1. Thermal study of APTES-functionalized magnetite nanoparticles with citric acid and polyacrylic acid for advanced forward osmosis systemsMatjaž Kristl, Urška Ostroško, Irena Ban, Irena Petrinić, Janja Stergar, 2024, izvirni znanstveni članek Opis: Iron-based magnetic nanoparticles (MNPs) have attracted considerable attention as promising draw solutes in forward osmosis processes due to various advantages. In the present study, magnetite (Fe3O4) nanoparticles (MNPs) with diameters in the range of 12±2 nm were synthesized by applying the coprecipitation method and stabilized using (3-aminopropyl) triethoxysilane (APTES). The amino groups of APTES were further functionalized with various amounts of citric acid (CA) and poly(acrylic acid) (PAA) to achieve higher osmotic pressure. The as-prepared and functionalized nanoparticles were characterized using diferent methods: Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) confrmed the binding of APTES and CA/PAA on the surface of the MNPs, while the size of the particles was determined by transmission electron microscopy (TEM) and X-ray powder difraction. The isoelectric point, zeta potential, and the particle size in suspension were determined by dynamic light scattering (DLS)/zeta potential measuring system. The amount of free –COOH groups was determined by conductometric titrations. The amount of organic matter (APTES, CA, and PAA) bound on the surface was determined by thermogravimetric analysis (TG), giving results between 7.6% for samples stabilized with APTES only and 17.5% for samples functionalized with APTES+PAA. TG provides a simple and efcient method for determining the amount of organic compounds bound to the surface of MNPs. The osmotic pressure measurements of double-layer coated MNPs provided encouraging results of up to 28 bar, enabling using the samples as draw solutions in an experimental forward osmosis system.
Ključne besede: magnetic nanoparticles, magnetite, citrit acid, poly(acrylic acid), forward osmosis
Objavljeno v DKUM: 14.08.2024; Ogledov: 105; Prenosov: 5
 Celotno besedilo (2,04 MB) |
2. Sinteza in karakterizacija funkcionaliziranih nanodelcev Fe3O4/APTES/CA in Fe3O4/APTES/PAA : magistrsko deloUrška Ostroško, 2021, magistrsko delo Opis: V okviru magistrskega dela smo sintetizirali magnetne nanodelce kot potencialno gonilno raztopino za proces direktne osmoze (FO). S postopkom soobarjanja smo sintetizirali nanodelce magnetita (Fe3O4) in jih stabilizirali s (3-aminopropil) trietoksisilanom (APTES). APTES se na delce veže preko silanolnih skupin, amino skupine pa ostanejo proste za nadaljnjo funkcionalizacijo. Preko tvorbe amidne vezi smo nanje vezali različne količine citronske kisline (CA) ter poliakrilne kisline (PAA), da bi dosegli čim višji osmotski tlak. Da je reakcija vezave potekla, smo dodali zamreževalec 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil) karbodiimid hidroklorid (EDC), pri poliakrilni kislini pa tudi N-hidroksisukcinimid (NHS), ki stabilizira intermediat.
Nanodelce Fe3O4/APTES, Fe3O4/APTES/CA in Fe3O4/APTES/PAA smo karakterizirali z različnimi metodami. S termogravimetrično analizo (TGA) smo določili količino organskih snovi (APTES, CA, PAA) na površini nanodelcev, z dinamičnim sipanjem svetlobe (DLS) smo določili izoelektrično točko, zeta potencial in velikost delcev v suspenziji, dejansko velikost nanodelcev pa nam je dala analiza s presevnim elektronskim mikroskopom (TEM). Karakteristični vrhovi pri infrardeči spektroskopiji s Fourierjevo transformacijo (FTIR) so nam potrdili vezavo APTES, CA in PAA. Določali smo osmotski tlak, s konduktometrično titracijo pa smo želeli določit količino prostih -COOH skupin. Najvišji osmotski tlak smo določili pri vzorcu z 0,8 g dodane citronske kisline (28,01 bar) ter vzorcu, kjer smo poliakrilno kislino dodali v razmerju 1:1 (27,12 bar). Sintezni postopek slednjega vzorca smo zato ponovili ter vzorec uporabili kot gonilno raztopino (DS) za poskusni proces direktne osmoze z deionizirano vodo kot vhodno raztopino (FS).
Ključne besede: magnetni nanodelci, magnetit, (3-aminopropil) trietoksisilan (APTES), citronska kislina, poliakrilna kislina, direktna osmoza (FO)
Objavljeno v DKUM: 22.09.2021; Ogledov: 987; Prenosov: 94
Celotno besedilo (4,59 MB) |
3. Recikliranje plastike na učinkovit in kreativen način : končno poročilo o doseženih ciljihLidija Fras Zemljič, Andreja Rudolf, Mateja Godec, Branka Viltužnik, Andreja Žunko, Klara Štampar, Vito Nahberger, Ken Kolar, Urška Ostroško, Tea Drobnič, Mirnes Bajić, Anita Krajnc, Nuša Mernik, Nina Fanedl, 2019, končno poročilo o rezultatih raziskav Ključne besede: recikliranje, palstika, plastična embalaža
Objavljeno v DKUM: 04.03.2020; Ogledov: 1539; Prenosov: 213
Celotno besedilo (843,01 KB) |
4. Predobdelava studenčne vode za proces reverzne osmozeUrška Ostroško, 2018, diplomsko delo Opis: Za pridobivanje pitne vode iz studenčnice se lahko uporablja proces reverzne osmoze. Podzemne vode, kamor po večini uvrščamo studenčne vode, so bogate z raztopljenimi minerali ter posledično vsebujejo veliko kalcijevih in magnezijevih hidrogenkarbonatov, ki povzročajo trdoto vode. V procesih s povišanim tlakom ali temperaturo kot je reverzna osmoza, se skupaj s suspendiranimi delci kot je SiO2 obarjajo ter mašijo membrane. Rešitev tega problema so različni postopki predobdelave, ki problematične snovi odstranijo oziroma dovolj zmanjšajo. V diplomski nalogi smo iskali primerno metodo, da bi čim bolj zmanjšali vsebnost kalcijevih in magnezijevih hidrogenkarbonatov ter silicijevega dioksida, ki je prav tako prisoten v uporabljeni studenčni vodi. Preizkusili smo različne postopke obdelave te vode, pri katerih smo za večjo učinkovitost med samimi postopki višali temperaturo in pH vrednost. Uporabljene metode so bile mehčanje z apnom, koagulacija ter njuna kombinacija. Pri koagulaciji smo uporabili dva koagulanta, in sicer PACl ter Al2(SO4)3. Vzorčeni vodi smo pred in po obdelavi določali: SiO2, celokupno, karbonatno, kalcijevo, magnezijevo in nekarbonatno trdoto; motnost, pH, elektroprevodnost, temperaturo, skupne raztopljene snovi (TDS), železo, zeta potencial ter velikost delcev.
Rezultati so pokazali, da je najučinkovitejša metoda bilo mehčanje z apnom pri temperaturi med 58 °C in 60 °C in pH 10, ki smo ga dosegli z dodatkom NaOH. Precej učinkovita je bila tudi koagulacija s PACl in apnom pri enakem temperaturnem območju. Pri tem se je sicer odstranilo veliko SiO2 vendar precej manj trdote.
Ključne besede: studenčna voda, trdota vode, silicijev dioksid, mehčanje z apnom, koagulacija
Objavljeno v DKUM: 13.09.2018; Ogledov: 1371; Prenosov: 142
Celotno besedilo (2,74 MB) |
