlih sferičnih magnetnih struktur
Marijana Lakić, 2019, doktorska disertacija

Opis: Rak je eden izmed najpogostejših razlogov smrti sodobnega človeka. Zato so raziskave na področju izboljšav protirakastih zdravilnih učinkovin in novih metod zdravljenja te bolezni, med njimi tudi raziskave na osnovi nanotehnoloških dognanj, v porastu. Nanomedicina, eno izmed področjih nanotehnologije, hitro raste zahvaljujoč razvoju nanomaterialov ali nano orodij, ki jih lahko uporabimo v namene zgodnjega odkrivanja in zdravljenja bolezenskih stanj ter tkivnega inženirstva. Med temi področji pridobiva tarčna dostava zdravilnih učinkovin na osnovi znanj nanotehnologije in nanomedicine vedno večje zanimanje, saj takšna dostava zdravilnih učinkovin poveča njihovo koncentracijo v tarčnem delu telesa, medtem ko njeno relativno koncentracijo zmanjša v ostalih delih telesa. S tem se izboljša učinkovitost zdravilne učinkovine obenem pa se zmanjšajo njeni stranski učinki. Z raziskavami na tem področju lahko znanstvena stroka bistveno vpliva na število preživelih pacientov, med njimi tudi tistih, obolelih za rakom. V doktorski disertaciji je prikazana priprava tarčnega sistema za dostavo zdravilnih učinkovin na osnovi votlih sferičnih magnetnih struktur ali votlih magnetnih sfer, ki imajo poleg nanomedicine potencial uporabe še na področju senzorike. Pri tem smo kot osnovo za pripravo tarčnega sistema uporabili mezoporozne delce silicijevega dioksida (SiO2), ki smo jih sintetizirali s pomočjo sol-gel procesa oz. hidrolize in kondenzacije prekurzorja tetraetoksisilana (TEOS) v alkoholnem bazičnem mediju ob prisotnosti površinsko aktivnega sredstva, okoli katerega se je formirala porozna struktura delcev. Pri tem smo spreminjali razne reakcijske parametre in opazovali njihov vpliv na morfološke lastnosti SiO2 delcev, ki smo jih v nadaljevanju oplaščili s pomočjo soobarjanja železovih sulfatnih soli, ki so na površini nosilnih mezoporoznih delcev oksidirale do superparamagnetne maghemitne ovojnice. Proces nastanka votle strukture je potekal simultano s procesom obarjanja železovih soli na površini mezoporoznih SiO2 delcev pri sobni temperaturi z uporabo fosfatnih pufrov. Votle sfere smo tako uspeli pridobiti na okolju prijaznejši in cenovno ugodnejši način, brez uporabe visoko temperaturnih procesov kalcinacije ali okolju spornih topil. Ta postopek smo tudi patentirali. Kemoterapevtska zdravilna učinkovina, ki smo jo uspešno vgradili v takšne votle sfere je doxorubicin (DOX), ki se uporablja pri zdravljenju raznih obolenj, kot so npr. akutna limfoblastična levkemija, rak dojk in jajčnikov, kolorektalni rak ali rak debelega črevesja, rak ledvic, rak jeter, rak glave in vratu, itd. Votle magnetne sferične strukture z vgrajeno zdravilno učinkovino DOX smo uspešno površinsko modificirali z encimom ter ves sistem imobilizirali v biokompatibilni polimerni hidrogel na osnovi vodotopnega polivinil alkohola. Sistem smo okarakterizirali ter podali oceno o primernosti uporabe tega sistema za tarčno dostavo zdravilne učinkovine.
Ključne besede: nanotehnologija, nanomedicina, votle sfere, mezoporozni delci silicijevega dioksida, doksorubicin, tarčna dostava zdravilnih učinkovin
Objavljeno: 17.01.2020; Ogledov: 403; Prenosov: 45
.pdf Celotno besedilo (5,57 MB)

4.
Razvoj modificiranih elektrod iz steklastega ogljika za določevanje težkih kovin v sledovih in analizo vodikovega peroksida
Barbara Petovar, 2019, doktorska disertacija

Opis: V doktorski disertaciji so predstavljene nove metode za določevanje težkih kovin v sledovih. Kot alternativa živosrebrni elektrodi sta bili v zadnjem desetletju predstavljeni bizmutova in antimonova elektroda, mehanizem delovanja teh elektrod pa do sedaj še ni bil pojasnjen. V doktorskem delu je predstavljena študija delovanja elektrod pri različnih pogojih elektroanalize s tehniko elektrokemijske impedančne spektroskopije (EIS). Uporabili smo nemodificirano elektrodo iz steklastega ogljika (GCE) in modificirano elektrodo z različnimi in situ pripravljenimi prevlekami na njeni površini (prevleka iz bizmuta BiFGCE in prevleka iz antimona SbFGCE) za določanje Zn(II), Cd(II) in Pb(II). Metode smo pred EIS analizo delno validirali (meja zaznavnosti, meja določljivosti, linearnost, občutljivost, točnost, natančnost). Za pripravo BiFGCE smo uporabili dve različni koncentraciji 0,5 mg/L in 1,0 mg/L Bi(III) v elektrolitu 0,1 M acetatnem pufru, za pripravo SbFGCE pa 0,5 mg/L Sb(III) v elektrolitu 0,1 M acetatnem pufru ali 0,01 M HCl. Z EIS-analizami BiFGCE pri različnih potencialih smo ugotovili, da se prevleka, nastala pri določenem potencialu elektronalaganja, enako obnaša v svojem naravnem stanju, zato je primerna za elektroanalizo. Z uporabo modelov ekvivalentnih električnih vezij (EEC) smo pridobili parametre za opis delovanja BiFGCE. Ugotovili smo, da različni dodatki težkih kovin v raztopino z elektrolitom nimajo signifikantnega vpliva na delovanje BiFGCE oziroma na kapacitivnost in polarizacijsko upornost BiFGCE. Za različne sisteme smo uporabili različne EEC in ugotovili, da delovanje BiFGCE pri določanju težkih kovin pri različnih pogojih analize (na primer potencialih elektronalaganja) ni enaki proces. Ugotovili smo, da so sistemi z 1,0 mg/L Bi(III) pri različnih potencialih elektronalaganja kinetično in difuzijsko kontrolirani procesi, sistemi z 0,5 mg/L Bi(III) so kinetično in difuzijsko kontrolirani pri potencialih, bolj negativnih od –0,6 V, pri potencialu elektronalaganja –0,6 V in bolj pozitivnih potencialih pa gre za kinetično kontrolirane procese. S SbFGCE smo v 0,01 M HCl določali Cd(II) in Pb(II), v 0,1 M acetatnem pufru pa zraven le teh še Zn(II). Z metodo EIS smo preučevali delovanje SbFGCE. Ugotovili smo, da na delovanje oziroma polarizacijsko upornost SbFGCE v acetatnem pufru koncentracija dodanih analitov nima signifikantnega vpliva pri vseh različnih potencialih EIS-analize in v HCl pri potencialih EIS-analize enakih potencialom elektronalaganja. Z uporabo EEC modelov smo ugotovili, da so pri najbolj negativnih potencialih elektronalaganja (–1,1 V za SbFGCE v HCl in –1,2 V za SbFGCE v acetatnem pufru) sistemi pod kinetično kontroliranimi procesi ne glede na prisotnost in koncentracijo analitov. Zaradi dobrih analitskih lastnosti BiFGCE in SbFGCE smo razvili nove elektrode z različnimi kombinacijami bizmutove in antimonove prevleke na GCE (BiSbFGCE) ter skupno masno koncentracijo Bi(III) in Sb(III) 0,5 mg/L ali 1,0 mg/L. 22 različnih metod smo delno validirali za določanje Zn(II), Cd(II) in Pb(II) v 0,1 M acetatnem pufru. Ugotovili smo, da imajo določene metode širše linearno območje in boljšo občutljivost za določanje analitov v primerjavi z drugimi kombiniranimi BiSbFGCE ali samo BiFGCE ali SbFGCE. Večina metod je za določanje Cd(II) in Pb(II) v okviru izbranih kriterijev točnosti in natančnosti. Potem smo optimizirali še čas elektronalaganja prevleke na GCE in ponovno delno validirali izbrane metode z optimiziranim časom elektronalaganja. Z optimizacijo smo dosegli nižje meje zaznavnosti in določljivosti ter boljšo občutljivost za določanje analitov. Na GCE smo razvili tudi nov senzor za detekcijo vodikovega peroksida. Gre za nov pristop priprave tovrstnega senzorja. Na GCE smo nanesli nov material iz nanodelcev grafena (GNP) brez uporabe encimov. Z amperometrično analizo pripravljenega senzorja smo potrdili, da je redukcija H2O2 difuzijsko kontroliran proces in da je GNP/GCE selektivna za H2O2.
Ključne besede: anodna striping voltametrija, elektrokemijska impedančna spektroskopija, BiFGCE, SbFGCE, BiSbFGCE, GNP/GCE, vodikov peroksid, amperometrija
Objavljeno: 18.10.2019; Ogledov: 442; Prenosov: 102
.pdf Celotno besedilo (3,69 MB)

5.
FORMULATION, PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF NANOEMULSIONS FOR PARENTERAL NUTRITION
Dušica Mirković, 2019, doktorska disertacija

Opis: The aim of this doctoral research was to develop and optimize parenteral nanoemulsions as well as the total parenteral nutrition (TPN) admixture containing a nanoemulsion obtained in the course of the optimization process (hereinafter referred to as optimal nanoemulsion), and to examine their physicochemical and biological quality as well. In addition, the quality of the prepared nanoemulsions was compared with the quality of the industrial nanoemulsion (Lipofundin® MCT/LCT 20%), and, in the end, the TPN admixture initially prepared was also compared with the admixture into which the industrial emulsion was incorporated. Parenteral nanoemulsions that were considered in this dissertation were prepared by the high-pressure homogenization method. This method is the most widely applied method for the production of nanoemulsions due to the shortest length of homogenization time, the best-obtained homogeneity of the product and the smallest droplet diameter. For the nanoemulsion formulation, preparation and optimization purposes, by using, firstly, the concept of the computer-generated fractional design, and, after that, the full experimental design, the assessment of both direct effects of different formulation and process parameters (the oil phase type, the emulsifier type and concentration, a number of homogenization cycles and the pressure under which homogenization was carried out) as well as the effects of their interactions on the characteristics of prepared nanoemulsions was performed. Monitoring the nanoemulsion physical and chemical stability parameters was carried out immediately after their preparation, and then after 10, 30 and 60 days. It included the visual inspection, the measurement of the droplet diameter (the mean and volume droplet diameter), the polydispersity index, the ζ-potential, the pH value, the electrical conductivity, and the peroxide number. After the preparation and after 60 days, the biological evaluation (the sterility test and the endotoxic test) of the prepared nanoemulsions was carried out. As far as the characterization of the TPN admixture is concerned, it included practically the same parameters. The dynamics of monitoring the characteristics of the TPN admixture was determined on the basis of practical needs of hospitalized patients (0h, 24h and 72h). The scope and comprehensiveness of this issue indicated the need to divide the doctoral dissertation into three basic stages. The first stage was preliminary. Using the 24-1 fractional factorial design, nanoemulsions for the parenteral nutrition were prepared. They contained either a combination of soybean and fish oil, or a combination of medium chain triglycerides and fish oil. In addition, the type and the amount of an emulsifier used, a number of high-pressure homogenization cycles, and the homogenization pressure, were also varied. The measurement of the above-mentioned parameters for the industrial nanoemulsion was parallely carried out (Lipofundin® MCT/LCT 20%). The objective of this part of the research was to identify critical numerical factors having the most significant effect on the characteristics that define the prepared parenteral nanoemulsions. Parameters that were singled out as the result of this stage of the research (the emulsifier concentration and a number of homogenization cycles) were used as independent variables in the second stage of the research.
Ključne besede: nanoemulsions, total parenteral nutrition admixtures, high pressure homogenization, design of experiments, optimization, analysis of variance, artificial neural networks
Objavljeno: 07.06.2019; Ogledov: 516; Prenosov: 0
.pdf Celotno besedilo (2,82 MB)

6.
Optični senzorski receptorji na osnovi azo barvil
Tinkara Mastnak, 2019, doktorska disertacija

Opis: Občutljiva in selektivna detekcija biotiolov je v zadnjih letih deležna vse večje pozornosti, saj so spremembe njihove koncentracije v krvi, plazmi in urinu povezane z različnimi obolenji. Ker ima vsaka od standardnih tehnik za njihovo detekcijo osnovne omejitve v zvezi s kompleksnostjo, pripravo vzorca, časom trajanja analize in stroški, so nove metode izjemno zaželene. Biogeni amini so vključeni v pomembne presnovne in fiziološke funkcije in so lahko naravno prisotni v hrani in pijači. Visoke vsebnosti biogenih aminov v živilih so posledica intenzivne mikrobne aktivnosti zaradi fermentacije ali kvarjenja. Tako nadzor nad biogenimi amini postaja vse pomembnejši za spremljanje procesov proizvodnje živil, za preverjanje njihove kakovosti in svežosti ter za spremljanje njihove varnosti. Podatki o prisotnosti biogenih aminov v prehrambenih izdelkih niso dosledni, ker je njihova koncentracija odvisna od vsebnosti vlage, maščob, beljakovin in pH. Te lastnosti zagotavljajo okolje za razvoj mikroorganizmov in biokemičnih reakcij, zaradi česar so živila med predelavo in skladiščenjem pokvarljiva. Določanje biogenih aminov v živilih je dolgotrajno in zahteva drage analizne instrumente. Kolorimetrična detekcija v nadprostoru tako ponuja elegantno rešitev, saj se lahko podatki povežejo s številom mikroorganizmov, s čimer posledično določimo raven svežosti ali pokvarjenosti hrane. Doktorska disertacija predstavlja lastnosti in uporabnost 4-N,N-dioktilamino-4'-dicianovinilazobenzena (CR-528) in 4-N,N-dioktilamino-2'-nitro-4'-dicianovinilazobenzena (CR-555) za zaznavanje biotiolov in biogenih aminov. Senzorne lastnosti CR-528 in CR-555 so bile najprej preizkušene v raztopini etanola. Dodajanje žveplo-vsebujočih analitov (2 merkaptoetanola (2-ME), hidrosulfida (SH─)) in določenih biogenih aminov (spermina (SP), spermidina (SPD), etanolamina (EA)) je povzročilo koncentracijsko odvisne spektralne spremembe, ki so jih spremljale vidne spremembe barve iz rožnate/vijolične do bledo rumene/oranžno-rumene. Ker detekcija omenjenih analitov v etanolu nima velike uporabne vrednosti, smo CR-528 in CR-555 imobilizirali v dve različni polimerni osnovi – hidrofilni poliuretanski hidrogel (PHD4) in hidrofobni kopolimer na osnovi etilena in vinil acetata (EVA), s čimer smo pridobili optične senzorske receptorje v obliki indikatorskih plasti. Tem smo najprej raziskali detekcijske lastnostih za zaznavanje žveplo-vsebujočih analitov (celokupnih sulfidov in 2-ME) v pufru s fiziološkim pH (7.4). Rezultati so pokazali, da je za dosego diagnostično relevantnih koncentracijskih območij potrebno močno izboljšati občutljivost indikatorskih plasti. Izkazalo se je tudi, da so samo optični senzorski receptorji na osnovi EVA dovolj stabilni, da jih je smiselno nadalje raziskati kot kolorimetrične naprave za detekcijo hlapov biogenih aminov. Reakcija CR-528/EVA in CR-555/EVA s hlapi izopentilamina (IPA) je povzročila očitno spremembo barve iz rožnate/vijolične do rumene/oranžno-rumene. CR 555/EVA optični senzorski receptor se je odzval tudi na izpostavljenost kadaverinu (CAD). Spremembe barv so bile analizirane z UV/VIS molekulsko absorpcijsko spektroskopijo, pri čemer je bila metoda delno validirana. Določili smo mejo zaznavnosti, občutljivost, linearno koncentracijsko območje, točnost in natančnost. Najnižje meje zaznavnosti so bile dosežene z CR-555/EVA (0,40 ppm za IPA in 1,80 ppm za CAD) optičnimi senzorskimi receptorji. Na zadnje smo ugotovili, da zaradi visoke reaktivnosti, neobstojnosti v raztopini v daljšem časovnem obdobju, občutljivosti na pH in na povišane temperature, barvili nista primerni za imobilizacijo v silicijeve delce.
Ključne besede: azo barvila, biogeni amini, biotioli, optični senzorski receptorji, poliuretanski hidrogel, kopolimer etilena in vinil acetata
Objavljeno: 26.04.2019; Ogledov: 775; Prenosov: 95
.pdf Celotno besedilo (7,28 MB)

7.
Celovita sinteza trajnostnih (bio)kemijskih in drugih procesnih oskrbovalnih mrež
Žan Zore, 2019, doktorska disertacija

Opis: V zadnjih letih je netrajnostni razvoj človeške družbe povzročil degradacijo okolja in velike ekonomske ter družbene probleme. Za omenjene probleme obstaja več vzrokov, poglavitna med njimi sta pospešena rast svetovnega prebivalstva in s tem vse hitrejša rast potreb prebivalstva. Za obrnitev tega trenda je pomembno, da so trenutne in nadaljnje naložbe čim bolj trajnostne. Trajnostne naložbe morajo biti sprejemljive tako iz ekonomskih, okoljskih kot socialnih vidikov. Za pravilno izbiro med trajnostnimi alternativami moramo imeti ustrezne kriterije, ki nam ponudijo rešitve, katere odražajo optimalen kompromis med gospodarsko in okoljsko učinkovitostjo ter socialno pravičnostjo. V doktorski disertaciji predstavljamo na novo razvit trajnostni kriterij ˝trajnostni dobiček˝, ki enakovredno uravnoteženo vključuje vse tri trajnostne dimenzije. Poleg ekonomskega dobička, v okoljski komponenti enakovredno obravnava neposredne obremenilne in posredne razbremenilne učinke na okolje. Socialna komponenta pa zajema vplive na zaposlene in lokalno prebivalstvo. Vsi parametri so zasnovani na monetarni osnovi, ki omogoča njihovo enostavno združevanje v končni sestavljen kriterij in je razumljiva tudi širši javnosti. Razvit trajnostni kriterij omogoča ocenjevanje naložbe tako z vidika podjetja, širše regije kot nacionalnega vidika. Določitev dolgoročnih projektov je velik izziv, zato smo trajnostni dobiček nadgradili v koncept trajnostne neto sedanje vrednosti. V doktorski disertaciji smo z novo razvitim kriterijem ˝trajnostno neto sedanjo vrednostjo˝ raziskali tudi vpliv časovne komponente na vrednotenje trajnosti. Zasnova sestavljenih kriterijev omogoča reševanje večjih sinteznih problemov, saj se večkriterijsko optimiranje z matematičnim programiranjem pri uporabi sestavljenega kriterija spremeni v enokriterijsko. Za prikaz aplikacije na novo razvitih trajnostnih kriterijev smo razvili manjši demonstracijski model energetske oskrbovalne mreže in dodelali koncept (bio)kemijske oskrbovalne mreže. Nadgradnja (bio)kemijskih oskrbovalnih mrež v širok sistem oskrbovalnih mrež predstavlja odziv na izziv izvedbe celovite večnamenske sinteze, ki temelji na trajnostnih načelih z uporabo obnovljivih virov od molekularne ravni do ravni procesnih obratov in njihovih povezav na regionalni ali celo globalni ravni. Poleg (bio)kemijske smo vključili tudi kmetijsko in energetsko oskrbovalno mrežo. Sinteza sistema oskrbovalnih mrež s svojo širino in kompleksnostjo ponuja praktično neomejeno število možnih rešitev. Ker je sinteza sistema oskrbovalnih mrež na splošno zapletena in obsežna za modeliranje, smo uporabili učinkovite dekompozicijske tehnike in tehnike za zmanjševanje velikosti modela. V okviru doktorske disertacije smo razvili metodologijo za načrtovanje novih, okolju prijaznih procesov in produktov. V povezavi z globalnim ocenjevanjem življenjskega kroga smo razvili učinkovita orodja za načrtovanje in ocenjevanje novih spojin in sintezo inovativnih procesov v procesnih industrijah. Glavna vizija koncepta je z uporabo matematičnega programiranja hkratne sinteze sistema mrež temeljito preoblikovati procese in druge sisteme, da bi dosegli trajnejšo proizvodnjo in porabo, kar ima znaten potencial za inovacije in nova odkritja.
Ključne besede: Trajnostni dobiček, trajnostna neto sedanja vrednost, trajnostni kriterij, sinteza oskrbovalnih mrež, širok sistem oskrbovalnih mrež, večnamenska optimizacija, kemijska oskrbovalna mreža, trajnostna oskrbovalna mreža
Objavljeno: 24.04.2019; Ogledov: 372; Prenosov: 46
.pdf Celotno besedilo (3,61 MB)

8.
Biomimetic membranes for forward osmosis application in industrial wastewater treatment
Jasmina Korenak, 2018, doktorska disertacija

Opis: The problem of wastewater is increasing as we face tighter regulations in limiting parameters for discharge into sewers or surface waters. At the same time, the challenge is also how to upgrade existing technology and identify new appropriate technologies for purification of industrial wastewater for re-use. The optimal solution, which can give the appropriate quality of purified water at acceptable operating costs also is not straightforward. However, increasing environmental legislative demands combined with increased fresh water consumption can facilitate implementation of emerging technologies which at the current state are not fully mature. Forward Osmosis (FO) is one such recent achievement which is considered as a promising membrane process and potentially a sustainable alternative to reverse osmosis (RO) process for wastewater reclamation and sea/brackish water desalination. However, there are many limiting parameters (e.g. membrane fouling, draw solutions) in FO process that needs to be studied and improved. To reduce the membrane fouling in FO, many improvements were attempted, e.g. synthesis of different membrane materials, fabrication of membrane modules, membrane coating etc. One of the novelties in membrane development research field is biomimetic membranes incorporate in separation processes. They employ natural proteins known as AQPs (aqpourins) to regulate the flow of water, providing increased permeability and near-perfect solute rejection. Membrane surface characteristics were measured on virgin, used and cleane membrane in order to confirm the resistance to different types of industrial wastewater and sewage.
Ključne besede: biomimetic membrane, forward osmosis, industrial wastewater, reverse osmosis, textile wastewater, ultrafiltration, wastewater reuse
Objavljeno: 25.07.2018; Ogledov: 775; Prenosov: 61
.pdf Celotno besedilo (4,64 MB)

9.
Procesi odstranjevanja antibiotikov iz bolnišničnih odpadnih vod
Severina 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: 20.06.2018; Ogledov: 763; Prenosov: 122
.pdf Celotno besedilo (2,60 MB)

10.
High-Perssure process design for polymer treatment and heat transfer enhancement
Gregor Kravanja, 2018, doktorska disertacija

Opis: The doctoral thesis presents the design of several high-pressure processes involving »green solvents« so-called supercritical fluids for the eco-friendly and sustainable production of new products with special characteristics, fewer toxic residues, and low energy consumption. The thesis is divided into three main parts: polymer processing and formulation of active drugs, measurements of transport properties form pendant drop geometry, and study of heat transfer under supercritical conditions. In the first part, special attention is given to using biodegradable polymers in particle size reduction processes that are related to pharmaceutical applications for controlled drug release. The PGSSTM micronization process was applied to the biodegradable carrier materials polyoxyethylene stearyl ether (Brij 100 and Brij 50) and polyethylene glycol (PEG 4000) for the incorporation of the insoluble drugs nimodipine, fenofibrate, o-vanillin, and esomeprazole with the purpose of improving their bioavailability and dissolution rate. In order to optimize and design micronization process, preliminary transfer and thermodynamic experiments of water-soluble carriers (Brij and PEG)/ SCFs system were carried out. It was observed that a combination of process parameters, including particle size reduction and interactions between drugs and hydrophilic carriers, contributed to enhancing the dissolution rates of precipitated solid particles. In the second part, a new optimized experimental setup based on pendant drop tensiometry was developed and a mathematical model designed to fit the experimental data was used to determine the diffusion coefficients of binary systems at elevated pressures and temperatures. Droplet geometry was examined by using a precise computer algorithm that fits the Young–Laplace equation to the axisymmetric shape of a drop. The experimental procedure was validated by a comparison of the experimental data for the water-CO2 mixture with data from the literature. For the first time, interfacial tension of CO2 saturated solution with propylene glycol and diffusion coefficients of propylene glycol in supercritical CO2 at temperatures of 120°C and 150°C in a pressure range from 5 MPa, up to 17.5 MPa were measured. Additionally, the drop tensiometry method was applied for measuring systems that are of great importance in carbon sequestration related applications. The effect of argon as a co-contaminant in a CO2 stream on the interfacial tension, diffusion coefficients, and storage capacity was studied. In the third part, comprehensive investigation into the heat transfer performance of CO2, ethane and their azeotropic mixture at high pressures and temperatures was studied. A double pipe heat exchanger was developed and set up to study the effects of different operating parameters on heat transfer performance over a wide range of temperatures (25 °C to 90 °C) and pressures (5 MPa to 30 MPa). Heat flux of supercritical fluids was measured in the inner pipe in the counter-current with water in the outer pipe. For the first time, the heat transfer coefficients (HTC) of supercritical CO2, ethane and their azeotropic mixture in water loop have been measured and compared. A brief evaluation is provided of the effect of mass flux, heat flux, pressure, temperature and buoyancy force on heat transfer coefficients. Additionally, to properly evaluate the potential and the performance of azeotropic mixture CO2-ethane, the coefficients of performance (COP) were calculated for the heat pump working cycle and compared to a system containing exclusively CO2.
Ključne besede: supercritical fluids, PGSSTM, formulation of active drugs, biodegradable polymers, transport and thermodynamic data, pendant drop method, carbon sequestration, heat transfer coefficients
Objavljeno: 28.05.2018; Ogledov: 680; Prenosov: 105
.pdf Celotno besedilo (5,51 MB)

Iskanje izvedeno v 0.35 sek.
Na vrh
Logotipi partnerjev Univerza v Mariboru Univerza v Ljubljani Univerza na Primorskem Univerza v Novi Gorici