SLO | ENG

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


21 - 30 / 85
Na začetekNa prejšnjo stran123456789Na naslednjo stranNa konec
21.
Računalniška simulacija proizvodnje metanola iz različnih organskih energetskih surovin
Peter Trop, 2015, doktorska disertacija

Opis: V doktorski disertaciji sta predstavljeni dve zamisli o možnosti uporabe obnovljivih surovin za proizvodnjo metanola. Prva zamisel obravnava souporabo bioplina in zemeljskega plina v obstoječem postroju za proizvodnjo metanola, kjer se sintezni plin proizvaja iz zemeljskega plina s parnim reformerjem. V ta namen smo vpeljali postrojenje za komprimiranje bioplina in izbrali najprimernejšo tehnologijo za odstranjevanje vodikovega sulfida. Za dosego zastavljenega cilja smo simulirali proizvodnjo metanola iz zemeljskega plina v obstoječi tovarni. V nadaljevanju smo delež zemeljskega plina zamenjali z bioplinom ter izvedli analizo občutljivosti z variiranjem razmerja med bioplinom in zemeljskim plinom. Predstavljena zamisel je bila ekonomsko ovrednotena. Rezultati analize so pokazali, da je zamenjava deleža zemeljskega plina z bioplinom smiselna, kar dokazujeta visok prihranek in relativno kratek vračilni rok v investicijo postrojenja za uporabo bioplina v proizvodnji metanola. Druga zamisel obravnava souplinjanje toreficirane biomase in premoga. V prvi fazi smo v programu Aspen Plus načrtovali proizvodnjo metanola iz premoga. Simulacija vključuje, sušenje in uplinjanje premoga, odstranjevanje vodikovega sulfida iz sinteznega plina s procesom Rectisol, reakcijo sinteznega plina z vodno paro, odstranitev ogljikovega dioksida iz sinteznega plina in proizvodnjo metanola. V nadaljevanju smo isti model uporabili za souplinjanje toreficirane biomase in premoga v razmerju 1 : 1 glede na kurilnostobeh surovin. Oba procesa smo toplotno integrirali v programu Aspen Energy Analyzer. Proizvedeno paro smo nato uporabili v simulaciji tristopenjske parne turbine za proizvodnjo električne energije. Oba procesa smo primerjali v smislu tehnološkega izkoristka in ekonomske učinkovitosti z metodo neto sedanje vrednosti in interne stopnje donosa, upoštevajoč predvidene cene surovin in produktov. Tehnološki izkoristek je v primeru uplinjanja premoga znašal 70 %, v primeru souplinjanja premoga in toreficirane biomase pa 69,2 %, kar pripisujemo nižji vsebnosti ogljika v biomasi. Izkazalo se je, da je proces proizvodnje metanola, pri katerem uporabljamo samo premog, ekonomsko učinkovitejši. Analize občutljivosti pokažejo, da bi se morala cena biomase znižati vsaj za 20 % ali pa bi morala biti cena takse CO2 višja za 60 %, da bi bila oba procesa ekonomsko primerljiva.
Ključne besede: kemijsko inženirstvo, računalniške simulacije, uplinjanje, proizvodnja metanola, obnovljive surovine, ekonomika
Objavljeno: 10.11.2015; Ogledov: 505; Prenosov: 0
.pdf Polno besedilo (5,87 MB)

22.
SINTEZA IN KARAKTERIZACIJA NEKATERIH MIKRO- IN NANONOSILCEV ZA IMOBILIZACIJO ENCIMOV
Gordana Hojnik Podrepšek, 2015, doktorska disertacija

Opis: Doktorska disertacija je razdeljena na dva sklopa, v katerih smo razširili dosedanje raziskave na področju priprave magnetnih nanodelcev, njihove funkcionalizacije in imobilizacije encimov na tako pripravljene mikro- in nanonosilce. Osrednji cilj disertacije je priprava magnetnih nanodelcev z metodo obarjanja ali koprecipitacije železovih (II) in železovih (III) ionov v alkalnem mediju, funkcionaliziranih s hitozanom po treh različnih metodah; metodi mikroemulzije, suspenzijske zamreževalne tehnike in kovalentne vezave. Podrobna karakterizacija tako pripravljenih nosilcev je bila izvedena s pomočjo presevne elektronske mikroskopije, vrstične elektronske mikroskopije, rentgenske praškovne difrakcije, z dinamičnim sipanjem laserske svetlobe, laserskim granulometrom in merjenjem specifične magnetizacije. Tako smo opazovali morfologijo in lastnosti magnetnih nosilcev. Površinsko funkcionalizacijo s hitozanom za doseganje višje funkcionalnosti smo potrdili s pomočjo energijskodisperzijske spektroskopije, termične analize, potenciometrične titracije in s Fourierevo transformacijo. Z mikrobiološkim testiranjem je bil določen vpliv magnetnih mikro- in nanonosilcev na rast mikrobnih kultur. Nadalje smo magnetne mikro- in nanodelce, prevlečene s plastjo hitozana, uporabili kot nosilce za imobilizacijo holesterol oksidaze (EC 1.1.3.6). S spreminjanjem različnih pogojev, kot so koncentracija encima, koncentracija in vrsta mrežnega povezovalca glutaraldehida ali pentaetilen heksamina ter hitrost stresanja, smo ugotovili, kako se spreminja učinkovitost imobilizacije encima ter kolikšen delež aktivnosti se pri tem ohrani v primerjavi s prostim encimom. Aktivnost imobilizirane holesterol oksidaze smo določili z reakcijo oksidacije holesterola. Optimalni reakcijski pogoji imobilizacije holesterol oksidaze na magnetne mikro- in nanonosilce so bili doseženi pri koncentraciji encima 1 mg/mL ob uporabi 0,02 M pentaetilenheksamina kot mrežnega povezovalca. Aktivnost imobilizirane holesterol oksidaze pri optimalnih reakcijskih pogojih je bila 79,03 %. Prav tako je bila stabilnost imobilizirane holesterol oksidaze pri ponovni uporabi dobra. V drugem sklopu je opisana priprava zamreženih encimskih skupkov iz encima celulaze (EC 3.2.1.4). Postopek priprave zamreženih encimskih skupkov vključuje dva pomembna koraka, in sicer obarjanje encima z dodatkom obarjalnega reagenta in zamreženje encimskih molekul z glutaraldehidom. Optimalni reakcijski pogoji sinteze zamreženih encimskih skupkov so bili doseženi pri koncentraciji glutaraldehida 0,0625 % (v/v) in uporabi etanola kot obarjalnega reagenta. Aktivnost imobilizirane celulaze v obliki zamreženih encimskih skupkov smo določili z reakcijo hidrolize celuloze. Aktivnost imobilizirane celulaze v obliki zamreženih encimskih skupkov pri optimalnih reakcijskih pogojih je bila 93,95 %. Prav tako je bila stabilnost imobilizirane celulaze pri ponovni uporabi dobra.
Ključne besede: magnetni nanodelci, imobilizacija encimov, hitozan, holesterol oksidaza, celulaza, zamreženi encimski skupki.
Objavljeno: 16.09.2015; Ogledov: 543; Prenosov: 52
.pdf Polno besedilo (4,76 MB)

23.
Industrijsko uporabni organski polimerni spektralno selektivni premazi za sončne toplotne zbiralnike
Miha Steinbücher, 2015, doktorska disertacija

Opis: Sončna toplotna energija se v južni Evropi in Sredozemlju kaže kot najbolj sprejemljiv vir obnovljive energije. Za njeno množično uporabo je potrebno razviti visoko zmogljive, trajne in cenovno ugodne materiale. To delo obravnava organske polimerne premaze, namenjene sončnim toplotnim zbiralnikom, ki izpolnjujejo zgoraj naštete pogoje. Črne od debeline odvisno spektralno selektivne premaze (thickness sensitive spectrally selective (TSSS)) in od debeline neodvisno spektralno selektivne premaze (thickness insensitive spectrally selective (TISS)) smo zasnovali na tehnologiji silanskega oplaščenja anorganskih pigmentov. Razvili in optimizirali smo TSSS premaz, ki izpolnjuje vse zastavljene zahteve in ga je mogoče nanašati z uveljavljenimi industrijskimi metodami nanosa premazov. Njegovo trajnost je potrdil neodvisni zunanji laboratorij. Povezali smo površinske lastnosti utrjenega filma premaza z njegovo selektivnostjo in tako nadgradili predhodno vedenje o spektralno selektivnih premazih. Optimizirali smo črne in barvne TISS premaze. Pokazali smo povezavo med kemizmom poliola v poliuretanskih spektralno selektivnih premazih in njihovo selektivnostjo. V TISS premazih smo kot prvi uporabili organske pigmente za dosego višje barvne jakosti. Razvili smo fluoropolimerne TSSS premaze. Fluoropoliuretanski TSSS premazi so zaradi visoke selektivnosti in nižje temperaturne odpornosti primerni le za nišne aplikacije, kot so fasadni sončni toplotni sprejemniki. V te namene smo, spet kot prvi z uporabo organskih pigmentov v TSSS premazih, razvili visoko zmogljive modre premaze. Pokazali smo možnost razvoja termoplastičnih fluoropolimernih TSSS premazov. Z uporabo silansko oplaščenih črnih in organskih modrih pigmentov ter posledično optimizacijo faktorja polnjenja premaza smo razvili visoko zmogljive in trajne modre silikonpoliestrske TSSS premaze. Razviti premazi, ki so primerni za industrijsko uporabo, omogočajo izdelavo cenovno ugodnih, zmogljivih in trajnih sončnih toplotnih zbiralnikov. Znanje, pridobljeno pri njihovem razvoju, pa omogoča razlago predhodno neznanih ali nepojasnjenih lastnosti spektralno selektivnih premazov.
Ključne besede: Spektralna selektivnost, Premaz, Pigmenti, Veziva, Sončni toplotni zbiralnik, Toplotne tehnologije
Objavljeno: 15.07.2015; Ogledov: 496; Prenosov: 100
.pdf Polno besedilo (13,14 MB)

24.
VPLIV KEMIJSKE IN MORFOLOŠKE STRUKTURE POROZNIH POLIMETAKRILATOV NA VEZAVO BIOLOŠKIH MAKROMOLEKUL
Sebastjan Huš, 2015, doktorska disertacija

Opis: V okviru doktorske disertacije smo preučevali vpliv različnih parametrov na morfološke lastnosti visoko poroznih metakrilatnih polimerov, pripravljenih s polimerizacijo emulzij z visokim deležem notranje faze. Variirali smo vrsto iniciatorja, delež surfaktanta, delež notranje faze, razmerje med monomeri, hitrost in temperaturo mešanja ter s tem velikost por uspeli kontrolirano optimirati od submikronske pa vse do 90µm. Poleg morfologije smo optimirali tudi mehanske lastnosti, ki so pri visoko poroznih materialih zelo pomembne. Najbolj raziskan in uporabljen sistem za poliHIPE materiale je na osnovi stirena, zamrežen z divinilbenzenom in glede na to, da ima poli(metil metakrilat) že v osnovi boljše mehanske lastnosti kot polistiren, smo podobno izboljšanje pričakovali tudi pri samih poliHIPE materialih. V kombinaciji z uporabo namiznega mešala in daljšega časa mešanja, smo pripravili porozen material s hierarhično porazdelitvijo por, kateri ima pri 75 % poroznosti upogibni modul elastičnosti 211 MPa, kar je najvišji E-modul za poliHIPE materiale s primerljivo poroznostjo. V drugem delu smo pripravili porozne polIHIPE materiale na osnovi glicidil metakrilata, zamrežene z etilenglikol dimetakrilatom. Glicidil metakrilat je zanimiv, ker vsebuje za nukleofile reaktivno epoksi skupino, ki je primerna za neposredno funkcionalizacijo. Z variiranjem vrste iniciatorja, deleža surfaktanta, deleža notranje faze, razmerja med monomeroma ter hitrosti in temperature mešanja smo uspešno optimirali morfologijo, ki je bila primerna za nadaljnjo funkcionalizacijo. Žilavost materiala, ki je zelo pomembna v pretočnih sistemih, pa smo zopet uspeli izboljšati z dodatkom metil metakrilata. Pripravili smo tudi nosilce na osnovi glicidil metakrilatnih poliHIPE materialov, na katere smo z nukleofilno adicijo, preko aminskih skupin uspešno imobilizirali encim glukoza oksidaza in nosilec uporabili za modelno reakcijo oksidacije glukoze v glukonsko kislino. Aktivnost pripravljenega nosilca z vezanim encimom smo določali na FIA sistemu in kot rezultat dobili graf površine v odvisnosti od časa v obliki linearne premic, s čimer smo dokazali uspešnost imobilizacije. V zadnjem delu smo pripravljene poliHIPE materiale funkcionalizirali z različnimi tioli in funkcionalne polimere uporabili za vezavo težkih kovin srebra, svinca in kadmija iz vode. Prav tako smo vezavo težkih kovin izvedli z realnim vzorcem kontaminirane vode. Z materialom, funkcionaliziranim s pentaeritrol tetrakis (3-merkaptopropionatom), smo uspeli odstraniti 89,6 % Ag+ ionov ter 48,2 % Pb2+ ionov. Z materialom, funkcionaliziranim z 1,9-nonanditiolom pa smo uspeli odstraniti 82,3 % Ag+ ionov in 8 % Pb2+ ionov. Cd2+ ione smo na površino funkcionalnih poliHIPE materialov uspeli le adsorbirati, vendar so se ti s časom iz materiala sprali. Podobno smo pri vezavi nizkih koncentracij kovinskih ionov iz realnega vzorca, z materialom, funkcionaliziranem s pentaeritrol tetrakis (3-merkaptopropionatom), uspeli odstraniti veliko večino srebrovih ionov, z materialom, funkcionaliziranem z 1,9-nonanditiolom pa večino srebrovih in kadmijevih ionov. Rezultati dokazujejo, da so funkcionalni nosilci primerni predvsem za selektivno odstranjevanje srebrovih ionov iz kontaminirane vode.
Ključne besede: polimeri, poroznost, poliHIPE, glicidil metakrilat, metil metakrilat, mehanske lastnosti, funkcionalizacija
Objavljeno: 14.07.2015; Ogledov: 540; Prenosov: 76
.pdf Polno besedilo (51,24 MB)

25.
VPLIV VGRADNJE NANODELCEV Al(OH)3 NA LASTNOSTI UTRJENIH AKRILNIH KOMPOZITOV
Alenka Bunderšek, 2015, doktorska disertacija

Opis: V pričujočem delu sem se ukvarjala z vgradnjo ATH nanodelcev v akrilne sisteme. Nanodelci so bili sintetizirani po sol-gel postopku na Nanotesla Institutu v Ljubljani. Za karakterizacijo delcev smo uporabili različne metode. Velikost delcev smo določili z BET metodo, porazdelitev in velikost z DLS, sestavo smo proučili z XRD. Preliminarne raziskave so pokazale, da je nemogoče pripraviti utrjene nanokompozitne plošče in hkrati ohranili transmisijo PMMA, z neposrednim vnosom ATH koloida v akrilatno vezivo, pripravljeno iz MMA. Zaradi večje kompatibilnosti polimerne matrice in polnila, smo ATH nanodelce integrirali v hidrofilna veziva, izdelana iz monomerov, ki so vsebovali hidroksilno skupino. Iz HEMA, HEA in HPA monomerov smo z radikalsko polimerizacijo v 2-propanolu sintetizirali omenjena hidrofilna veziva z različnimi stopnjami konverzije, ki smo jo zasledovali z metodo določanja suhe snovi. Iz ATH koloida, hidrofilnih veziv in dodatkov smo izdelali predpolimerizacijske mešanice, ki so se med sabo razlikovale glede na uporabljeno hidrofilno vezivo in na vsebnost suhe snovi v vezivu. V naslednji fazi smo prav tako z radikalsko polimerizacijo MMA izdelali akrilno vezivo, z 20 ± 5 % vsebnostjo suhe snovi. Iz izdelanega akrilnega veziva in predpolimerizacijske mešanice smo pripravili utrjene akrilne nanokompozite v obliki 3 ± 0,2 mm ploščic. Ugotovili smo, da nanodelci upočasnjujejo hitrost polimerizacije. Izdelali smo plošče z 5 ut. % in 10 ut. % predpolimerizacijske mešanice. Nanokompozitnim ploščam smo določili mehanske, termične in optične lastnosti, ter testirali njihovo odpornost na ogenj. Ugotovili smo, da je na lastnosti utrjenih nanokompozitov vplivala tako koncentracija predpolimerizacijske mešanice, kot tudi vezivo, ki smo ga uporabili za izdelavo le-te. Izdelani nanokompoziti so bili različno odporni na ogenj. Pri spremljanju hitrosti gorenja smo opazili, da so vzorci, ki so vsebovali predpolimerizacijsko mešanico izdelano s HEMA hidrofilnim vezivom goreli počasneje. V okviru disertacije smo proučevali tudi sinergijske učinke nanodelcev ATH s komercialno dosegljivim TEP. Plošče izdelane z obema dodatkoma so v primerjavi z vzorci, ki so vsebovale le ATH nanodelce pokazale večjo odpornost na ogenj. Vzorci so goreli z zmanjšano hitrostjo ali pa so celo ugasnili. Poleg samega gorenja, ki predstavlja neposredno nevarnost, med gorenjem nastajajo tudi toksični plini, ki predstavljajo nevarnost za človeka in okolje. Zato smo se odločili in v okviru disertacije izmerili koncentracijo plina CO2 in CO med gorenjem vzorcev, ki sta izkazala največjo odpornost na ogenj. Testiranje je pokazalo, da nanodelci ATH in TEP vplivajo tako na hitrost gorenja, kot tudi na količino nastalih toksičnih plinov. V primeru uporabe omenjenih dodatkov so bile vrednosti merjenih plinov nižje. Vzorec, ki je vseboval nanodelce ATH in TEP, je med samim testiranjem celo ugasnil.
Ključne besede: Nanokompoziti, poli(metil metakrilat), nanodelci, mehanske lastnosti, odpornost na ogenj, aluminijev trihidroksid.
Objavljeno: 26.06.2015; Ogledov: 526; Prenosov: 91
.pdf Polno besedilo (3,69 MB)

26.
Preučevanje vplivov različnih parametrov na učinkovito odstranjevanje ionov iz vodnih raztopin z membransko kapacitivno deionizacijo
Miša Biro, 2015, doktorska disertacija

Opis: V industriji se v večini procesov uporablja sveža in visoko kakovostna voda. Količina porabljene vode, ki je ob koncu posameznega procesa pravzaprav odpadna voda, je zelo velika ter za okolje obremenjujoča. Zato se v industriji uporabljajo različne tehnologije za čiščenje odpadne vode, ki bi se lahko ponovno uporabila v različnih tehnoloških postopkih. Zahteve za kakovost vode, ki se lahko uporablja pri posameznih postopkih, so jasno določene. V tekstilni industriji je ena izmed zahtev prevodnost raztopine, katere vrednost mora biti nižja od 1,5 mS/cm. V primerjavi s prevodnostjo pitne vode, katere vrednost je 0,550 mS/cm, je prevodnost tekstilne vode lahko precej visoka – odvisno od postopka obdelave celo do 115 mS/cm. V doktorski disertaciji smo preučevali vplive različnih parametrov na učinkovito razsoljevanje modelnih raztopin in realnih vzorcev vod z uporabo procesa membranske kapacitivne deionizacije, tj. nizkotlačnega elektrokemijskega procesa, s pomočjo katerega se ob prisotnosti električnega polja iz elektrolita odstranjujejo ioni. V študijo smo vključili 363 vzorcev modelnih raztopin in vzorcev odpadnih tekstilnih vod, ki so imele različne vrednosti začetne prevodnosti, različno sestavo in so bile testirane v različnih pogojih (čas trajanja faze regeneracije in razsoljevanja, pretok v fazi regeneracije in razsoljevanja, čas delovanja naprave). Namena raziskave sta bila, da ugotovimo, kako vplivajo omenjeni parametri na učinkovito delovanje naprave in kateri so optimalni pogoji za delovanja sistema. Z atomsko emisijsko in atomsko absorpcijsko spektrometrijo, z induktivno sklopljeno plazmo z optično emisijsko in masno spektrometrijo ter z ionsko kromatografijo smo določali koncentracije ionov v posameznih vzorcih, ki smo jih zbrali v času delovanja naprave membranske kapacitivne deionizacije. Z analizo rezultatov meritev smo ugotavljali učinkovitost razsoljevanja, tj. odstranjevanja ionov iz vzorcev. Rezultati so pokazali, da so se koncentracije ionov med procesom čiščenja odpadnih vod z membransko kapacitivno deionizacijo v nekaterih primerih znatno znižale že po nekaj minutah delovanja sistema. Poleg omenjenega smo izvedli tudi kemometrijsko karakterizacijo vzorcev. Nameni raziskave so bili preučiti, ali med vzorci obstajajo pomembne razlike, poiskati povezave med spremljanimi parametri: prisotnostjo različnih ionov, razsoljevanjem in rekuperacijo vode, časom trajanja posamezne faze in pretokom raztopine v posamezni fazi. Izvedli smo korelacijsko analizo, analizo variance (ANOVA), Mann Whitney test, analizo glavnih osi (PCA), hierarhično razvrščanje (CA) in metodo večfaktorske linearne regresije (MLR). Z večfaktorsko linearno regresijo smo naredili tri modele in ugotovili, da se modelne vrednosti zelo dobro ujemajo z eksperimentalnimi vrednostmi. Ključne besede: odpadne vode, membranska kapacitivna deionizacija, učinkovitost razsoljevanja, prevodnost, kemometrijska klasifikacija, kemometrijska karakterizacija, hierarhično razvrščanje, metoda glavnih osi, večfaktorska linearna regresija.
Ključne besede: odpadne vode, membranska kapacitivna deionizacija, učinkovitost razsoljevanja, prevodnost, kemometrijska klasifikacija, kemometrijska karakterizacija, hierarhično razvrščanje, metoda glavnih osi, večfaktorska linearna regresija
Objavljeno: 01.06.2015; Ogledov: 681; Prenosov: 56
.pdf Polno besedilo (5,22 MB)

27.
Sinteza in strukturne značilnosti novih luminiscentnih lantanoidnih kompleksov z izbranimi N-donorskimi ligandi
Nuša Hojnik, 2015, doktorska disertacija

Opis: Namen doktorskega dela je bila razširitev in poglobitev znanja s področja kemijske sistematike koordinacijskih spojin s centralnimi atomi elementov f – bloka periodnega sistema. V doktorskem delu smo obravnavali sintezo in karakterizacijo novih koordinacijskih spojin lantanoidov z biološko pomembnimi N−donorskimi ligandi, saj se je izkazalo, da so ti prekurzorji zelo uporabni za tvorbo koordinacijskih spojin s kovinami, saj lahko njihova koordinacija poteka na različne načine. Kot ligande smo uporabili nikotinsko kislino (NIC) in dipikolinsko kislino (Pydc). Raziskave smo razširili še na področje sintez koordinacijskih spojin z mešanimi ligandi. Sintetizirali smo prve primere spojin, ki hkrati vsebujejo z dipikolinsko kislino in 2−aminobenzotiazol (ABT), za kakršne v kristalografski podatkovni zbirki (CSD) še ni obstajal zapis. To področje je do sedaj slabše raziskano zaradi razlik v reaktivnosti posameznih ligandov. Zaenkrat naše spojine niso vsebovale 2−aminobenzotiazol kot ligand ampak kot kation. Zasledovanje sintez in analiza struktur koordinacijskih spojin z organskimi ligandi nam je omogočilo delno napovedovanje povezovanja gradnikov v kristalno mrežo že na osnovi poznavanja molekulske zgradbe samih gradnikov. Realizacija raziskovalnega dela je vodila do priprave novih spojin in tudi prispevala k boljšemu razumevanju nastanka koordinacijskih spojin. Uspešni pripravi monokristalov je sledila skrbna analiza strukture, kjer smo uporabili difraktometer s CCD detektorjem za monokristale v sodelovanju s FKKT Univerze v Ljubljani. Opravili smo še infrardečo spektroskopijio, termogravimetrično in elementarno analizo, magnetne meritve, v nekaterih primerih pa tudi fluorescenčno spektroskopijo. Pripravili smo skupaj sedem novih spojin z različnimi razmerji med centralnim atomom in dušikovim ligandom. V nekaterih primerih je v strukturi koordinacijske molekule vezana tudi voda. Raziskave so potekale v smeri iskanja novih sintez, na ta način smo izolirali različne dvojedrne komplekse kot so, [Yb2(NIC)6(H2O)4] in [Gd2(NIC)6(H2O)4] ter prav tako določili strukturo koordinacijske spojine [Nd2(NIC)6(H2O)4], za katero so bili v literaturi objavljeni samo parametri osnovne celice, enojedrne kompleksne spojine z Na3[Ho(Pydc)3]14H2O in Na3[Dy(Pydc)3]14H2O ter različne enojedrne kompleksne spojine z ABT in Pydc (ABT)3[Eu(Pydc)3]5H2O, (ABT)3[Tb(Pydc)3]5H2O, (ABT)[Cu(Pydc)(PydcH)]3H2O. S primerjavo z izbranimi strukturnimi parametri lahko lažje razumemo dobljene rezultate, ki nam jih nudijo spektroskopske ali druge metode. Večina rezultatov je objavljenih v mednarodnih znanstvenih revijah.
Ključne besede: Lantanoidni kompleksi, rentgenska strukturna analiza, luminiscenca, magnetne meritve, vodikove vezi
Objavljeno: 01.06.2015; Ogledov: 460; Prenosov: 110
.pdf Polno besedilo (3,43 MB)

28.
SUPERKRITIČNI FLUIDI KOT MEDIJ ZA PROCESIRANJE IN SINTEZO POLIMEROV
Denis Čuček, 2015, doktorska disertacija

Opis: V zadnjih letih se za naprednejše korozijske zaščite raznih kovinskih konstrukcij in naprav uporabljajo med drugim v veliki meri polietileni (PE), ki so zaradi svojih kemijskih in fizikalnih lastnosti še kako zanimivi. Njihova uporaba je vedno bolj zaželjena in razširjena v industrijah praškastih premazov (barve, laki), kjer velik omejitveni faktor predstavljajo okolju nevarne hlapne organske spojine (HOS, ang. volatile organic compound - VOC). Trend po svetu in predvsem v Evropi je zadnje čase naravnan k zeleni kemiji in k pridobivanju izdelkov visoke tržne vrednosti s praktično ničelno oz. minimalno vsebnostjo organskih spojin pri procesiranju in izdelavi produktov. Ker ogljikov dioksid (CO2) konvencionalnim topilom že vrsto let predstavlja odlično alternativo, smo v prvem sklopu doktorske disertacije za potrebe načrtovanj različnih visokotlačnih procesov izvedli preliminarne raziskave za polietilene nizke in visoke gostote, saj pri obsežnem pregledu strokovne znanstvene literature teh podatkov nismo zasledili oz. jih je v okrnjeni obliki zelo malo. Glavni cilj prvega sklopa doktorske raziskave je pridobitev podatkov o faznih ravnotežjih trdno-tekoče (S-L) za polietilene, topnost in difuzivnost plina (fluida) CO2 v polietilenih. Pridobljeni podatki so ključnega pomena in služijo za načrtovanje procesiranja s polietileni. Raziskali smo obnašanje in zmožnost procesiranja polietilenov v sub- in superkritičnih fluidih (CO2, propan). Fazna ravnotežja trdno-tekoče (S-L) za polietilen nizke gostote (LDPE) in polietilen visoke gostote (HDPE) smo raziskali v atmosferi ogljikovega dioksida (CO2) in propana. Meritve smo izvajali v območju tlaka od 0 do 90 MPa. S pomočjo magnetne suspenzijske tehtnice (MSB) smo raziskali topnost in difuzivnost ogljikovega dioksida v polietilenih v območju tlaka od 0 do 30 MPa pri temperaturi 373 K (100 °C). Topnost fluida v polietilenih je pogojena s tlakom in/ali temperaturo in povzroča običajno nabrekanje materiala, prav tako pa se s topnostjo plina povečuje polimeru masa. Posledično se polimerom zaradi tega zniža viskoznost in temperatura tališča. V atmosferi ogljikovega dioksida na tališče LDPE medsebojno vplivata učinek raztapljanja plina v polimer in učinek hidrostatičnega tlaka, ki med seboj konkurirata. V atmosferi propana smo zasledili obraten trend, pri čemer hidrostatični tlak ni bil tako izrazit. Učinek raztapljanja propana prevladuje nad učinkom hidrostatičnega tlaka. Za HDPE je učinek hidrostatičnega tlaka izražen v celotnem območju tlaka CO2, medtem ko v propanu učinek raztapljanja plina nad hidrostatičnim tlakom prevladuje. Polietilenom se tališče v propanu glede na medij CO2 v povprečju zniža za 17 K.Iz pridobljenih podatkov MSB je razvidno, da topnost CO2 v polietilenih z višanjem tlaka narašča in doseže najvišje vrednosti za PE nizke gostote, najnižje vrednosti pa za PE visoke gostote. V drugem sklopu doktorske disertacije smo se osredotočili na raziskave nove tehnike sinteze biorazgradljivega polimera poli(propilen fumarata) (PPF) v superkritičnem ogljikovemu dioksidu (scCO2). PPF bi lahko v biomedicinskih aplikacij služil kot potencialen material za umetno maso in substitut človeškim kostem (implantat), v katerega bi se vraščale celice, ali pa bi služil kot material za sproščanje zdravilnih učinkovin. Predvsem nas je zanimalo ali sinteza PPF v odsotnosti katalizatorjev v scCO2 sploh poteče. Izkazalo se je, da je scCO2 odličen medij za kemijsko sintezo PPF.Poznana je cela vrsta klasičnih (konvencionalnih) sintez, ki se med seboj bistveno ne razlikujejo. Vsem tehnikam sinteze je skupna problematika katalizatorjev in konvencionalnih organskih topil, ki v nadaljevanju sinteze služijo za čiščenje produkta.
Ključne besede: polietilen, sub- in superkritični ogljikov dioksid, propan, poli(propilen fumarat), fazna ravnotežja trdno-tekoče in para-tekoče, magnetna suspenzijska tehtnica, tkivno inženirstvo in tehnologija kostnih nadomestkov.
Objavljeno: 29.05.2015; Ogledov: 711; Prenosov: 118
.pdf Polno besedilo (7,05 MB)

29.
SYNTHESIS OF PROCESSES AND PROCESS SUBSYSTEMS FOR ENTIRE LIFETIME
Andreja Nemet, 2015, doktorska disertacija

Opis: Economically viable process designs should be, in addition to other criteria, profitable over their entire process lifetimes not only at the present time. An improved process design can be achieved by establishing an appropriate trade-off between product income, raw material, operating costs, and investment. The full lifetime of the processes and future prices have to be considered rather than optimising them on a yearly basis using current prices. Single-period optimisation and synthesis models for processes reflects current prices only. The prices can fluctuate rather quickly and the optimal solution may be very different from one year to the another. Therefore, the traditional superstructural synthesis approach applying a mixed-integer nonlinear programming model was upgraded: i) over time, by considering an entire lifetime, which can be described by a multi-period model and ii) the whole field of variation regarding uncertain future prices. A stochastic approach considering the statistical distribution of price projections over an entire lifetime was used on different case studies instead of the traditional deterministic approach accounting for nominal future price projection. The objective was the maximisation of the expected net present value of a process or the expected incremental net present value of different process subsystem. The heat exchanger network has been one of the subsystem, which can significantly contribute to operating costs due to savings of external utility consumption. For this subsystem a deterministic and stochastic multi-period mixed-integer nonlinear programming (MINLP) synthesis models have been developed in order to account for future price projections. Considering higher energy prices gives rise to larger initial investments compared to solutions obtained with current prices. However, due to the uncertainties of utility prices' forecasts, retrofitting using an extension of HEN during future years of the lifespan might be a better strategy. The objective is to identify a design that is the most suitable for effective future extensions and preferably with the lowest sensitivity to energy price fluctuations, as there can be various designs featuring similar initial investment. The results supports that it is economically beneficial to consider future utility prices as the incremental investment is not only paid-off but additional savings are achieved. Process-to-process Heat Integration can also significantly affect the trade-off between investment and operating cost. The aim of Total Site (TS) HEN synthesis was to develop a model synthesis for the TS that, besides many other important features, would also consider future utility prices. Two strategies for TS synthesis have been developed: i) sequential, when HI is performed within a process during the first step and then after a process-to-process HI has been performed, and ii) simultaneous, where the HI is performed within and between processes simultaneously. The second strategy can reveal additional opportunities for heat recovery that might not be identified when applying the first strategy. Comparison of the results obtained at consideration of current utility prices and forecasted utility prices indicates that is worth to account for future utility prices. The separation processes also consume a significant amount of energy. The synthesis of a distillation column sequence integrated within its heat exchanger network was used as a case study for the separation of a multi-component stream into pure component products by considering future utility prices. This analysis has been performed in order to evaluate the magnitude of the influence of forecasted utility prices. It can be concluded that forecasted utility prices can be beneficial, however, the technical limits of the systems should be carefully observed. The price fluctuation can also be observed for other prices not only utility prices, e.g. raw material cost, product price, etc
Ključne besede: future prices, forecasted prices, stochastic optimisation, mathematical programming, Heat Exchanger Network, Total Site, distillation column sequence, methanol production
Objavljeno: 04.05.2015; Ogledov: 428; Prenosov: 36
.pdf Polno besedilo (4,74 MB)

30.
Atomizacija frit
Tadej Lešer, 2015, doktorska disertacija

Opis: Frite so steklaste snovi in so glavna surovina za nastanek emajlov in keramičnih prevlek. Nastanejo s taljenjem v talilnih pečeh, čemur sledi hitra ohladitev taline in tvorba grobega granulata. Za nanos na ustrezno površino se venomer meljejo, večinoma v velikih bobnastih mlinih, kar je časovno dolgotrajno in energetsko neugodno. Na drugi strani tehnologija vodne atomizacije, ki se v svetu večinoma uporablja za proizvodnjo kovinskih prahov, omogoča torbo prahov direktno ob ohlajanju taline. Enostavnost procesa in njegova velika prilagodljivost sta nas privedli, da smo se odločili raziskati možnost uporabe te tehnologije za tvorbo prašnatih frit. Študija je temeljila na raziskavi dveh kompozicijsko različnih frit, frite A in B, ki smo ju primerjali s fritami enakih vhodnih sestav, proizvedenih po klasičnem postopku izdelave. Primerjali smo kemijske in fizikalne lastnosti atomiziranih in ne-atomiziranih (klasično taljenih) prahov frit, kakor tudi emajlov, nastalih iz njih. Prahove smo s pomočjo modernih preiskovalnih metod, kot so: rentgenska fluorescenčna spektrometrija, rastrska elektronska mikroskopija, diferencialna dinamična kalorimetrija s termogravimetrično analizo, dilatometrija itd., podrobno okarakterizirali in ovrednotili. Emajlom smo ocenili njihovo površino, veznost, barvno usklajenost in kislinsko odpornost. Rezultati študije so pokazali, da obstaja velika možnost za uporabo te tehnologije za tvorbo prašnatih frit. Velikost in morfologija prahov sta bili odvisni predvsem od kemijske sestave frit in atomizacijskih parametrov. Atomizirani prahovi so v primerjavi z ne-atomiziranimi izkazovali popolnoma drugačno morfologijo, pri čemer je bolj viskozna frita (frita A) tvorila bolj nepravilne delce, manj viskozna (frita B) pa sferične. Klasično taljeni friti sta obe izkazovali morfologijo tipično za nastanek prahov s procesom mletja, vidni so bili značilno odrezani robovi in ploskve. Z razvitjem enačbe za izračun časa strjevanja (tstr) in z upoštevanjem izračuna časa sferoidizacije (tsfr) smo pridobili model, ki opisuje obliko delcev posameznih velikosti, ob spremembi procesnih parametrov ter lastnosti frit. Izračunana časovna razmerja (R(tstr/tsfr)) so uspešno potrdila nastalo morfologijo atomiziranih frit. Opazili smo tudi izredno močno interakcijo med delci ter med delci in razprševalnim sredstvom (vodo), ki je imela velik vpliv na končno morfologijo. Delci so se pri interakciji poškodovali, deformirali in preoblikovali, kar je pri fritah v primerjavi s kovinskimi sistemi zaradi njihove krhkosti še bolj zaznano. Velikostna porazdelitev delcev je bila odvisna od viskoznosti frit oziroma od stopnje pregretja taline, pri čemer smo za frite dognali, da potrebujejo za uspešno atomizacijo, zaradi svoje velike viskoznosti, višjo temperaturo pregretja (okoli 300–400 °C), kakor kovine in zlitine. Bolj fine porazdelitve so se med drugim tvorile ob višjem tlaku razprševalnega sredstva ter manjši izlivni odprtini vmesne posode (tundisha). Tako atomizirani, kot ne-atomizirani prahovi so imeli podobne lastnosti, pri čemer so atomizirane frite, zaradi višje hitrosti ohlajanja dosežene pri atomizaciji, imele višjo temperaturo steklastega prehoda (Tg) kakor tudi ostale transformacijske temperature (temperatura sintranja, zmehčanja itd.). Emajli atomiziranih frit so imeli podobne kemijske, mehanske in optične lastnosti, kar potrjuje ustreznost uporabljene tehnologije atomizacije. Izračun ekonomske upravičenosti procesa je pokazal, da bi se nam ob predvidenih stroških in prihodkih, ki se vsekakor lahko spremenijo (nižja nakupna cena naprave, boljša optimizacija porabljene energije itd.) in znatno zmanjšajo čas vračanja naložbe, investicija v vodno atomizacijo za proizvodnjo prahov frit povrnila v okoli 35,5 letih.
Ključne besede: frite, emajli, vodna atomizacija, mikrostroktura, mletje
Objavljeno: 30.01.2015; Ogledov: 668; Prenosov: 104
.pdf Polno besedilo (54,16 MB)

Iskanje izvedeno v 0.11 sek.
Na vrh
Logotipi partnerjev Univerza v Mariboru Univerza v Ljubljani Univerza na Primorskem Univerza v Novi Gorici