1. Impregnacija grafen oksida za uporabo pri dehidraciji fruktozeŠpela Peršak, 2025, diplomsko delo Opis: Zanimanje za iskanje novih načinov pridobivanja energije in kemikalij je v velikemu porastu. Odvisnost od fosilnih goriv in neobnovljivih virov je velika, in ves čas poskušamo najti nove načine za pridobivanje energije. Predvsem 5-hidroksimetilfurfural (5-HMF) je obravnavan kot pomembna surovina za pridobivanje bioplastike in biogoriv. 5-HMF lahko pridobimo s katalizirano reakcijo različnih ogljikovih hidratov, kot so na primer fruktoza, glukoza, celuloza in inulin. Najbolj razširjen in najcenejši ogljikov hidrat, iz katerega pridobivamo 5-HMF je glukoza, vendar je izkoristek nekoliko nižji, zato je vedno večji poudarek na pridobivanju 5-HMF iz fruktoze.
Namen našega dela je bila impregnacija grafen oksida s kovinskim katalizatorjem za uporabo pri dehidraciji fruktoze. Izvedli smo sintezo grafen oksida, ki služi kot nosilec za katalizator, pri čemer smo proučili vpliv različnih procesnih parametrov na uspešnost sinteze. Z mokro impregnacijo smo na sintetiziran material vezali nikelj kot aktivno komponento katalizatorja in izvedli reakcijo dehidracije fruktoze.
Sintetizirane katalizatorje smo okarakterizirali z infrardečo spektroskopijo s Fourierjevo transformacijo, Brunauer-Emmett-Teller metodo fizisorpcije dušika, material pogledali pod vrstičnim elektronskim mikroskopom in izvedli temperaturno programirano desorpcijo z amonijakom. Pri različnih procesnih pogojih smo izvedli reakcijo dehidracije fruktoze v 5-hidroksimetilfurfural in na podlagi rezultatov, pridobljenih z visokotlačno tekočinsko kromatografijo, določili presnovo reakcije in kinetične parametre. Določili smo najprimernejšo sintezno pot za namen reakcije in potrdili primernost grafen oksida kot nosilca za kovinske katalizatorje.
Ključne besede: grafen oksid, dehidracija fruktoze, mokra impregnacija, DMSO, nikelj
Objavljeno v DKUM: 18.09.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 23
 Celotno besedilo (3,14 MB) |
2. Imobilizacija encima invertaza na zeolitni nosilec : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeViktorija Rihtarič, 2025, diplomsko delo Opis: Encimi so zaradi svoje specifičnosti, učinkovitosti in sposobnosti delovanja pri blagih pogojih široko uporabljeni v različnih industrijskih procesih. Njihova uporaba v prosti obliki je pogosto omejena zaradi nizke stabilnosti ter oteženega ločevanja iz reakcijskega medija. V okviru diplomskega dela smo preučevali imobilizacijo encima invertaze na zeolitni nosilec ZP-4A, ki se zaradi visoke specifične površine, toplotne obstojnosti in možnosti kemijske funkcionalizacije izkazuje kot obetaven material za biokatalitske aplikacije. Encim smo s kovalentno vezavo pritrdili na nosilec z uporabo (3-aminopropil)trietoksisilana kot silanizacijskega reagenta in glutaraldehida kot zamreževalnega sredstva. Učinkovitost imobiliziranega encima smo preverili na reakciji hidrolize saharoze pri različnih vrednostih pH in temperature, s ciljem oceniti vpliv teh parametrov na katalitsko aktivnost. Koncentracije produktov smo določili z uporabo tekočinske kromatografije visoke ločljivosti (HPLC), spremembe strukture in površine nosilca pa z metodo infrardeče spektroskopije s Fourierjevo transformacijo (FTIR), Brunauer–Emmett–Tellerjevo fizisorpcijo dušika (BET), vrstično elektronsko mikroskopijo (SEM) ter elementno analizo (EA). Iz rezultatov je razvidno, da je bila imobilizacija uspešna in da je imobilizirana invertaza ohranila učinkovitost v širšem območju eksperimentalnih pogojev. Največja aktivnost je bila dosežena pri pH = 4,5 in temperaturi 30 °C. Rezultati encimskih reakcij ter analiz površine nosilca (SEM, BET, EA) potrjujejo, da je bil zeolit ZP-4A ustrezen za imobilizacijo, saj je encim na njem ohranil stabilnost in omogočil večkratno uporabo.
Ključne besede: invertaza, imobilizacija encima, zeolit ZP-4A, saharoza
Objavljeno v DKUM: 05.09.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 19
Celotno besedilo (2,61 MB) |
3. |
4. |
5. |
6. |
7. Use of a heating system to control the probiotic beverage production in batch bioreactorJožef Ritonja, Andreja Goršek, Darja Pečar, 2021, izvirni znanstveni članek Opis: Fermentation is a crucial bioengineering process, existentially important for modern society.
The most commonly used production unit for this process is the batch bioreactor. Its main advantage
is unsophisticated construction, which unfortunately results in its incapability of controlling the
transient state of the fermentation process. Control of the fermentation can significantly improve
the quality of the product and the economy of the process; therefore, it is useful for bioreactors to
be equipped with a control system. Based on the experimental results, we used an optimization
method to identify a mathematical model that describes the impact of the bioreactor’s temperature
on the fermentation’s transient process. The obtained model was applied for the design and synthesis
of the closed-loop control system. Simulations and experiments confirmed the effectiveness of the
proposed control system. In this way, we can ensure the consistent quality of the produced probiotic
product, increase the amount of the product, and shorten the fermentation time. The original results
display the feasibility of the closed-loop control of the batch bioreactor’s fermentation process by
changing the temperature. So far, the process has been carried without a closed-loop control system.
The problem is current and has not yet been solved sufficiently. There are many attempts published;
one of the last shows the possibility of controlling the fermentation process by changing the oxygen
supply, which is more complex and expensive for realization than the solution from our study.
Ključne besede: probiotic bewerages, fermentation, modelling, identification, control implementation
Objavljeno v DKUM: 16.06.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 7
Celotno besedilo (2,79 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
8. Incorporating enriched empirical models into optimization algorithm to enhance biogas productionTina Kegl, Andreja Goršek, Darja Pečar, 2025, izvirni znanstveni članek Opis: This paper introduces a novel approach to optimization of the anaerobic co-digestion (AcoD) process by developing enriched versions of first-order kinetic, modified Gompertz, and single-stage combined kinetic models. The key innovation of these enriched models lies in the introduction of new kinetic parameters that depend on both temperature and substrate composition, resulting in a set of new model parameters. These parameters are calibrated simultaneously across various process conditions, unlike existing models where kinetic constants are calibrated for only one operating regime. The enriched models are successfully calibrated and validated with experimental data from a batch AcoD of chicken manure with sawdust and fungal-pretreated Miscanthus; the relative index of agreement is higher than 0.99 for the produced biogas under all considered process conditions. By using the calibrated models to optimize the substrate composition and the AcoD process temperature profile, the results indicate that biogas production can increase by up to 50 %. Moreover, the proposed optimization allows for a favorable cost-benefit ratio; the estimated net energy gain can increase by up to 40 %. The proposed enriched models enable accurate prediction of biogas production at various process conditions and optimization of the AcoD process, representing a significant advancement over existing empirical models.
Ključne besede: biogas production, Pleurothus ostreatus, kinetic model parameters calibration, process optimization, gradient-based optimization, energy trade-offs
Objavljeno v DKUM: 29.05.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 3
 Povezava na datoteko |
9. Razvoj in stabilizacija novega napitka iz liofiliziranega vodnega kefirjaBlažka Knap, 2024, diplomsko delo Opis: Diplomsko delo opisuje študijo razvoja novega napitka iz liofiliziranega vodnega kefirja. Glavni cilj naše raziskave je bil preveriti možnosti nastanka nove fermentirane pijače iz liofiliziranega vodnega kefirja, in sicer s podobnim okusom, kot ga ima vodni kefir. Preučevali smo sestavo in stabilnost nastalega napitka ter vpliv umetno dodanega ogljikovega dioksida ter temperature na njegovo stabilnost. Želeli smo določiti optimalno masno koncentracijo liofiliziranega vodnega kefirja, s katerim bi pridobili želen napitek. Kakovost novega napitka smo testirali z merjenem vrednosti pH ter koncentracije ogljikovega dioksida, sladkorjev in etanola. Za spremljanje izbranih bioprocesnih parametrov smo uporabili tekočinsko kromatografijo visoke ločljivosti, iono selektivno elektrodo in pH meter.
Ugotovili smo, da ima temperatura pomemben vpliv na stabilnost napitka. Pijača ni bila stabilna pri sobni temperaturi, saj so stekleničke z vzorci nabreknile. Ugotovili smo, da je napitek, ki je najbolj podoben vodnemu kefirju, mogoče pripraviti z masno koncentracijo 14,2 g liofiliziranega vodnega kefirja na 100 mL vode. Napitek se lahko v hladilniku shranjuje do dva tedna preden izgubi svojo stabilnost
Ključne besede: vodni kefir, liofilizacija, fermentacija, sladkorji, ogljikov dioksid
Objavljeno v DKUM: 16.09.2024; Ogledov: 11; Prenosov: 23
Celotno besedilo (3,17 MB) |
10. Impregnacija grafen oksida za uporabo pri kataliziranih reakcijah : magistrsko deloTjaša Cmager, 2024, magistrsko delo Opis: Industrijski proizvodni postopki pogosto ustvarjajo škodljive stranske proizvode, ki ogrožajo zdravje in okolje. V okviru eksperimentalnega dela smo preučevali možnost zmanjšanja teh škodljivih produktov z razvojem učinkovitejših katalizatorjev, sintetiziranjem grafen oksida in vezavo soli AlCl3. Pripravili smo štiri katalizatorje z različnimi koncentracijami impregnirane soli. Sintetizirane katalizatorje smo testirali s naslednjimi metodami: infrardečo spektroskopijo s Fourier-jevo transformacijo, metodo za merjenje adsorpcije plina, vrstično elektronsko mikroskopijo, dinamično sipanje svetlobe, diferenčno dinamično kalorimetrijo, termogravimetrično kalorimetrijo, temperaturno programirano desorpcijo , ter na koncu izvedli reakcijo esterifikacije, kjer smo koncentracijo nastalega produkta določili z uporabo plinskega kromatografa.
Z metodo infrardeče spektroskopije smo potrdili uspešno sintezo grafen oksida po Hummer-jevi metodi. Glede na rezultate diferenčne dinamične kalorimetrije smo ugotovili, da so vzorci brez nečistoč, razen prisotnosti vezane vode. S temperaturno programirano desorpcijo smo razkrili, da ima katalizator kGO – 20 mg AlCl3 največ aktivnih kislinskih mest. Z uporabo metode dinamičnega sipanja svetlobe smo ugotovili, da so vzorci homogeni, z največjo velikostjo delcev pri katalizatorju kGO – 20 mg AlCl3 (169,7 nm). Iz rezultatov analize vrstične elektronske mikroskopije je razvidno, da so delci kalciniranih in nekalciniranih vzorcev različnih velikosti. S termogravimetrično kalorimetrijo smo ugotovili, da se masa vzorcev linearno zmanjšuje z višanjem temperature. Glede na rezultate metode za merjenje adsorpcije plina smo razbrali, da so vzorci mezoporozni, pri čemer je kGO – 20 mg AlCl3 imel najboljšo specifično površino in volumen por.
Pri reakciji esterifikacije miristinske kisline z metanolom se je izkazalo, da s katalizatorjem GO – 10 mg AlCl3 dosežemo 100 % presnovo že po eni uri, medtem ko smo z uporabo katalizatorja kGO – 20 mg AlCl3 dosegli najslabšo presnovo (36 %). Povzamemo lahko, da kombinacija nosilca grafen oksida in impregnirane soli AlCl3 predstavlja potencial za razvoj učinkovitih katalizatorjev.
Ključne besede: mokra impregnacija, katalizator, grafen oksid, esterifikacija, Hummer-jeva metoda, plinska kromatografija
Objavljeno v DKUM: 10.09.2024; Ogledov: 52; Prenosov: 39
Celotno besedilo (4,60 MB) |
