1. 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: 7
 Celotno besedilo (3,17 MB) |
2. 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: 15
Celotno besedilo (4,60 MB) |
3. Sinteza in karakterizacija katalizatorjev na osnovi mezoporozne silikeKatarina Zavrl, 2024, diplomsko delo Opis: Namen diplomskega dela je bil sintetizirati in okarakterizirati kislinske katalizatorje na osnovi mezoporozne silike MCM-41 in SBA-15. Na siliko smo z metodo mokre impregnacije vezali Al³⁺ in Ni²⁺ ione, ter učinkovitost katalizatorjev preverjali z modelno reakcijo esterifikacije miristinske kisline v metil miristat, kjer smo največjo presnovo dosegli s katalizatorjem Al-SBA-15. Sintetizirane katalizatorje smo okarakterizirali z Brunauer-Emmett-Tellerjevo metodo, dinamičnim sipanjem svetlobe, diferenčno dinamično kalorimetrijo, infrardečo spektroskopijo s Fourierjevo transformacijo, vrstično elektronsko mikroskopijo in NH3 temperaturno programirano desorpcijo. Na osnovi rezultatov karakterizacije sklepamo na prisotnost Si-O-Si in Si-OH skupin ter prisotnost močnih in šibkih kislinskih mest. V povprečju je bila specifična površina katalizatorjev na osnovi MCM-41 914,6 m2 g-1, povprečna velikost delcev 300,6 nm, specifična površina katalizatorjev na osnovi SBA-15 pa 664,6 m2 g-1 ter velikost delcev 1092,0 nm.
Ključne besede: mezoporozna silika, MCM-41, SBA-15, heterogena kataliza, esterifikacija miristinske kisline
Objavljeno v DKUM: 04.09.2024; Ogledov: 61; Prenosov: 13
Celotno besedilo (5,04 MB) |
4. Kinetika termične razgradnje polietilena za pridobivanje parafinskih frakcij : magistrsko deloTim Tetičkovič, 2024, magistrsko delo Opis: Količine polimernih odpadkov še vedno naraščajo predvsem zaradi masovne uporabe, dostopnosti in cenovne ugodnosti plastičnih materialov. Ravnanje s takimi odpadki je bistvenega pomena za zaščito planeta in živih bitij. Obstaja več načinov predelave plastike. V magistrski nalogi obravnavamo le termično predelavo pri visokih temperaturah – pirolizo. Proces pirolize obravnavamo za material HDPE, ki sodi med najbolj uporabljano plastiko. Prvi namen naloge je predstavitev reakcijskih mehanizmov, ki potekajo ob termični razgradnji materiala. Reakcijski mehanizmi sledijo zaporedju, ki se prične z iniciacijo, sledi ji β-razcepitvena propagacija, naključna propagacija, intermolekularni prenos vodika in terminacija. Drugi namen magistrske naloge je pregled kinetičnih modelov, ki se uporabljajo pri analizi podatkov iz termične analize materialov – TGA. Izračun kinetičnih parametrov je izveden z uporabo različnih pristopov, kot so: Friedman, Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) in Ozawa-Flynn-Wall (OFW) model. Eksperimentalne podatke TGA HDPE smo s pomočjo programskega orodja Python in Matlab izračunali osnovne kinetične parametre, kot so aktivacijska energija Ea, predeksponentni faktor A, red reakcije n ter potreben čas za celotno presnovo pri 600 °C, 700 °C in 750 °C. V tretjem delu smo s pomočjo pridobljenih kinetičnih parametrov ocenili potrebne reakcijske čase za izvedbo hitre pirolize pri omenjenih temperaturah. Za izvedbo takšne pirolize smo predvideli načrtovanje laboratorijskega reaktorja s fluidiziranim slojem – RFS. Predstavljeni so izračuni fluidizacijskih lastnosti ter dimenzioniranje reaktorja z višino, premerom, maso nasutja, pretokom plina in padcem tlaka v reaktorju. Načrtovanje je bilo opravljeno za laboratorijski reaktor, ki predstavlja prvi korak za študijo in zasnovo procesa ter prehod na industrijsko merilo. Tako pripravljena zasnova reaktorja predstavlja podlago za pripravo projekta izdelave laboratorijskega raziskovalno-razvojnega reaktorja RFS.
Ključne besede: Piroliza, HDPE, kinetika, mehanizem, reaktor s fluidizirano plastjo, plastični odpadki
Objavljeno v DKUM: 23.05.2024; Ogledov: 213; Prenosov: 65
Celotno besedilo (4,61 MB) |
5. Energetska in masna bilanca hlajenja dimnih plinov v hladilni komori po izstopu iz steklarske peči ogrevane z zemeljskim plinom in kisikom : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeUrška Zupanc, 2024, diplomsko delo Opis: Steklo predstavlja trajnostni produkt, saj je njegova popolna možnost recikliranja ključen dejavnik v zmanjševanju okoljskega vpliva. Možnost ponovne uporabe stekla ne le zmanjšuje količino odpadkov, ampak tudi ohranja naravne vire, saj recikliranje zmanjšuje potrebo po novih surovinah.
Med procesom pridobivanja-taljenja stekla nastane kar nekaj stranskih produktov v obliki dimnih plinov. Ti nastanejo pri zgorevanju zemeljskega plina s kisikom in pri razpadu surovin za vnos alkalijskih in zemljo alkalijskih oksidov v obliki karbonatov, ki imajo zelo visoko temperaturo (okoli 1400 °C). Te pline je potrebno pred vstopom v toplotne izmenjevalce voda-zrak ohladiti na 400 do 500 °C. Dimne pline lahko ohlajamo na dva načina: z vpihovanjem hladilnega zraka in (ali) z vpihovanjem vodne megle v tok dimnih plinov. Med izvajanjem diplomske naloge smo ugotavljali razliko med porabo energije v primeru, ko pline ohlajamo samo z zrakom ali z vodno meglo. Prav tako smo primerjali izmerjene količine s teoretično izračunanimi. Pri teoretičnem izračunu smo upoštevali povprečne vrednosti fizikalnih lastnosti plinov v dimnih plinih za dane temperaturne intervale. Izračunali smo masno bilanco peči in hladilne komore, ter potrdili oz. ovrgli zakon o ohranitvi mase.
Diplomska naloga je nastala v sodelovanju s Steklarno Hrastnik, d. o. o.. Vse meritve so potekale na G – peči, ki se nahaja v poslovni enoti Vitrum.
Ključne besede: steklo, steklarska peč, zgorevanje zemeljskega plina, dimni plini, hlajenje dimnih plinov, energetska bilanca, masna bilanca.
Objavljeno v DKUM: 22.04.2024; Ogledov: 189; Prenosov: 14
Celotno besedilo (1,48 MB) |
6. The immobilization of β-galactosidase on glass fiber rollsDarja Pečar, Katja Zečević, Andreja Goršek, 2023, izvirni znanstveni članek Opis: The usability of glass fibers as immobilization support with a porous open structure was investigated. We developed a method to immobilize the enzyme β-galactosidase on special glass fiber rolls. The new method is simple, non-expensive and industrially applicable. Glutaraldehyde was used as a non-specific cross-linking agent for the covalent binding of β-galactosidase on modified glass fibers. The efficiency of immobilization was tested with the known hydrolysis of lactose. All experiments were performed in a continuous laboratory reactor. The influence of the reaction temperature (20, 25 and 30 °C), the substrate flow rate (1, 2 and 3 mL/min) and the pH of the reaction medium (6, 7 and 8) on the conversion was investigated. The reaction efficiency was monitored by measuring the glucose concentration with a spectrophotometer. High immobilization efficiency, enzyme activity and stability were obtained. The optimal reaction temperature, substrate flow rate and pH were found. The activity and stability of the enzyme entrapped on the glass fiber rolls remained almost unchanged during reuse, which is promising for potential industrial applications.
Ključne besede: beta-galaktosidase, immobilization, glass fiber, lactose
Objavljeno v DKUM: 17.04.2024; Ogledov: 189; Prenosov: 19
Celotno besedilo (2,84 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
7. Vpliv magnetnega polja na potek encimsko katalizirane reakcije : magistrsko deloNina Belina, 2023, magistrsko delo Opis: V okviru magistrskega dela smo raziskovali vpliv magnetnega polja na hidrolizo saharoze z dodatkom imobilizirane invertaze. Laboratorijski postopek imobilizacije invertaze in hidrolize saharoze ter analize glukoze kot končnega reakcijskega produkta smo pripravili z visoko ponovljivostjo, da so bili pari reakcij z in brez magnetnega polja ustrezno primerljivi. Izveden je bil niz parov (z in brez magneta) pri različnih temperaturah in pH za določitev optimalnih reakcijskih pogojev. V območju pH od 4 do 5 in temperature od 30 °C do 45 °C smo ugotovili, da sta optimalna reakcijska pogoja pH = 4,5 in temperatura 35 °C. Reakcijska raztopina je bila neposredno izpostavljena istosmernemu magnetnemu polju, kjer je bila sredica raztopine izpostavljena jakosti 0,45 T, na obodu pa 0,35 T. Iz rezultatov je razvidno, da je magnetno polje pri optimalnem pH razširilo optimalno temperaturno območje. Najizrazitejši vpliv smo opazili pri temperaturi 30 °C, kjer je bila po dveh urah reakcije v magnetnem polju koncentracija glukoze kar 47 % višja, kot pri reakciji brez magneta. Pozitivni učinek magneta smo opazili tudi pri temperaturi 40 °C, razlika v koncentraciji glukoze je znašala 24 %, kar je bistveno več od eksperimentalne ponovljivosti.
Ključne besede: invertaza, saharoza, hidroliza, UV-Vis spektroskopija, magnetno polje
Objavljeno v DKUM: 24.11.2023; Ogledov: 522; Prenosov: 30
Celotno besedilo (2,29 MB) |
8. Sinteza in karakterizacija katalizatorjev za degradacijo polimerov : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeUrban Koler, 2023, diplomsko delo Opis: Ob zmeraj obsežnejši uporabi plastike in polimerov, kot je polietilen tereftalat, se pojavlja vprašanje rokovanja z odsluženimi produkti. Ponovna predelava odpadne plastike je bila doslej obsežno raziskana, vendar se stopnja predelave polietilen tereftalata gibje le nekje okrog 30 %. Razlog za tako nizko vrednost lahko pripišemo nizkim proizvodnim stroškom nove plastike in visokim stroškom reciklaže, kar občutno dvigne ceno reciklirani plastiki. Kot ena izmed najboljših rešitev pri rokovanju z odpadnim polietilen tereftalatom se pojavljajo kemokatalitični in toplotni pristopi razgradnje na tereftalno kislino in etilen glikol.
Najprimernejši katalizatorji za razgradnjo polietilen tereftalata so zeoliti ali silikati, kot na primer ZSM-5 ali SBA-15. SBA-15 je material iz silicijevega dioksida, ki ima veliko specifično površino in je zelo primeren kot nosilec za aktivne komponente - katalizatorje. ZSM-5 je sintetični zeolit, ki vsebuje silicijev dioksid in aluminijev oksid. V tem razmerju prevladuje količina silicijevega dioksida. Katalizator je znan kot ZSM-5, ker ima pore premera 5 Å (angstromov). Tekom študije smo sintetizirali različne kislinske katalizatorje na osnovi SBA-15 z metodo mokre impregnacije in zeolit ZSM-5. Za vezavo na SBA-15 smo kot aktivne soli uporabili: NiNO3, Al(NO3)3, Mg(NO3)2, ZnO, MgO in ZnCl2. Sintetizirane katalizatorje smo okarakterizirali z N2 adsorpcijo, vrstično elektronsko mikroskopijo, temperaturno programirano desorpcijo NH3, diferenčno dinamično kalorimetrijo, termogravimetrično analizo, dinamičnim sipanjem svetlobe in infrardečo spektroskopijo s Fourierjevo transformacijo. Na podlagi karakterizacije smo določili aktivne katalizatorje. Učinkovitost le-teh smo preverjali pri reakciji razgradnje polietilen tereftalata pri povišanih temperaturah. Reakcije razgradnje smo izvedli v visokotlačnih lončkih z uporabo diferenčne dinamične kalorimetrije. Vzorce smo analizirali s tekočinsko kromatografijo visoke ločljivosti sklopljeno z UV-VIS detektorjem.
Ključne besede: ZSM-5, SBA-15, katalizator, razgradnja, polietilen tereftalat
Objavljeno v DKUM: 27.10.2023; Ogledov: 414; Prenosov: 62
Celotno besedilo (4,22 MB) |
9. Sinteza heterogenega katalizatorja za kislinsko hidrolizo pet : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeMarko Pavlović, 2023, diplomsko delo Opis: Namen diplomskega dela je bil predstaviti delovanje heterogenega katalizatorja za kislinsko katalizirano hidrolizo polietilen tereftalata (PET) s trdnim nosilcem iz aluminijevega (III) oksida in titanovega (IV) oksida. PET je polimerni sintetični material z dobrimi lastnostmi za ogromno različnih vrst uporabe, najbolj se uporablja v proizvodnji plastenk. Zanimanje za alternativne načine recikliranja PET-a je v zadnjih desetih letih naraslo.
V sklopu eksperimentalnega dela smo sintetizirali heterogen katalizator na trdnem nosilcu, ki smo ga mokro impregnirali z raztopino nikljevega (II) nitrata heksahidrata, da bi zagotovili kislinska aktivna mesta na površini trdnega nosilca. Nato smo izvajali reakcije razgradnje PET-a v vodi pri konstantni temperaturi in času. Raziskovali smo vpliv različnih koncentracij raztopine za mokro impregniranje na presnovo PET. Za primerjavo smo izvedli reakcijo brez katalizatorja. Produkte, pridobljene pri reakcijah, smo analizirali s tekočinsko kromatografijo visoke ločljivosti. Katalizator smo nato še okarakterizirali z različnimi metodami (infrardeča spektroskopija s Fourierjevo transformacijo, vrstična elektronska mikroskopija, N2 adsorpcija in določanje velikosti por, termogravimetrična analiza, kemisorpcija – temperaturno programirana desorpcija). Končna ugotovitev študije je, da se polietilen tereftalat nasploh dobro presnavlja v vodi pri preiskovanih pogojih, vendar je reakcija s katalizatorjem bolj učinkovita. Sprememba koncentracije raztopine nikljevega (II) nitrata heksahidrata ni imela vpliva na količino kislinskih mest in na presnovo PET-a.
Ključne besede: polietilen tereftalat, tereftalna kislina, aluminijev (III) oksid, titanov (IV) oksid, heterogen katalizator
Objavljeno v DKUM: 25.09.2023; Ogledov: 571; Prenosov: 52
Celotno besedilo (2,98 MB) |
10. Kinetics study of hydrothermal degradation of PET waste into useful productsMaja Čolnik, Darja Pečar, Željko Knez, Andreja Goršek, Mojca Škerget, 2022, izvirni znanstveni članek Opis: Kinetics of hydrothermal degradation of colorless polyethylene terephthalate (PET) waste was studied at two temperatures (300 °C and 350 °C) and reaction times from 1 to 240 min. PET waste was decomposed in subcritical water (SubCW) by hydrolysis to terephthalic acid (TPA) and ethylene glycol (EG) as the main products. This was followed by further degradation of TPA to benzoic acid by decarboxylation and degradation of EG to acetaldehyde by a dehydration reaction. Furthermore, by-products such as isophthalic acid (IPA) and 1,4-dioxane were also detected in the reaction mixture. Taking into account these most represented products, a simplified kinetic model describing the degradation of PET has been developed, considering irreversible consecutive reactions that take place as parallel in reaction mixture. The reaction rate constants (k1–k6) for the individual reactions were calculated and it was observed that all reactions follow first-order kinetics.
Ključne besede: PET waste, subcritical water, kinetics, degradation, TPA
Objavljeno v DKUM: 18.09.2023; Ogledov: 645; Prenosov: 52
Celotno besedilo (2,22 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
