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


61 - 70 / 92
Na začetekNa prejšnjo stran12345678910Na naslednjo stranNa konec
61.
VPLIV POVRŠINSKE OBDELAVE NANODELCEV TITANOVEGA DIOKSIDA RUTILNE KRISTALNE STRUKTURE NA UV ABSORPCIJSKE LASTNOSTI POLIMERNEGA NANOKOMPOZITA
Jerneja Godnjavec, 2012, doktorska disertacija

Opis: Polimerni kompoziti, ki se uporabljajo tudi v premaznih sredstvih, estetsko spreminjajo okolje, v katerem živimo, obenem pa jih uporabljamo tudi za zaščito površin, ki lahko propadajo zaradi škodljivih zunanjih vplivov, npr. zaradi izpostave UV svetlobi. Nove tehnološke rešitve zaradi izboljšanja funkcionalne lastnosti, kot je npr. UV zaščita, se v industriji polimernih kompozitov uvajajo tudi s pomočjo nanotehnologije, v tem primeru z vgradnjo nanodelcev TiO2. Pomembno vlogo v skupini nanodelcev, ki se uporabljajo v polimernih kompozitih, predstavljajo nanodelci TiO2. Veliko raziskav je bilo usmerjenih v študij posebnih lastnosti nanodelcev TiO2, ki omogočajo doseganje posebnih funkcijskih lastnosti in transparentnosti polimernih kompozitov. Nanodelci TiO2 rutilne kristalne strukture so odlični UV absorberji, zato se dodajajo različnim polimernim kompozitom za doseganje izboljšane UV in vremenske obstojnosti. Za optimalno izkoriščanje posebnih lastnosti nanodelcev v polimernih kompozitih je ključni problem tendenca aglomeracije nanodelcev zaradi London - van der Waals - ovih interakcij v disperziji. To je mogoče preprečiti z ustrezno stabilizacijo nanodelcev v disperziji, kar zagotavlja tudi ozko porazdelitev velikosti delcev in posledično omogoča zadostno transparentnost polimernega kompozita ter učinkovitost UV zaščite. Eden izmed načinov stabilizacije nanodelcev TiO2 rutilne kristalne strukture v disperziji je površinska obdelava z anorganskimi ter organskimi snovmi. Površinska obdelava površine rutilnih TiO2 nanodelcev z anorganskimi oksidi je pomembna zaradi izboljšanja disperzbilnosti ter zmanjšanja fotokatalitske aktivnosti. Prav tako anorganski sloj na površini nanodelcev poveča njihovo specifično površino v primerjavi z neobdelanim nanodelcem. Po apliciranju anorganskega oksida na površini TiO2 je le ta v vodni disperziji obdelan še z organskimi reagenti – površinsko aktivnimi sredstvi, ki omogočajo stabilizacijo v topilu oziroma polimeru in vzpostavijo odbojne sile med posameznimi delci ter posledično izboljšajo funkcionalno učinkovitost sistema. Doktorski študij temelji na izvedbi dveh inovativnih sklopov dodatne površinske obdelave nanodelcev TiO2 rutilne kristalne strukture ter določitvi vpliva na aplikacijske lastnosti in UV absorpcijsko učinkovitost polimernih nanokompozitov. V ta namen smo uporabili s koprecipitacijsko metodo sintetizirane nanodelce TiO2 rutilne kristalne strukture. Poleg klasične stabilizacije nanodelcev TiO2 s polidimetilsiloksani smo razvili dodatna komplementarna postopka površinske obdelave. Z namenom izboljšanje stabilnosti nanodelcev v vodni ter polimerni disperziji smo v prvem sklopu raziskav nanodelce TiO2 dodatno površinsko obdelali z 3 – glicidil oksipropil trimetoksi silanom (GLYMO), v drugem pa z anorganskim oksidom  - Fe2O3. Študirali smo vpliv razmerja TiO2/GLYMO ter procesnih pogojev priprave disperzij kot sta čas in temperatura površinske obdelave z GLYMO ter vpliv ut. % dodatka  - Fe2O3 na stabilnost disperzije nanodelcev TiO2. V tretjem delu doktorske disertacije smo namesto nepravilne oblike TiO2 nanodelcev površinsko obdelali nanodelce TiO2 riževe strukture. Najprej so na TiO2 nanodelce precipitirali Al2O3. Nato smo jih površinsko obdelali z trisilanolnimi poliedrični oligomerni silseskvioksani (POSS). Študirali smo vpliv površinske obdelave TiO2 nanodelcev z POSS molekulami na transparenco ter UV zaščito polimernih nanokompozitov. S postopkom dodatne površinske obdelave nanodelcev TiO2 rutilne kristalne strukture smo potrdili postavljene teze o vplivu površinske obdelave na UV absorpcijske lastnosti kot tudi transparenco polimernega kompozita. Tako smo z dodatno površinsko obdelavo z -Fe2O3 dosegli višjo UV zaščito polimernega nanokompozita, v primeru dodatne površinske obdelave z GLYMO pa višjo transparenco polimernega nanokompozita. Končna polimerna disperzija z integriranimi površinsko obdelanimi nanodelci TiO2 rutilne kristalne strukture ima tudi ustrezne ap
Ključne besede: TiO2, nanodelci, rutil, GLYMO, -Fe2O3, POSS, UV absorber, polimerni nanokompozit
Objavljeno: 22.08.2012; Ogledov: 1782; Prenosov: 298
.pdf Celotno besedilo (6,42 MB)

62.
OPTIMIRANJE BIOPROCESNIH PARAMETROV PROIZVODNJE ETANOLA IN KEFIRANA Z MIKROBIOTO KEFIRNIH ZRN
Katja Zajšek, 2012, doktorska disertacija

Opis: Doktorska disertacija je sestavljena iz dveh sklopov, ki obravnavata področje proizvodnje tradicionalnega kefirja s kavkaškimi kefirnimi zrni. Prvi je optimiranje bioprocesnih parametrov proizvodnje etanola med fermentacijo kefirja, drugi pa optimiranje proizvodnje kefirana v kefirnih zrnih. Uvodoma smo v disertaciji proučili vpliv časa aktivacije kefirnih zrn na spremembe vrednosti pH kefirja in na proizvodnjo etanola med fermentacijo kefirja. Upadanje pH vrednosti kefirja smo med 24 h fermentacijo uspešno opisali s predlaganim matematičnim, eksponentnim pH modelom. Poleg tega smo proučili vpliv časa aktivacije kefirnih zrn na zvezo med številom kvasovk v zrnih in kefirju in proizvedenim etanolom. Rezultati so pokazali, da zrna, ki jih aktiviramo dalj časa, vsebujejo večje število kvasovk in proizvedejo več etanola kot zrna, ki so aktivirana le nekaj dni. Število kvasovk v kefirju je z daljšanjem časa aktivacije zrn naraščalo. S kinetičnimi modeli, katerih razvoj je vzpodbudila povečana industrijska uporaba fermentacije, lahko opišemo rast mikroorganizmov, proizvodnjo produktov in porabo substratov tako v naravnih ekosistemih, kakor tudi pri določenih procesnih pogojih. Tako smo z ne-strukturiranim matematičnim modelom opisali kinetične osnove proizvodnje etanola med šaržno fermentacijo kefirja. V ta namen smo proučili kinetiko rasti kefirnih zrn in proizvodnje etanola. Eksperimentalne podatke, pridobljene s serijo šaržnih fermentacij, izvedenih pri temperaturi 21 °C, začetni masni koncentraciji kefirnih zrn 42 g/L in izbranih časih fermentacije znotraj časovnega intervala (0–89) h, smo uporabili za ocenitev vrednosti kinetičnih parametrov in potrditev veljavnosti predlaganih sigmoidnih modelov. Rast kefirnih zrn smo opisali z logističnim modelom, proizvodnjo etanola pa z modificiranim Gompertzovim modelom. Ugotovili smo, da predlagana modela dobro opišeta kinetiko fermentacije kefirja glede na rast kefirnih zrn in proizvodnjo etanola in da se lahko uporabita za razvoj in optimizacijo bioloških procesov proizvodnje etanola. Nadalje smo razvili matematični model za kinetiko proizvodnje etanola med fermentacijo kefirja kot funkcijo temperature in časa. Vpliv temperature in časa fermentacije, na vrednost biokinetičnih parametrov proizvodnje etanola, smo opisali z modificiranim Gompertzovim modelom. Vrednost bioloških kinetičnih parametrov predlaganega modela smo ocenili z uporabo metode najmanjših kvadratov na podlagi eksperimentalnih podatkov, pridobljenih s serijo šaržnih fermentacij. Ocenili smo vpliv temperature na prirast biomase kefirnih zrn ter mikrobiološko sestavo kefirja in zrn. Temperaturno odvisnost maksimalne hitrosti proizvodnje etanola smo analizirali z uporabo Arrheniusove zveze, s katero smo ocenili vrednost aktivacijske energije za proizvodnjo etanola pri fermentaciji mleka s kefirnimi zrni, ki znaša 64,3 kJ/mol. Z razvitim matematičnim modelom lahko zelo dobro opišemo dinamiko proizvodnje etanola med fermentacijo kefirja. Prvi raziskovani sklop smo zaključili s proučevanjem vpliva časovnega presledka mirovanja mešala oz. pogostosti mešanja na proizvodnjo etanola in mikrobiološke lastnosti kefirja in kefirnega zrna. Razvili smo matematične zveze, ki opišejo razmerje med pogostostjo mešanja in (1) povečanjem prirasti kefirnih zrn v 24 h, (2) koncentracijskimi spremembami etanola med 24 h fermentacijo ter (3) pH vrednostjo kefirja po 24 h fermentaciji. Za razvite matematične modele so bile z uporabo metode najmanjših kvadrotov ocenjene vrednosti funkcijskih parametrov. Ocenili smo tudi vpliv pogostosti mešanja na število kvasovk, laktobacilov in mezofilnih MK kokov (pretežno laktokokov) v kefirju in zrnih po 24 h fermentaciji. Drugi sklop raziskav smo usmerili v raziskovanje bioprocesnih parametrov, ki vplivajo na proizvodnjo specifičnega eksopolisaharida (EPS) kefirana, značilnega za kefirna zrna. Dokazali smo, da lahko z vodenjem procesnih pogojev gojenja zrn v mleku (temperatura, vrtilna frekvenca mešala) in sestavo fermenta
Ključne besede: kefir, kefirna zrna, mikrobiota kefirnih zrn, proizvodnja etanola, eksopolisaharidi, produkcija kefirana, procesni parametri, optimiranje
Objavljeno: 13.07.2012; Ogledov: 1944; Prenosov: 163
.pdf Celotno besedilo (3,42 MB)

63.
Primerjava strukturnih in magnetnih lastnosti kobaltovih(II) in nikljevih(II) acetatov z izbranimi N-donorskimi ligandi
Brina Dojer, 2012, doktorska disertacija

Opis: V pričujočem delu sem se ukvarjala s sintezo in karakterizacijo novih koordinacijskih spojin kobaltovega(II) in nikljevega(II) acetata z N-donorskimi ligandi. Med slednjimi sem uporabljala komercialne 2-, 3- in 4-aminopiridin (apy), piridin-2-karboksamid (pikolinamid) (pia), piridin-3-karboksamid (nikotinamid) (nia) in piridin-4-karboksamid (izonikotinamid) (isn). Za centralne ione sem izbrala kobaltove in nikljeve ione, saj je bila večina sintez že opravljena na podobnih sistemih z bakrovimi ioni. Sintez sem se lotila predvsem zaradi zanimanja, kako se spreminjajo strukturne, spektroskopske in magnetne lastnosti spojin, ki nastanejo, če centralnim ionom dodajamo ligande z enakimi substituentami in z različnim mestom vezave na aromatski obroč. Nove spojine sem sintetizirala s kobaltovim(II) acetatom di- in tetrahidratom ter nikljevim(II) acetatom tetrahidratom ter zgoraj naštetimi ligandi v različnih topilih (največkrat so bili uporabljeni metanol, voda, dimetilformamid in diklorometan). Slednja sem izbirala glede na topnost kemikalj v njih oziroma hitrost raztapljanja, želeno temperaturo reakcije, predhodnih poročil in topnosti produkta v samih topilih. Reakcije sem izvajala pri sobni temperaturi na mešalu, pod refluksom ali solvotermalno pri povišani temperaturi in tlaku. Sintetizirane spojine smo karakterizirali z rentgensko analizo na monokristalu ter infrardečo spektroskopijo, poleg tega pa smo določali njihove magnetne lastnosti. Kot pomožno metodo smo uporabljali rentgensko praškovno difrakcijo. Nove spojine, ki sem jih uspela sintetizirati, so enojedrne: [Co(O2CCH3)2(2–apy)2], [Co(O2CCH3)2(4–apy)2(H2O)2], [Ni(O2CCH3)2(4–apy)2(H2O)2], [Co(nia)2(H2O)4](CH3COO)2• 2H2O, [Ni(O2CCH3)(pia)2•H2O](CH3COO)•2H2O, [Ni(O2CCH3)2(isn)2(H2O)]•C3H7NO, večjedrne: {[Co(O2CCH3)2(3–apy)2]•H2O}n in {[Ni(O2CCH3)2(3–apy)2]•H2O}n, uspela pa sem sintetizirati tudi dvojedrno spojino: [Co2(O2CCH3)4(isn)4]•2C3H7NO. Zelo zanimiva je spojina [Co(O2CCH3)2(2–apy)2]. Uspela sem namreč sintetizirat tri polimorfne modifikacije te spojine, monoklinsko, triklinsko in ortorombsko. Poleg tega sta zanimivi strukturi spojin kobaltovega(II) oziroma nikljevega(II) acetata s 3-aminopiridinom, saj tvorita enote [M(O2CCH3)2(3–apy)2] (M = Co ali Ni), ki so preko mostovnih 3-apy ligandov povezane v polimerne verige. Vsi kompleksi se v magnetnem polju obnašajo paramagnetno. Centralni ioni so dovolj narazen, da med njimi ne prihaja do interakcij. Rezultati meritev so pokazali tudi, da so izmerjeni magnetni momenti v skladu s teoretičnimi podatki za Co2+ in Ni2+. IR spektri kažejo razlike v –NH2 valenčnih nihanjih, nihanjih obročev in −COO− skupine.
Ključne besede: kobaltov(II) acetat tetrahidrat, nikljev(II) acetat tetrahidrat, aminopiridini, piridinkarboksamidi, rentgenska analiza na monokristalu, magnetne meritve, IR spektroskopija
Objavljeno: 20.04.2012; Ogledov: 1798; Prenosov: 238
.pdf Celotno besedilo (4,74 MB)

64.
GRAPE ANTIOXIDANTS - INFLUENCE OF PROCESSING PARAMETERS ON THEIR CONTENT AND ACTIVITY
Iva Ružić, 2012, doktorska disertacija

Opis: Grapes and wine production residuals, containing grape skins, seeds and stems, represent important sources of phenolic compounds. Red wines are rich in phenolic antioxidants while white wines generally show lower (poly)phenolic content and antioxidant activity. The main difference in the production of white and red wines is the fermentation step. The fermentation of red grapes includes maceration, i.e. it takes place in both liquid and solid parts of the grape. In the case of white wines, the must is clarified before the fermentation starts, cultured yeasts are added to convert the must to wine and antioxidant sulfur dioxide is inserted to protect the wine. The objective of the PhD research was to study antioxidant potential of white grape phenolics both in raw material and fermentation products. First, the standards of phenolic compounds commonly found in white grapes and wines were tested for their antioxidant and antiradical activity. All tested compounds except apigenin showed strong antioxidant and antiradical properties. Afterwards, conventional solid-liquid extraction (CE) and pressurized liquid extraction (PLE) of phenolic compounds from grape seeds were performed. The optimal extraction conditions were investigated and extracts were analyzed in order to determine their total phenolic content, individual phenolic compounds and antiradical potential. Two different drying methods (hot air and freeze drying) were applied to the seeds. Solvent efficiencies of water, ethanol and water-ethanol mixtures were compared at different temperatures. In addition, supercritical fluid extraction (SFE) with CO2 was investigated as the technique for the recovery of phenolic compounds and for the pretreatment of white grape seed samples. Both CE and PLE gave extracts rich in phenolic compounds with good antiradical properties and, generally, the best results were obtained with PLE at 130°C. At the end, the influence of maceration process on the content and the activity of grape phenolic antioxidants in white wines was studied. For such a purpose, six commercially available macerated white wines from Italy and Croatia were analyzed. In addition, eight non-macerated wines from the same region and variety were studied and compared to macerated wines. The experiments have shown that the maceration process increases the total phenolic content and antiradical activity of the wine. It enables the production of white wines rich in phenolic compounds and with strong antiradical properties in completely natural way using only the grapes and without addition of any chemical agents.
Ključne besede: white grapes, white wine, maceration, antioxidant activity, polyphenols, extraction, PLE, SFE.
Objavljeno: 05.04.2012; Ogledov: 1664; Prenosov: 75
.pdf Celotno besedilo (5,65 MB)

65.
Novi funkcionalni premazi z magnetnimi delci
Branka Mušič, 2012, doktorska disertacija

Opis: Mnogi sodobni materiali s svojimi izboljšanimi ali povsem novimi lastnostmi rešujejo številne probleme in s tem ponujajo dodano vrednost pri uporabi. Razširili so se napredni kompozitni materiali, saj je njihova velika prednost, da lahko njihove lastnosti načrtujemo vnaprej glede na njihovo končno uporabo. Umetno povzročena elektromagnetna sevanja (EMS) povečujejo negativen vpliv EMS na žive organizme. Zato so številne evropske države že pred časom odločile, da ščitijo svoje državljane z nacionalnimi ukrepi (Evropskem Pre-standardu EN 50166-2 – Human exposure to electromagnetic fields – High frequency). Žive organizme, naprave in prostore lahko zaščitimo pred elektromagnetnim sevanjem tako, da ga odbijemo ali absorbiramo. Pri odbojni zaščiti se lahko uporabi tanka plast odbojnega materiala ali barve. Ti materiali so v svetu že znani in razširjeni. Kot posledica odbojne zaščite pa se lahko bistveno poveča število motenj v okolici. Pri absorpcijski zaščiti se odbije le manjši delež upadlega elektromagnetnega sevanja, večji delež preide v material, kjer se absorbira in se pretvori v neškodljivo toplotno energijo. Absorpcijske materiale lahko vključimo na različne načine v strukturne elemente objekta, ki ga želimo zaščititi. Eden izmed možnih načinov za zaščito pred visokimi frekvencami elektromagnetnega sevanja je kompozitno premazno sredstvo, v funkciji absorpcije nezaželenega EMS. Razumevanje procesov v funkcionalnem premazu je strateško gledano izredno pomembno v svetovnem merilu. Možna osnova za absorpcijo kompozitnega premaznega sredstva so magnetni delci. S sintezo v trdnem smo pripravili aktivne delce, katere smo uporabili za premaz s funkcijo absorpcije EMS. To so ferimagnetni MnZn feriti. V doktorskem delu smo raziskali vpliv velikosti MnZn feritnih delcev in vpliv utežne koncentracije MnZn feritnih delcev na elektromagnetne lastnosti kompozita. Del raziskav je bil torej usmerjen v pripravo MnZn ferita z vidika optimizacije tako fizikalnih lastnosti, kot so oblika in velikost delcev ter s tem povezana specifična površina delcev, kemijske sestave in tudi elektromagnetnih parametrov. Pripravili smo sedem različnih velikosti delcev MnZn feritov, najmanjši delci velikosti 3,70 μm in največji delci 14,95 μm. Prikazani rezultati elektromagnetnih lastnosti kompozitov vsebujejo 75 ut.% in 90 ut.% MnZn ferita. Drugi del raziskav pa je bil usmerjen v razvoj kompozitnega premaznega sredstva. Ta del vključuje razvoj tehnološke priprave novega premaza ter testiranje aktivnosti absorpcije elektromagnetnega sevanja v frekvenčnem območju 100 MHz do 10 GHz ustreznih kompozitnih premaznih sistemov. Meritve učinkovitosti absorpcije smo izvedli v odvisnosti od debeline nanosa absorpcijskega premaza, pri 3 mm, 4 mm in 5 mm nanosa. V kompozitnem materialu, ki smo ga razvili, smo združili magnetne vključke in premazni sistem. Razvili smo nov tip premaza, z novo funkcionalnostjo ter nov tip absorberja v obliki kita, ki absorbira v mikrovalovnem področju.
Ključne besede: absorberji elektromagnetnega valovanja, premazi, feritni materiali
Objavljeno: 03.04.2012; Ogledov: 1694; Prenosov: 200
.pdf Celotno besedilo (7,01 MB)

66.
SINTEZA IN KARAKTERIZACIJA MAGNETNIH NANODELCEV ZA MIKROVALOVNE ABSORBERJE ELEKTROMAGNETNEGA VALOVANJA
Ana Drmota Petrič, 2012, doktorska disertacija

Opis: Nano-kristalinični prah stroncijevega heksaferita (SrFe12O19) smo sintetizirali s klasičnim soobarjanjem in mikroemulzijsko metodo. Prekurzor, ki je bil pripravljen z obarjanjem Sr2+ in Fe2+ ionov z uporabo tetrametilamonijevega hidroksida, smo termično obdelali pri različnih temperaturah v območju od 400 °C do 1000 °C v zračni atmosferi. Proučevali smo vpliv molskega razmerja Sr2+ / Fe3+ in temperature termične obdelave na formiranje produkta in njegovih magnetnih lastnosti. Nanodelce SrFe12O19 z relativno visoko nasičeno magnetizacijo σs = 64 Am2/kg, remanentno magnetizacijo σr = 39 Am2/kg in koercitivnostjo Hc = 430 kA/m smo dosegli pri molskem razmerju Sr2+ / Fe3+ = 1 : 8 ter termični obdelavi pri 900 °C. Pripravljen prah SrFe12O19 smo okarakterizirali s pomočjo rentgenske praškovne analize (XRD), termogravimetrične analize (TGA), diferenčne termične analize (DTA), presevnega elektronskega mikroskopa (TEM), dinamičnega laserskega sipanja svetlobe (DLS) in z merjenjem specifične površine delcev z metodo BET. Magnetne lastnosti materiala smo določili z uporabo magneto-susceptometra DSM-10. V nadaljevanju smo se posvetili pripravi nanokompozitov za absorpcijo elektromagnetnega valovanja, ki temeljijo na magnetnem polnilu sestavljenem iz faz znotraj sistema SrO - Fe2O3, ki je homogeno vmešan v polimerno matrico iz polifenilensulfida (PPS) v utežnem razmerju 80 : 20. Nanodelce SrFe12O19 in Fe3O4, ki sta bili glavni magnetni fazi smo pripravili s klasičnim soobarjanjem pri različnem molskem razmerju Sr2+ / Fe3+ ter termično obdelavo v temperaturnem intervalu od 600 °C do 1000 °C v zračni atmosferi. Elektromagnetne parametre nanokompozitov smo merili z vektorskim mrežnim analizatorjem v frekvenčnem območju od 400 MHz do 32 GHz. Rezultati kažejo, da lahko pripravimo široko paleto mikrovalovnih absorberjev. Nanokompoziti, ki vsebujejo za magnetno polnilo delce spinelne faze so primerni za absorpcijo elektromagnetnega valovanja v nižjem GHz območju, medtem ko so nanokompoziti vsebujoč heksagonalno fazo primerni za delovanje v območju frekvenc nad 32 GHz.
Ključne besede: Magnetni nanodelci, stroncijev heksaferit, SrFe12O19, soobarjanje, absorberji, elektromagnetno valovanje
Objavljeno: 26.03.2012; Ogledov: 1885; Prenosov: 185
.pdf Celotno besedilo (5,87 MB)

67.
OPTIMIRANJE PROCESOV PROIZVODNJE BIOPLINA IZ ŽIVALSKIH IN DRUGIH ORGANSKIH ODPADKOV Z UPORABO RAČUNALNIŠKO PODPRTE PROCESNE TEHNIKE
Rozalija Drobež, 2011, doktorska disertacija

Opis: Eden glavnih okoljevarstvenih problemov živilskopredelovalne industrije je nenehno naraščajoča proizvodnja odpadkov različnega izvora. Proizvodnja bioplina iz organskih in živalskih odpadkov z anaerobno fermentacijo je primeren način za predelavo teh odpadkov. Predelava prinaša mnoge okoljske, ekonomske in družbene koristi. Po drugi strani procesna sistemska tehnika s svojimi vrhunskimi orodji, ki temeljijo na matematičnem programiranju oz. optimizaciji, omogoča generiranje optimalnih in dopustnih rešitev za doseganje višjega nivoja konkurenčnosti proizvodnih podjetij. V doktorski disertaciji obravnavamo uporabo algoritemskih metod procesne integracije v industrijskem merilu in sicer na primeru velikega živilskopredelovalnega podjetja za doseganje okoljsko sprejemljivih rešitev pri ravnanju in predelavi živalskih substratov in organskih odpadkov. Na osnovi iniciative živilskopredelovalne industrije smo za sintezo procesov proizvodnje bioplina razvili matematični model, ki omogoča selekcijo optimalnega procesa proizvodnje bioplina in sestave vhodnega substrata ter simultano optimizacijo snovnih tokov, investicijskih sredstev in obratovalnih stroškov procesa. Z matematičnim programiranjem smo postopoma najprej izvedli sintezo procesa za proizvodnjo bioplina, nato simultano sintezo s toplotno integracijo in nazadnje še sintezo procesa s simultano sintezo omrežja toplotnih prenosnikov. Tako smo najprej razvili mešano celoštevilski nelinearni (MINLP) model za sintezo procesov proizvodnje bioplina. V primeru simultane toplotne integracije in sinteze procesa smo ga nadgradili z modelom za simultano toplotno integracijo (Duran in Grossmann, 1986), ki smo ga za potrebe industrijskega problema prilagodili za konstantne temperature in izotermno mešanje procesnih tokov. Model omogoča določitev optimalne procesne sheme in minimalne porabe pogonskih sredstev za množico alternativnih toplih in hladnih tokov procesa proizvodnje bioplina. Z omenjeno modifikacijo simultanega modela toplotne integracije in s konveksifikacijo konkavnih investicijskih členov v namenski funkciji z odsekovno linearizacijo smo razvili mešano celoštevilski linearni model (MILP), ki omogoča reševanje industrijskega problema do globalnih rešitev. Ker pri reševanju sinteznih problemov praviloma dobimo boljše rešitve, če obravnavamo snovne in energetske bilance ter investicijska sredstva in obratovalne stroške hkrati, smo se v končni fazi sinteze procesa odločili, da tudi omrežje toplotnih prenosnikov (OTP) pri proizvodnji bioplina sintetiziramo simultano s procesom. Tako smo celotni sintezni problem zapisali na osnovi dveh med seboj povezanih superstruktur v obliki mešano celoštevilskega nelinearnega problema. Pri tem smo predlagali novo superstrukturo procesnih tokov, kjer se lahko procesni tokovi ne-izotermno mešajo in kombinirajo. Predhodno razviti model MINLP za sintezo procesa proizvodnje bioplina smo nadgradili z večstopenjskim modelom za simultano sintezo omrežja toplotnih prenosnikov (Yee in Grossmann, 1990), ki smo ga modificirali za potrebe simultanega pristopa in nove superstrukture procesnih tokov. Tako dodelan model omogoča simultano določitev optimalne procesne sheme z optimalnim omrežjem toplotnih prenosnikov pri optimalni sestavi in porabi vhodnih surovin, optimalnih obratovalnih stroških in investicijskih sredstvih.
Ključne besede: sinteza procesov, bioplin, anaerobna fermentacija, živalski odpadki, optimiranje, toplotna integracija, mešano celoštevilsko nelinearno programiranje, metoda odsekovne linearizacije, omrežje toplotnih prenosnikov, industrijska aplikacija
Objavljeno: 23.02.2012; Ogledov: 2641; Prenosov: 217
.pdf Celotno besedilo (4,74 MB)

68.
Optimization of cultivation conditions for mammalian cell lines producing complex biosimilars
Jure Strnad, 2011, doktorska disertacija

Opis: EXTENDED ABSTRACT The possibility to replace standard single use 250 mL shake flasks with single use 50 mL spin tubes was investigated using the design of experiments methodology. Experimental throughput could be tripled to a maximum of 120 spin tubes per shaker-incubator unit if similar process performance could be proven in shake flasks and spin tubes. A D-optimal response surface design was used to model titer values in a seven day batch process producing recombinant erythropoietin. Shaking rate and working volume in spin tubes were adjusted to simulate titers that are produced in shake flasks at the reference setting. Research results indicated that equivalent titers as in shake flasks at the reference setting can be produced in spin tubes; moreover, even higher titers are possible. The maximal titers in spin tubes reached values as observed in 6 L bioreactors. Furthermore, a comparison of process performance and product quality attributes between two spin tube settings, the reference shake flask setting, a standard bioreactor run and a bioreactor run without pH control was made. Process performance and product quality attributes in spin tubes at the equality setting (shaking rate of 180 rpm and 30 mL working volume) were comparable to the ones derived from the reference shake flask setting. Results derived for both bioreactor runs were not fully comparable to the spin tube and shake flask systems. The statistical model for calculating titers on day seven of a batch process in spin tubes was successfully validated and can be used for titer prediction in the proposed design space. The optimized spin tube settings were further used in a repetitive batch process where in the harvest phase of the process medium was daily exchanged to prevent component depletion or build-up of inhibitors. Spin tubes and shake flasks were used to simulate the industrial process of erythropoietin production. The effect of process mode change from seven-day batch to repetitive batch was investigated on process performance and product quality attributes, such as isoform distribution and glycan group distribution. Spin tube performance at the equality setting was comparable to the shake flask performance also in the repetitive batch process. Performance, especially titers at the maximal titer spin tube setting was, however, not fully comparable to the results obtained in previous optimization experiments. The spin tube equality setting was also used for cultivating two cell lines producing different monoclonal antibodies. The goal was to investigate how different cell lines influence process performance and product quality attributes, such as monoclonal antibody charge variant distribution and glycan group distribution. Both cell lines were derived from a Chinese hamster ovary parental cell line, therefore, it was proposed that maybe the optimal spin tube setting derived for the erythropoietin producing cell line, which was also derived from the Chinese hamster ovary parental cell line, could also be used for these subtypes. Cell growth of the monoclonal antibody producing cell lines was extensively better as observed for the erythropoietin producing cell line, which meant that culture demands were more pronounced, such as oxygen transfer or mass transfer. It was observed that the erythropoietin derived equality spin tube setting did not produce similar process responses as shake flask at the reference setting for both monoclonal antibodies. The foremost difference was that the metabolite lactate was being consumed in shake flasks after it reached a maximum value but was not consumed in spin tubes for both monoclonal antibody producing cell lines. In these experiments also amino acid time profiles during a seven day batch process were monitored and subsequently compared. It was seen that several amino acids seemed to be in excess as most of them were only half way consumed. Product quality attributes also differed between the spin tube and the shake flask setting. The conclusion of the experimental work was that some fine tuning of th
Ključne besede: design of experiments, spin tube, shake flask, optimization, erythropoietin, monoclonal antibodies
Objavljeno: 22.12.2011; Ogledov: 2049; Prenosov: 105
.pdf Celotno besedilo (6,72 MB)

69.
DOLOČEVANJE SESTAVE MAŠČOBNIH KISLIN IN NJIHOVIH PROFILOV V MEMBRANAH RDEČIH KRVNIH CELIC BOLNIKOV Z RAZLIČNIMI BOLEZNIMI Z METODO PLINSKE KROMATOGRAFIJE
Zdenka Cencič Kodba, 2011, doktorska disertacija

Opis: V doktorski disertaciji sem primerjala sestave maščobnih kislin in njihove karakteristične profile izoliranih fosfolipidov membran rdečih krvnih celic bolnikov z različnimi boleznimi z namenom, da bi preverila hipotezo, da so razlike med profili maščobnih kislin pomembne pri prepoznavanju različnih bolezenskih stanj oziroma motenj v metabolizmu. V študijo sem vključila vzorce krvi 272 bolnikov, od tega 135 bolnikov s kronično vnetno črevesno boleznijo (60 bolnikov s Crohnovo črevesno boleznijo in 75 bolnikov z drugimi vnetnimi črevesnimi boleznimi), 18 bolnikov s črevesnimi polipi, 52 bolnikov z astmo, 53 bolnic z miomi na maternici ter 14 vzorcev krvi žensk, ki miomov nimajo. 70 zdravih ljudi, ki niso oboleli za nobeno od naštetih bolezni, je predstavljalo kontrolno skupino. Izbira bolnikov je bila naključna in neodvisna od njihovih prehranjevalnih navad ali prehranskih dodatkov lipidov. Uporabila sem robustno in natančno analizno metodo ekstrakcije lipidov, separacije lipidnih razredov in izolacije fosfolipidov na silikagel trdni fazi (SPE-Si), ki sem jo izboljšala in optimizirala. Izolaciji rdečih krvnih celic je sledila metoda postopne ekstrakcije tekoče-tekoče, s katero sem povečala izkoristek izoliranih celokupnih lipidov, ki sem jih z ekstrakcijo na trdni fazi ločila na nepolarne lipide in polarne fosfolipide. Optimizacijo izolacije fosfolipidov na trdni fazi sem izvedla z vzporednim preskušanjem in uporabo tankoplastne kromatografije (TLC). Umiljenju fosfolipidne frakcije je sledila esterifikacija v metanolni raztopini borovega trifluorida. Sestavo metilnih estrov maščobnih kislin (FAME) fosfolipidov rdečih krvnih celic sem določala s plinsko kromatografijo (GC) s plamensko ionizacijskim detektorjem (FID). V membranah rdečih krvnih celic sem določila tudi dva dimetil acetala (heksadekanal in oktadekanal dimetil acetal; 16:0 DMA in 18:0 DMA), ki sta merilo oksidacijske prizadetosti celičnih membranskih fosfolipidnih plazmalogenov, ki so pomembni lipidni antioksidanti. S kemometrijskimi in statističnimi metodami sem karakterizirala vzorce glede na sestavo in vsebnost maščobnih kislin in dimetil acetalov. Študija je potrdila, da obstajajo pri opisanih bolnikih razlike v sestavi maščobnih kislin, kar bi lahko uporabili za diagnostične presejalne teste, kjer bi maščobne kisline prevzele vlogo bioloških označevalcev bolezni.
Ključne besede: rdeče krvne celice, eritrociti, celične membrane, fosfolipidi, maščobne kisline, profili maščobnih kislin, plazmalogeni, plinska kromatografija, tankoplastna kromatografija, metoda glavnih osi, klasifikacija
Objavljeno: 01.07.2011; Ogledov: 2563; Prenosov: 269
.pdf Celotno besedilo (3,00 MB)

70.
HYBRID PolyHIPE MATERIALS
Sebastijan Kovačič, 2011, doktorska disertacija

Opis: A new class of polyHIPE materials has been prepared using high internal phase emulsions (HIPEs) with monomers in both phases. Resulting materials, namely hybrid polyHIPE materials, are obtained consisting of hydrophobic matrix (consisted of styrene cross-linked with DVB or dicyclopentadiene) filled with hydrophilic polymer gel (polyacrylic acid or polyNIPAM) and exhibit morphology changes according to pH and temperature of the surrounding medium. Our focus with regards to the production of hybrid polyHIPE materials was the responsiveness of such materials used for flow control. This property is beneficial for controlling the flow of the solution through the monolithic polymers. Furthermore, polyHIPE materials have also been prepared by using ring opening metathesis polymerisation of monomers, such as dicyclopentadiene and norbornene. Obtained materials have Young’s moduli in the range of hundred times higher than standard polyHIPE materials with the same level of porosity which represents a very important improvement in the development of highly porous cellular polymeric materials.
Ključne besede: emulsions, high internal phase emulsions, polymers, polyHIPEs, hybrid, hybrid polyHIPE materials, ROMP, flow-through, styrene, DVB, acrylic acid, NIPAM
Objavljeno: 04.05.2011; Ogledov: 1931; Prenosov: 151
.pdf Celotno besedilo (3,71 MB)

Iskanje izvedeno v 0.08 sek.
Na vrh
Logotipi partnerjev Univerza v Mariboru Univerza v Ljubljani Univerza na Primorskem Univerza v Novi Gorici