Search the digital library catalog

Abstract: Magistrsko delo obsega študij ter rekonstrukcijo naprave za lebdeči sloj z namenom ločevanja mlevine hitrih antigenskih testov. Z namenom karakterizacije mlevine so bile izvedene sledeče tehnike: sejalna analiza, rentgenska fluorescenčna spektrometrija, vrstična elektronska mikroskopija, energijsko disperzijska spektroskopija rentgenskih žarkov ter presevna elektronska mikroskopija. Zaključno delo zajema eksperimentalno testiranje poenostavljenega procesa separacije z zeolitnimi kroglicami in papirnatimi lističi, podkrepljeno z numeričnim modelom. Tokovne razmere obravnavanega problema so bile simulirane s pomočjo računalniške dinamike tekočin (RDT), obnašanje ter interakcije delcev pa z metodo diskretnih elementov (DEM). Ugotovljeno je bilo, da je proces ločevanja zeolitnih kroglic in papirnatih lističev učinkovit. Rezultati simulacije so pokazali ustrezno obnašanje delcev tekom procesa. Odstopanja rezultatov so razložena, predstavljene pa so tudi pomanjkljivosti ter možne izboljšave. Za opredelitev ustreznosti procesa ob uporabi dejanske mlevine hitrih antigenskih testov bi bilo potrebno nadaljnje raziskovalno delo.
Keywords: hitri antigenski testi, nanomateriali, krožno gospodarstvo, lebdeči sloj, računalniška dinamika tekočin, metoda diskretnih elementov
Published in DKUM: 22.09.2023; Views: 490; Downloads: 83
Full text (3,56 MB)

Abstract: Naraščajoče število prebivalstva, pojav novih onesnaževal, patogenov ter drugih toksinov po vsem svetu negativno vplivajo na kvaliteto in količino voda ter otežujejo zagotavljanje in pripravo čiste pitne vode. Napredki s področja nanotehnologij ponujajo priložnosti za izboljšanje obstoječih in tudi za razvoj novih tehnologij čiščenja vod. Nanotehnologija omogoča široke možnosti pri izboljševanju učinkovitosti konvencionalnih metod čiščenja vod z uporabo naprednih filtracijskih in adsorpcijskih nanomaterialov. Nanomateriali imajo zaradi svoje majhnosti ter velike specifične površine v primerjavi s konvencionalnimi materiali večjo adsorpcijsko kapaciteto ter večjo selektivnost do vezave različnih onesnaževal, kot so težke kovine, elementi redkih zemelj in odpadna olja, že pri nižjih koncentracijah. Z nanomateriali lahko dodamo nove funkcionalnosti, zmanjšamo problematično mašenje membran in posledično zmanjšamo potrebe po njihovem čiščenju ter podaljšamo njihovo življenjsko dobo ob zmanjšanju obratovalnih stroškov. V doktorski disertaciji so predstavljene tehnologije priprave nanomaterialov, nanokompozitov in metode imobilizacije nanomaterialov z namenom aplikacije pripravljenih nanomaterialov na področju odstranjevanja mikrobioloških in organskih onesnaževal iz modelnih vod. Nanomateriale smo pripravljali s poliolno in sol-gel sintezo ter soobarjanjem; nanokompozite pa z nanašanjem pripravljenih nanomaterialov na ali z njihovim vgrajevanjem v različne vlakno-tvorne substrate. S pomočjo elektro-oksidacijske filtracije smo razgrajevali fenol, razbarvali metilen modro barvilo in dezinficirali vodo z redukcijo bakterij E. coli in B. subtilis. Za namen elektro-oksidacijske filtracije smo oblikovali in izdelali prilagojen filtracijski modul. Kot filtracijski material smo uporabili antimikrobne in električno prevodni nanokompozit iz poliamid 6.6 tkanine in srebrovih nanožičk. Z uporabo oleofilno funkcionaliziranih magnetnih nanodelcev smo uspešno adsorbirali odpadno motorno olje iz vodnega medija.
Keywords: nanomateriali, nanokompoziti, antimikrobnost, električna prevodnost, elektro-oksidacijska filtracija, adsorpcija olj
Published in DKUM: 11.10.2021; Views: 1508; Downloads: 121
Full text (7,75 MB)

Abstract: Razvoj nanomaterialov in njihova uporaba v tekstilstvu sta velika priložnost za izdelavo novih izdelkov z različnimi funkcionalnimi in tehnološkimi lastnostmi, vendar razvoj poleg priložnosti pomeni tveganja za okolje in zdravje ljudi v obliki nanoonesnaževanja ter toksičnih vplivov na žive organizme. V prispevku so obravnavani okoljski vplivi in zdravstvena tveganja nanomaterialov, ki se najpogosteje uporabljajo v tekstilstvu, kot npr. nanodelci srebra ($Ag$), silicijevega dioksida ($SiO_2$), titanovega dioksida ($TiO_2$), cinkovega oksida ($ZnO$), aluminijevega oksida ($Al_2O_3$), aktivnega oglja, nanoglina in ogljikove nanocevke (CNT).
Keywords: nanotehnologija, nanomateriali, življenjski cikel izdelka, nanodelci srebra, nanodelci silicijevega dioksida, nanodelci titanovega dioksida, nanodelci cinkovega oksida, nanodelci aluminijevega oksida, nanoglina, ogljikove nanocevke, toksičnost
Published in DKUM: 01.09.2017; Views: 1740; Downloads: 194
Full text (513,85 KB)
This document has many files! More...

Abstract: Nanomateriali in med njimi nanodelci, so med najbolj obetajočimi adsorpcijskimi materiali za čiščenje oljnih razlitij, saj imajo visoko specifično površino in jih lahko obdamo z molekulami, ki kažejo visoko afiniteto do adsorpcije olj. Kadar pa ti nanodelci izkazujejo še ustrezne magnetne lastnosti, jih lahko ob prisotnosti zunanjega magnetnega polja enostavno in hitro ločimo iz raztopine, kar je dodatna prednost teh materialov. Z metodo soobarjanja smo sintetizirali magnetne nanodelce kobalt ferita (CoFe2O4), jih elektrostatsko stabilizirali in funkcionalizirali z različnimi silani (difenildimetoksisilan (DPDMS), trimetoksi(3,3,3-trifluoropropil)silan (F-TriMOS), 1H,1H,2H,2H-perfluorodeciltrietoksisilan (FDTES), propiltrimetoksisilan (P-TriMOS), metiltrimetoksisilan (M3MS), etiltrimetoksisilan (ETMS), etiltrietoksisilan (ETES), dimetildiklorosilan (DMDCLS), metiltriklorosilan (MTCLS), trimetoksi(1H,1H,2H,2H-nonafluoroheksil)silan (NFHTMS)) v različnih množinskih razmerjih (P=[TEOS]/[silan]=2, 1, 0,5 in 0,25). Pripravljene nanomateriale smo okarakterizirali z metodami rentgenske praškovne difrakcije (XRD), presevne elektronske mikroskopije (TEM), infrardeče spektroskopije s Fourierjevo transformacijo (FT-IR), prav tako smo določali specifično površino nanodelcev z metodo BET, specifično magnetizacijo (VSM), stični kot z vodo in kapaciteto adsorpcije olja na nanodelce. Z rentgensko praškovno difrakcijo smo dokazali spinelno kristalno strukturo nanodelcev CoFe2O4, katerih velikost smo določili na tri načine, in sicer s presevnim elektronskim mikroskopom (TEM) (11,5 ± 1,9 nm), z metodo BET (14 nm), in iz XRD difraktograma (11,4 nm). Rezultati meritev FT-IR nakazujejo, da smo vse vzorce uspešno funkcionalizirali z izbranimi silani, saj se na IR spektrih pojavljajo značilni absorpcijski vrhovi za karakteristične vezi, ki nastanejo pri funkcionalizaciji CoFe2O4 nanodelcev z izbranimi silani. Specifična magnetizacija nasičenja (Ms) vzorca CoFe2O4 pa je bila 52,0 emu/g. Z meritvami VSM smo ugotovili, da pri večini vzorcev specifična magnetizacija upade zaradi nemagnetne prevleke okoli magnetnega jedra nanodelca. Pripravljeni materiali so kljub temu dobro magnetno odzivni in primerni za magnetno ločevanje, kar smo potrdili tudi pri poskusih določevanja kapacitete adsorpcije olja na pripravljene nanodelce. Pri meritvah specifične površine vzorcev se je izkazalo, da ima večina vzorcev pri večji množini dodanega silana manjšo specifično površino, pri adsorpciji olj pa so se bolje izkazali vzorci z večjo specifično površino. Površine funkcionaliziranih nanodelcev kažejo večjo stopnjo hidrofobnosti kot nefunkcionalizirani nanodelci. Kapaciteta adsorpcije olja je znašala največ 3,5 g motornega olja/ g nanodelcev, in sicer pri vzorcu P-TriMOS@SiO2@CoFe2O4 pri množinskem razmerju P= 1. Tudi ostali vzorci, z izjemo vzorcev z močno fluorirano silikatno prevleko (NFHTMS@SiO2@CoFe2O4 in FDTES@SiO2@CoFe2O4), so izkazovali relativno dobro adsorpcijo olja (med 2,6 in 3,5 g olja/g nanodelcev). Na dveh vzorcih, ki sta se izkazala kot najboljša (P-TriMOS@SiO2@CoFe2O4 pri P=1 in M3MS@SiO2@CoFe2O4 pri P=1), smo preizkusili možnost regeneracije in ponovne uporabe ter ugotovili, da je regeneracija precej uspešna, saj kapaciteta adsorpcije po ponovni uporabi bistveno ne upade (<3%) in da z magnetnim ločevanjem dokaj uspešno ločimo nanodelce iz onesnažene vode (~90%). Sklepamo torej, da sta testirana vzorca nanodelcev primerna za ponovno uporabo. Večina pripravljenih adsorpcijskih materialov torej izkazuje dober potencial za uporabo pri čiščenju realnih oljnih razlitij.
Keywords: nanomateriali, magnetni nanodelci, odstranjevanje olj, hidrofobnost, adsorpcija, oljna razlitja, kobalt ferit
Published in DKUM: 28.06.2016; Views: 2507; Downloads: 211
Full text (11,06 MB)

Abstract: Ko se velikost materialov zmanjša v eni ali več dimenzijah, se njihove fizikalne in kemijske lastnosti bistveno spreminjajo zaradi naraščanja razmerja med površino in volumnom. V tekstilni industriji se uporabljajo tako nanodelci kot nanostrukturni materiali, nanokompoziti in nanovlakna. Uporabljajo se predvsem kot funkcionalne tekstilije, ki imajo specifične lastnosti. V prispevku so obravnavani nanomateriali, ki imajo antistatično, antimikrobno, samočistilno in ojačitveno funkcijo. V nadaljnjih prispevkih bodo predstavljeni nanomateriali za razvoj hidrofobnih, UV-zaščitnih in ognjevarnih tekstilij. Posebno področje so pametne tekstilije z integriranimi nanosenzorji ali tekstilije z nadzorovanim sproščanjem aktivnih komponent, zdravil ali dišav. Zadnji prispevek bo v posebnem poglavju obravnaval učinke in tveganja nanotehnologij/nanomaterialov za okolje in zdravje.
Keywords: nanoznanost, nanotehnologija, nanomateriali, antistatične tekstilije, ojačene tekstilije, protibakterijske tekstilije, samočistilne tekstilije
Published in DKUM: 10.07.2015; Views: 1964; Downloads: 175
Full text (191,36 KB)
This document has many files! More...