1. Modeliranje in večnamenska optimizacija pridobivanja energije in koristnih produktov iz organskih odpadkov na osnovi anaerobne razgradnje : doktorska disertacijaTina Kegl, 2022, doktorska disertacija Opis: Tehnologije z uporabo anaerobne razgradnje imajo pomembno vlogo pri zmanjševanju odpadkov in izpustov toplogrednih plinov v ozračje ter pri proizvodnji energije iz obnovljivih virov. Gre za kompleksno in večplastno temo, ki jo obravnava doktorska disertacija.
V tej disertaciji je predstavljen razvoj novega fizikalno matematičnega BioModela za simulacijo in optimizacijo procesa anaerobne razgradnje organskih odpadkov. Prav tako je pozornost namenjena določanju neznanih ali težko določljivih parametrov BioModela. Posebej so izpostavljene vpeljane novosti na področju modeliranja in optimizacije tako parametrov BioModela kot tudi procesa anaerobne razgradnje, ki predstavljajo izviren prispevek doktorske disertacije k znanosti. Novosti se nanašajo na (i) upoštevanje dnevno spremenljive sestave vhodnega kompleksnega substrata in dnevno spremenljivih procesnih pogojev v bioreaktorju, (ii) modeliranje razgradnje ogljikovih hidratov, lipidov in proteinov ob delovanju 3 vrst hidrolitičnih encimov in 13 različnih vrst acetogenih, acidogenih in metanogenih bakterij, pri čemer imajo pomembno vlogo različni inhibitorji, ki zavirajo rast in delovanje posameznih vrst bakterij, (iii) modeliranje procesov disociacije-asociacije, precipitacije in prenosa mase iz tekoče v plinasto fazo, (iv) upoštevanje sestave bioplina iz CO2, CH4, H2, H2S, NH3 in vodne pare, (v) določanje trenutnega pH brez dolgotrajnih iteracij, (vi) vpeljavo temperaturno in pH odvisnih parametrov, (vii) modeliranje aktivnosti bioloških in anorganskih aditivov, (viii) razvoj novega optimizacijskega postopka z naborom aktivnih spremenljivk za kalibracijo prametrov BioModela in (ix) vpeljavo aproksimacijskega gradientnega algoritma v postopek optimizacije. Celotna programska koda za modeliranje in optimiranje procesa anaerobne razgradnje je razvita v objektnem programskem jeziku C#. Za nadaljnjo uporabo CO2 iz bioplina in še iz nekaterih drugih točkovnih virov je s pristopom mešanega celoštevilskega nelinearnega programiranja razvit konceptualni model za optimizacijo celotnega oskrbovalnega omrežja CO2, od zajemanja, skladiščenja do uporabe CO2 za proizvodnjo metanola. Za nadaljnjo uporabo CH4 iz bioplina kot goriva v dvogorivnih dizelskih motorjih je narejena kritična analiza vpliva uporabe nanodelcev kot aditivov h gorivu. Prav tako je predstavljena analiza uporabe nanodelcev kot adsorbentov za odstranjevanje kovin iz odpadnih voda z namenom odstranjevanja težkih kovin in nutrientov iz tekočega digestata.
Rezultati numeričnih simulacij procesa anaerobne razgradnje potrjujejo zanesljivost novo razvitega BioModela in učinkovitost tako novo razvitega postopka za kalibracijo parametrov kot tudi optimizacijskega gradientnega algoritma z aproksimacijsko metodo. Na osnovi opravljenih raziskav na področju nadaljnje obdelave produktov procesa anaerobne razgradnje pa lahko zaključimo, da z ustrezno kombinacijo tehnologije anaerobne razgradnje, tehnologije zajemanja, skladiščenja in uporabe CO2 ter nanotehnologije lahko prispevamo k zmanjšanju onesnaževanja okolja.
Ključne besede: anaerobna razgradnja, fizikalno-matematični model, gradientni optimizacijski algoritem, kalibracija modelnih parametrov, oskrbovalno omrežje CO2, nanotehnologija
Objavljeno v DKUM: 05.10.2022; Ogledov: 1292; Prenosov: 960
 Celotno besedilo (39,79 MB) |
2. Poznavanje uporabe nanotehnologije v živilski industriji in migraciji nanodelcev iz embalaže v živila, med študenti Univerze v MariboruMartina Viltužnik, 2020, magistrsko delo Opis: Sprejemanje uporabe nanotehnologije v živilski tehnologiji in pripravljenost nakupa živil, ki vsebujejo nanosestavine, sta odvisna predvsem od posameznih stopenj ozaveščenosti. Znano je, da ljudje pred nepoznanim razvijemo strah in se temu poskušamo izogniti. Pomembno je, da se ljudi čim bolj ozavešča o nanotehnologiji, o njenih pozitivnih in tudi negativnih vplivih. Namen magistrske naloge je bil raziskati stališče študentov do uporabe nanotehnologije v živilskem sektorju in ugotoviti, kako so seznanjeni z njo. Leta 2019 smo izvedli raziskavo na temo poznavanja nanotehnologije in migracij nanodelcev iz embalaže v živila med študenti Univerze v Mariboru. Za potrebe raziskave je bil izdelan vprašalnik, ki vsebuje 10 vprašanj. V raziskovalni vzorec je bilo vključenih 300 študentov iz šestih fakultet Univerze v Mariboru. Ugotovljeno je bilo, da imajo študentje do nanotehnologije kritično mnenje. Zanjo so že slišali in menijo, da jo poznajo, vendar se je v raziskavi izkazalo, da je poznavanje le-te med študenti slabo. Do podobnih ugotovitev smo prišli tudi pri poznavanju migracij nanodelcev iz embalaže v živila. Študentje se zavedajo, da migracije obstajajo, slabo pa so seznanjeni z mehanizmi, ki jih lahko povzročijo. Izkazalo se je, da če bi imeli kot potrošniki možnost izbire, bi izbrali embalažo, ki ne vsebuje oziroma ni izdelana s pomočjo nanotehnologije. Vprašani menijo, da lahko zaupajo virom, ki so povezani z razširjanjem informacij o nanotehnologiji, vendar ne vsem.
Ključne besede: nanotehnologija, živila, ozaveščenost, študenti
Objavljeno v DKUM: 04.01.2021; Ogledov: 1087; Prenosov: 93
Celotno besedilo (2,44 MB) |
3. |
4. Sinteza votlih sferičnih magnetnih struktur : doktorska disertacijaMarijana Lakić, 2019, doktorska disertacija Opis: Rak je eden izmed najpogostejših razlogov smrti sodobnega človeka. Zato so raziskave na področju izboljšav protirakastih zdravilnih učinkovin in novih metod zdravljenja te bolezni, med njimi tudi raziskave na osnovi nanotehnoloških dognanj, v porastu.
Nanomedicina, eno izmed področjih nanotehnologije, hitro raste zahvaljujoč razvoju nanomaterialov ali nano orodij, ki jih lahko uporabimo v namene zgodnjega odkrivanja in zdravljenja bolezenskih stanj ter tkivnega inženirstva. Med temi področji pridobiva tarčna dostava zdravilnih učinkovin na osnovi znanj nanotehnologije in nanomedicine vedno večje zanimanje, saj takšna dostava zdravilnih učinkovin poveča njihovo koncentracijo v tarčnem delu telesa, medtem ko njeno relativno koncentracijo zmanjša v ostalih delih telesa. S tem se izboljša učinkovitost zdravilne učinkovine obenem pa se zmanjšajo njeni stranski učinki. Z raziskavami na tem področju lahko znanstvena stroka bistveno vpliva na število preživelih pacientov, med njimi tudi tistih, obolelih za rakom.
V doktorski disertaciji je prikazana priprava tarčnega sistema za dostavo zdravilnih učinkovin na osnovi votlih sferičnih magnetnih struktur ali votlih magnetnih sfer, ki imajo poleg nanomedicine potencial uporabe še na področju senzorike. Pri tem smo kot osnovo za pripravo tarčnega sistema uporabili mezoporozne delce silicijevega dioksida (SiO2), ki smo jih sintetizirali s pomočjo sol-gel procesa oz. hidrolize in kondenzacije prekurzorja tetraetoksisilana (TEOS) v alkoholnem bazičnem mediju ob prisotnosti površinsko aktivnega sredstva, okoli katerega se je formirala porozna struktura delcev. Pri tem smo spreminjali razne reakcijske parametre in opazovali njihov vpliv na morfološke lastnosti SiO2 delcev, ki smo jih v nadaljevanju oplaščili s pomočjo soobarjanja železovih sulfatnih soli, ki so na površini nosilnih mezoporoznih delcev oksidirale do superparamagnetne maghemitne ovojnice. Proces nastanka votle strukture je potekal simultano s procesom obarjanja železovih soli na površini mezoporoznih SiO2 delcev pri sobni temperaturi z uporabo fosfatnih pufrov. Votle sfere smo tako uspeli pridobiti na okolju prijaznejši in cenovno ugodnejši način, brez uporabe visoko temperaturnih procesov kalcinacije ali okolju spornih topil. Ta postopek smo tudi patentirali. Kemoterapevtska zdravilna učinkovina, ki smo jo uspešno vgradili v takšne votle sfere je doxorubicin (DOX), ki se uporablja pri zdravljenju raznih obolenj, kot so npr. akutna limfoblastična levkemija, rak dojk in jajčnikov, kolorektalni rak ali rak debelega črevesja, rak ledvic, rak jeter, rak glave in vratu, itd. Votle magnetne sferične strukture z vgrajeno zdravilno učinkovino DOX smo uspešno površinsko modificirali z encimom ter ves sistem imobilizirali v biokompatibilni polimerni hidrogel na osnovi vodotopnega polivinil alkohola. Sistem smo okarakterizirali ter podali oceno o primernosti uporabe tega sistema za tarčno dostavo zdravilne učinkovine.
Ključne besede: nanotehnologija, nanomedicina, votle sfere, mezoporozni delci silicijevega dioksida, doksorubicin, tarčna dostava zdravilnih učinkovin
Objavljeno v DKUM: 17.01.2020; Ogledov: 2142; Prenosov: 236
Celotno besedilo (5,57 MB) |
5. Uredba REACH in nanomaterialiŽiga Kopitar, 2017, diplomsko delo Opis: Institucijam Evropske unije je uspel velik korak naprej s sprejemom in uveljavitvijo izredno ambiciozno zastavljenega zakonodajnega projekta na področju prava EU, gledano iz perspektive njegove kompleksnosti in pa zaradi pojavljajočega konflikta med ekonomskimi interesi na eni in težnjo po zaščiti okolja na drugi strani , govora je o Uredbi Evropskega parlamenta in Sveta ES o registraciji, evalvaciji, avtorizaciji in omejevanju kemikalij, poznani tudi pod kratico REACH. Medtem, ko se je skušalo zapolniti podatkovno vrzel glede znanja o lastnostih in uporabah vseh kemikalij na notranjem trgu ter hkrati izboljšati nadzor nad njimi, razen snovi, izrecno izvzetih izpod učinkovanja uredbe, je velik preboj na trgu uspel nanotehnologiji kot vedi, temelječi na izrabi posebnih lastnostih nanodelcev , kar je evropske snovalce prava in s tem tudi samo uredbo v smislu njene uspešnosti in učinkovitosti postavilo na veliko preizkušnjo. V času priprave uredbe je bila namreč problematika nanomaterialov še v povojih, zato je uredba po mojem mnenju na tem področju podnormirana.
Ker je z ozirom na to, da se proizvodnja nanomaterialov v industriji iz leta v leto veča, potreba po določeni ureditvi nanomaterialov vedno večja, avtor v tem diplomskem delu raziskuje in premleva predvsem iniciative akademikov, avtorjev člankov, ki imajo v tem trenutku pobudo, ki opozarjajo na različne načine in možnosti urejanja najbolj perečih vprašanj s področja nanomaterialov. Diplomsko delo najprej sistematično predstavi pravne podlage ureditve nanomaterialov znotraj Evropske unije. Nato se osredotoči na pravno ureditev kemikalij, s poudarkom na obstoječi ureditvi nanomaterialov in njenih v oči bodečih težavah in pomanjkljivostih. Na koncu je podan sklep, ali je uredba v trenutni verziji vsaj do določene mere primerna in učinkovita in kako na najboljši možen način izboljšati njeno učinkovitost skozi prizmo nanomaterialov.
Ključne besede: REACH, notranji trg, nanotehnologija, nanomaterial, kemikalije
Objavljeno v DKUM: 26.09.2017; Ogledov: 1161; Prenosov: 111
Celotno besedilo (1,04 MB) |
6. Vplivi in tveganja nanotehnologij in nanomaterialov na okolje in zdravje ljudiAljoša Košak, Marijana Lakić, Aleksandra Lobnik, 2015, izvirni znanstveni članek Opis: 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).
Ključne besede: nanotehnologija, nanomateriali, življenjski cikel izdelka, nanodelci srebra, nanodelci silicijevega dioksida, nanodelci titanovega dioksida, nanodelci cinkovega oksida, nanodelci aluminijevega oksida, nanoglina, ogljikove nanocevke, toksičnost
Objavljeno v DKUM: 01.09.2017; Ogledov: 1726; Prenosov: 189
Celotno besedilo (513,85 KB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
7. Funkcionalizacija tekstilij z nano $TiO_2$ in $SiO_2$ prevlekamiNika Veronovski, Silvo Hribernik, Majda Sfiligoj-Smole, 2008, pregledni znanstveni članek Opis: Funkcionalizacija različnih materialov z uporabo prevlek iz nanodelcev je v zadnjem času predmet mnogih raziskav, vendar pa to tehnologijo na tekstilnem področju uporabljajo le v omejenem obsegu, in to kljub njenemu velikemu potencialu. Članek zajema pregled raziskav s področja nanoprevlek vlaken z delci titanovega in silicijevega dioksida, treba pa je poudariti, da so prevleke iz drugih anorganskih nanodelcev na vlaknih prav tako pomembne, saj z njimi dosegamo nove funkcionalne lastnosti tekstilij.
Ključne besede: nanotehnologija, nanoprevleke, $TiO_2$, nanodelci, $SiO_2$, $SiO_2$ nanodelci
Objavljeno v DKUM: 31.08.2017; Ogledov: 1130; Prenosov: 116
Celotno besedilo (414,29 KB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
8. Razširjenost uporabe ključnih spodbujevalnih tehnologij v slovenskih proizvodnih podjetjihRok Peteršič, 2015, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu so predstavljene in opisane ključne spodbujevalne tehnologije ter njihov pomen. Opisana je tudi njihova uporaba v različnih panogah in sektorjih ter njihov vpliv na konkurenčnost gospodarstva držav EU. Prikazana je tudi razširjenost ključnih spodbujevalnih tehnologij v slovenskih proizvodnih podjetjih. Raziskava je bila izvedena s anketno raziskavo na podlagi elektronskega vprašalnika.
Ključne besede: ključne spodbujevalne tehnologije, anketna raziskava, fotonika, napredni materiali, biotehnologija, mikro- in nanoelektronika, nanotehnologija, napredne izdelovalne tehnologije
Objavljeno v DKUM: 27.10.2015; Ogledov: 1692; Prenosov: 127
Celotno besedilo (1,60 MB) |
9. Uvod v nanomateriale za uporabo v tekstilijahAleksandra Lobnik, Marijana Lakić, Aljoša Košak, Matejka Turel, Špela Korent Urek, Andreja Gutmaher, 2013, pregledni znanstveni članek Opis: 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.
Ključne besede: nanoznanost, nanotehnologija, nanomateriali, antistatične tekstilije, ojačene tekstilije, protibakterijske tekstilije, samočistilne tekstilije
Objavljeno v DKUM: 10.07.2015; Ogledov: 1958; Prenosov: 172
Celotno besedilo (191,36 KB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
10. Razvoj naprednih procesov za doseganje visoko učinkovitih nano modificiranih tekstilnih materialov : zaključno poročilo ARRS projekta: L2-4101Karin Stana-Kleinschek, Darinka Fakin, Alenka Ojstršek, Manja Kurečič, Silvo Hribernik, Rupert Kargl, Majda Sfiligoj-Smole, Lidija Fras Zemljič, Zdenka Peršin Fratnik, Tanja Kos, Miran Mozetič, Alenka Vesel, Vladimir Vrečko, Denis Jahič, Nika Veronovski, 2015, končno poročilo o rezultatih raziskav Ključne besede: tekstilni materiali, nanotehnologija, modifikacija vlaken
Objavljeno v DKUM: 15.06.2015; Ogledov: 2481; Prenosov: 93
Celotno besedilo (580,42 KB) |
