Iskanje po katalogu digitalne knjižnice

Opis: V diplomski nalogi smo uspešno sintetizirali odprto celične visoko porozne kompozitne materiale, sestavljene iz sistema monomer/TiO2 delci. Kot monomer smo uporabili propoksiliran trimetitol propan triakrilat (Sartomer 492) ali trimetilpropan triakrilat (TMPTA). Kompozitne materiale smo pridobili s fotopolimerizacijo monomerne faze emulzije z visokim deležem notranje faze, pri čemer smo TiO2 delce vmešali v monomerno fazo. Pridobljen kompozitni material smo sintrali in morfologijo okarakterizirali z vrstično elektronsko mikroskopijo (SEM) in jim z adsopcijo/desorpcijo dušika določili specifično površino. Ugotovili smo, da je stabilizacija prekurzurske emulzije ključna za sintezo odprto celičnega poroznega kompozitnega materiala in da predvsem dodatek surfaktanta poli(etilen glikol)-blok-poli(propilen glikol)-blok-poli(etilen glikol) (PEL 121) v monomerno fazo emulzije ugodno vpliva na stabilnost le te in na povezovalno strukturo por. Obenem smo ugotovili, da je za nastanek odprto celične strukture por materialov pomembna disperznost delcev, ki je v zadostni meri ne dosežemo le z dodatkom disperzijskega sredstava (BYK 118), pač pa s predhodno sonifikacijo TiO2 delcev. Porozne kompozitne materiale smo sintrali pri temperaturi 1150 °C, s temperaturnim korakom 0,5 °C/min. Morfologija končnega keramičnega TiO2 monolita je bila zelo podobna predhodnemu polimernemu kompozitu, ki vsebuje tridimenzionalno odprto celično strukturo s primarnimi porami s povprečnim premerom okoli 3,5 μm in sekundarnimi porami velikosti 0,5 μm.
Ključne besede: poliHIPE, TiO2 delci, sintranje, kompozitni materiali, porozna keramika
Objavljeno v DKUM: 10.09.2024; Ogledov: 29; Prenosov: 11
Celotno besedilo (3,88 MB)

Opis: Vse večji in naprednejši razvoj industrije ter kmetijstva vzporedno z rastjo populacije povzroča ogromno škodo okolju z izpustom škodljivih kemikalij in ostalih organskih onesnaževal. Večina teh polutantov je toksičnih, mutagenih in karcinogenih, ki so zelo obstojni ter se zlahka bioakumulirajo. V to kategorijo sodijo tudi motilci endokrinega sistema (bisfenol A) z močnim vplivom na fiziološke procese v človeškem organizmu in zaskrbljujoča nova onesnaževala (farmacevtske učinkovine) z znanimi ali domnevnimi učinki na okolje ter zdravje človeka. V odgovor ekološki zaskrbljenosti zaradi obsežnega onesnaževanja pitne vode, rek, jezer in morja, se je v zadnjih desetletjih med znanstveniki povečalo zanimanje za razvoj novih tehnologij na področju čiščenja odpadnih voda. Velik potencial pri učinkovitem odstranjevanju organskih onesnaževal iz vodnih sistemov so pokazali napredni oksidacijski procesi, ki s prilagajanjem postopkov oksidacije dosežejo neselektivno razgradnjo organskih snovi do CO2 in vode. Med temi procesi velja metoda heterogene fotokatalize z uporabo fotokatalizatorjev na osnovi TiO2 za najbolj raziskano, obetavno, enostavno in okolju prijazno. Namen magistrske naloge je bil z metodo mokre impregnacije pripraviti fotokatalizatorje na osnovi TiO2 nanodelcev, ki bodo uspešno razgradili organska onesnaževala v šaržnem reaktorju ob obsevanju z vidno svetlobo. Ker je čisti TiO2 aktiven samo v ultravijoličnem spektru svetlobe, smo na njegovo površino dopirali plazmonski žlahtni kovini (Au, Pt) in njune zlitine. S karakterističnimi metodami smo sintetiziranim katalizatorjem določili njihove optične, strukturne in površinske lastnosti ter preverili učinkovitost pri tvorjenju reaktivnih kisikovih zvrsti (HO• s kumarinom ter O2•- in e- z ABTS•+). Fotokatalitsko aktivnost pri razgradnji bisfenola A pod svetlobo v vidnem delu spektra smo ugotovili s tekočinsko kromatografijo visoke ločljivosti in z merjenjem celotnega organskega ogljika pred in po fotokatalizi določili stopnjo mineralizacije onesnaževal. Sintetizirani fotokatalizatorji so se med seboj razlikovali v optičnih in površinskih lastnostih, po učinkovitosti tvorbe reakcijskih kisikovih zvrsti ter razgradnje bisfenola A. Ugotovili smo tudi, da nanos Au, Pt in njunih zlitin na površino nosilca TiO2 ne vpliva na njegovo morfologijo. Pri razgradnji bisfenola A je bil najbolj učinkovit fotokatalizator z nanosom zlitine 0,25 % Au + 0,75 % Pt (80,7 %), sledil mu je katalizator z nanosom zlitne 0,5 % Au + 0,5 % Pt (74,5 %), še sprejemljivo razgradnjo pa je dosegel katalizator z nanosom 1 % Pt (70,9 %). Ker je katalizator z dopirano zlitino 0,5 % Au + 0,5 % Pt teoretično izkazoval potencialno veliko katalitsko aktivnost, smo ga uporabili še za preverjanje učinkovitosti razgradnje farmacevtskih učinkovin, kot so aspirin, kofein in paracetamol. Izbrani katalizator je bil najbolj uspešen pri razgradnji aspirina (97 %), naslednji je bil kofein (79 %), paracetamola pa se je razgradilo nekoliko majn (62 %). Zbrani podatki so potrdili fotokatalitski potencial katalizatorjev z dopiranimi zlitinami Au in Pt, kjer ima Pt prevladujoč ali enak deleže od Au pri razgradnji bisfenola A in farmacevtskih učinkovin (aspirin, kofein in paracetamol).
Ključne besede: napredni oksidacijski procesi, heterogena fotokataliza, TiO2 fotokatalizatorji, žlahtni kovini Au in Pt, fotokataliza pod vidno svetlobo, organska onesnaževala
Objavljeno v DKUM: 13.09.2023; Ogledov: 400; Prenosov: 60
Celotno besedilo (5,42 MB)

Opis: Namen diplomskega dela je bil sintetizirati, karakterizirati in uporabiti kovinske katalizatorje na TiO2 nosilcu. Postopek sinteze katalizatorjev smo izvajali z metodo mokre impregnacije različnih aktivnih soli kovin na izbrani nosilec. Aktivnost sintetiziranih katalizatorjev smo preverjali z reakcijo esterifikacije miristinske kisline z metanolom v šaržnem reaktorju. Metoda ob izbranih pogojih ni bila primerna, saj nismo dobili aktivnih katalizatorjev. Sintetizirali smo še katalizatorje na nosilec γ-Al2O3. Nanj smo vezali različne kovinske ione, a le v primeru vezave Al3+ in Zn2+ ionov dobili učinkovite katalizatorje. Produkte smo po zaključeni reakciji analizirali s HPLC sklopljenim z UV-VIS detektorjem. Na osnovi dobljenih rezultatov za standardne raztopine smo skonstruirali umeritveno krivuljo ter iz nje izračunali koncentracije in presnovo miristinske kisline v metil miristat. Najvišjo presnovo reakcije (88,2 %) in največ metil miristata smo dobili v primeru vezave Al3+ ionov. Sintetizirane katalizatorje smo karakterizirali z različnimi metodami, kot so Brunauer-Emmett-Teller metoda za merjenje adsorpcije N2 plina, diferenčna dinamična kalorimetrija, infrardeča spektroskopija s Fourierjevo transformacijo, vrstična elektronska mikroskopija, termogravimetrična analiza in temperaturno programirana desorpcija. Iz analize z omenjenimi metodami smo dobili podatke o obliki, zgradbi ter kemijskih in fizikalnih lastnostih sintetiziranih katalizatorjev.
Ključne besede: kovinski katalizator, TiO2, Al2O3, sinteza, esterifikacija, miristinska kislina
Objavljeno v DKUM: 08.09.2022; Ogledov: 647; Prenosov: 112
Celotno besedilo (4,24 MB)

Opis: Čiščenje zraka je vedno bolj bistvenega pomena, saj poskrbimo za zdravo bivalno okolje, ustreznost zakonodajnim zahtevam in nenazadnje znižanje družbenih stroškov. Lahkohlapne organske spojine (VOC) so prepoznane kot eno glavnih onesnažil zraka. Znaten vpliv imajo tudi na kakovost zraka v zaprtih prostorih. Dolgotrajna izpostavljenost tem toksičnim snovem, pa predstavlja tako grožnjo za zdravje ljudi, kot za ravnovesje ekosistemov. Fotokataliza je ena izmed številnih ukrepov za reševanje tega problema. Tekom naše študije smo preučili tri različne komercialno dostopne tipe fotokatalizatorja (CCA 100BS, CCR 200N in S5 300B) na osnovi titanovega dioksida (TiO2). Preučili smo lastnosti materialov, ki vplivajo na fotokatalitsko aktivnost TiO2 kot katalizatorja. Ker smo želeli pridobiti mehansko dovolj stabilne vzorce smo fotokatalizator imobilizirali na dva različna tipa nosilca. Na ploščice anodiziranega aluminija različnih hrapavosti in na keramično peno različne poroznosti. Kot vezivo smo uporabili peroksotitanovo kislino (PTK), v katero smo vmešali vsak tip fotokatalizatorja posebej, tako da smo dobili suspenzijo (UF TiO2 + PTK), različnih masnih koncentracij γ(TiO2) = 5, 10, 20 in 40 g/L. S potopitveno metodo smo nato oslojili nosilce. Fotokatalitska aktivnost tvorjene plasti (UF TiO2 + PTK) na substratih, je bila ocenjena na podlagi fotorazgradnje izopropanola in acetona, kot modelnih VOC pod UV/VIS svetlobo v pretočnem fotoreaktorju. Za primerjavo in potrditev fotokatalitske aktivnosti pripravljenih substratov, smo izvedli še elektrokemijsko analizo vzorcev anodiziranega aluminija, potopljenih v tri odstotni raztopini NaCl. To smo izvedli z merjenjem impedance v prisotnosti UV-svetlobe in brez UV-svetlobe, v različnih časovnih intervalih od 1, 3, 5, 7 do 10 ur. Z vrstičnim elektronskim mikroskopom smo analizirali morfologijo tvorjene plasti. Ugotovili smo, da je plast kompaktna in da se z višanjem koncentracije fotoatalizatorja viša fotokatalitska aktivnost substrata. Prav tako se z višanjem specifične površine substrata, viša tudi fotokatalitska učinkovitost. Preučevani materiali so izkazali primerno visoko fotokatalitsko učinkovitost in tako kažejo potencial kot filtri za čiščenje zraka.
Ključne besede: Titanov dioksid, TiO2, fotokataliza, lahkohlapne organske spojine, VOC, elektrokemijska impedančna spektroskopija, EIS, peroksotitanova kislina, PTK, meritev fotokatalitske aktivnosti.
Objavljeno v DKUM: 13.09.2018; Ogledov: 2509; Prenosov: 257
Celotno besedilo (3,83 MB)

Opis: In this paper we present the production of NiTi/Ni-TiO2 composite nanoparticles via the synthesis method called ultrasonic spray pyrolysis (USP). The precursor solution for the synthesis of spherical NiTi particles was prepared from an orthodontic wire with a chemical composition of Ni (amount fraction x = 51.46 %) and Ti (x = 48.54 %). TEM microscopy, in combination with EDX analyses, was used for a detailed characterization of the obtained NiTi nanoparticles. The results showed the nanoparticle sizes ranging from 60 nm to 600 nm, depending on the parameters of the production procedure. This showed the versatility of the new USP synthesis procedure, proving its usefulness for different materials and applications.
Ključne besede: ultrasonic spray pyrolysis, NiTi/Ni-TiO2 composite nanoparticles, characterization, Transmission electron microscope (TEM), TEM microscopy
Objavljeno v DKUM: 23.03.2017; Ogledov: 1610; Prenosov: 133
Celotno besedilo (1,13 MB)
Gradivo ima več datotek! Več...