|
|
Pucolánová aktivita oxidu křemičitého
Barek, Jaroslav ; Žižková, Nikol (oponent) ; Rovnaníková, Pavla (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je identifikovat a prozkoumat současné zdroje s převládajícím obsahem amorfního oxidu křemičitého a sumarizovat potenciální metody pro stanovení pucolánové aktivity. Využití pucolánu jako částečné náhrady portlandského cementu vede ke snížení produkce oxidu uhličitého na tunu konečného produktu a zároveň může zkvalitnit rozmanité vlastnosti výsledných cementových kompozitů. Určení pucolánové aktivity u materiálů nahrazujících cement nabývá na významu z důvodu udržitelnosti ekonomiky cementových pojiv. Byla vyšetřena a porovnána pucolánová aktivita popelu ze slámy, křemičitého úletu, nanosiliky, dvou diatomitů, pomletého skla a expandovaného perlitu za pomoci pevnostních indexů aktivity, modifikovaného Chapelle testu a testu pucolanity podle harmonizované normy ČSN EN 196-5. Z provedených experimentálních testů na sedmi různých pucolánech lze uvést především následující zjištění: v případě acidobazických titrací (stanovení [OH–], postup podle ČSN EN 196-5) je výhodné použít směsný indikátor Tashiro namísto požadované methyloranže, barevný přechod Tashira v bodu ekvivalence je zřetelnější. Pevnostní index aktivity: postup stanovení byl založen na ČSN EN 450-1. Ve své současné podobě je tato metoda matoucí vzhledem ke dvěma důležitým vlastnostem pucolánů, jmenovitě měrná hmotnost a schopnost redukovat/zvyšovat potřebu záměsové vody. Na základě výsledků experimentálního šetření je současný zkušební postup vyhodnocen podle varianty, ve které je 25% náhrada cementu pucolánem uskutečněna objemově, přičemž objemový podíly vody je vždy konstantní.
|
|
|
Vliv koloidního oxidu křemičitého na vybrané vlastnosti cementových past a malt
Barek, Jaroslav ; Žižková, Nikol (oponent) ; Rovnaníková, Pavla (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá možností použití koloidního oxidu křemičitého v cementových kompozitech. Výzkum se zaměřuje především na vybrané vlastnosti cementových past a malt s obsahem koloidního SiO2. Dva vybrané typy koloidního oxidu křemičitého (o průměrné velikosti částic 14 nm) byly použity jako přídavek k cementu, resp. jako jeho částečná náhrada. Experimentální program pro cementové pasty s obsahem koloidního SiO2 zahrnoval zkoušky izotermické kalorimetrie (studium hydratace cementu) a termické analýzy (stanovení obsahu portlanditu). Na zatvrdlých cementových pastách se stanovovala pevnost v tlaku. Výzkum mikrostruktury probíhal pomocí rastrovací elektronové mikroskopie. Zatvrdlé cementové malty s obsahem koloidního SiO2 byly studovány prostřednictvím pevnosti v tlaku a v tahu za ohybu, stanovením modulu pružnosti a vybranými lomově mechanickými parametry. Zkoušky lomové mechaniky ukázaly, že přídavek 5 %, resp. 20 % koloidního SiO2 navýšil po 28 dnech zrání hodnotu lomové energie o 18,4 % a 32,7 %. V případě vlivu koloidního SiO2 na mechanické vlastnosti bylo zjištěno, že nárůst raných pevností je velice výrazný, kdežto v pozdějším období jsou dosažené pevnosti často nižší než ty referenční. Náš výzkum odhalil, že sol oxidu křemičitého při kontaktu s cementem podléhá okamžité koagulaci. Obsah iontů v pórovém roztoku významně ovlivňuje stabilitu koloidního SiO2 a způsobuje jeho agregaci. Po provedení dalších testů bylo zjištěno, že malý přídavek hydroxidu vápenatého výrazně zlepšil pevnosti cementových past s obsahem koloidního SiO2. Přídavek hydroxidu vápenatého ve spojení s upraveným postupem přípravy čerstvé cementové pasty může navýšit vzhledem k referenci 3denní pevnost až o 64,4 %.
|
|
|
Electrochemical biosensors with spatially separated enzymatic and detection parts for selective analysis in flow-through arrangement
Tvorynska, Sofiia ; Barek, Jiří (vedoucí práce) ; Labuda, Ján (oponent) ; Korecká, Lucie (oponent)
Předpokládaná disertační práce pojednává o čtyřech nově vyvinutých, opakovaně použitelných, stabilních a zároveň jednoduchých a cenově výhodných elektrochemických (bi)enzymatických biosenzorech pro selektivní a spolehlivé stanovení cholinu, acetylcholinu, močové kyseliny a L-mléčné kyseliny. Všechny biosenzory jsou založeny na koncepci prostorového oddělení biorozpoznávací části od detekční a amperometrického monitorování enzymaticky spotřebovaného kyslíku prostřednictvím jeho čtyřelektronové redukce při vysoce záporném detekčním potenciálu. Konstrukce biosenzorů zahrnuje snadno vyměnitelný enzymatický/é mini-reaktor(y) připojený/é před průtokovou celou, která obsahuje příslušný převodník na bázi pevného stříbrného amalgámu. Enzymatické mini-reaktory založené na cholin oxidase, urikase nebo laktát oxidase byly použity pro biosenzory na cholin, močovou kyselinu nebo L-mléčnou kyselinu. Bienzymatický biosenzor na acetylcholin zahrnuje sériově propojené mini-reaktory na bázi acetylcholinesterasy a cholin oxidasy. První část této práce se zaměřuje na konstrukci dvou různých elektrod na bázi stříbrného amalgámu. Konkrétně tato část pojednává o výrobě stříbrné pevné amalgámové elektrody pokryté rtuťovým filmem pro wall-jet průtokovou celu a navíc, zdůrazňuje rozdíly mezi jejím využitím jako...
|
|
|
An Enzymatic Biosensor with Amperometric Detection in a Flow Injection Analysis for the Determination of L-lactic Acid: Development and Application
Tvorynska, Sofiia ; Barek, J. ; Josypčuk, Bohdan
An amperometric biosensor consisting of an enzymatic mini-reactor (lactate oxidase covalently\nattached to −NH2 functionalized mesoporous silica powder SBA−15 using glutaraldehyde) and\na silver amalgam-based screen-printed electrode acting as a transducer was developed for the\ndetermination of L-lactic acid (LA) in FIA. The detection potential of −0.9 V vs. Ag pseudoreference\nelectrode was applied for cathodic detection of enzymatically consumed oxygen.\nUnder the optimized conditions, the constructed biosensor enabled selective determination of\nLA with a micromolar limit of detection. Importantly, the proposed biosensor represented\nexcellent operational stability after ≥350 measurements. Finally, it was successfully applied to\nreal sample analysis.
|
|
|
Continuous monitoring of anthraquinone-based anticancer drugs by amperometric technique
Skalová, Štěpánka ; Fischer, J. ; Barek, J. ; Navrátil, Tomáš ; Krejčí, J. ; Kučerová, R. ; Vyskočil, V.
This contribution is focused on the development of electroanalytical methods for the monitoring of anthraquinone-based anticancer drugs in physiological solution by combination of liquid-flow system and dialysis catheter, possibly inserted into blood circulation of patients. For this purpose, amperometric detection with dual glassy carbon electrode was developed and derivate of these drugs, anthraquinone-2-sulphonate, was used as a model compound. Two different flow rates of carrier solution (physiological solution) were tested (specifically, 1 and 5 mu L min(-1)) and the dependence of peak currents of anthraquinone-2-sulphonate on its concentration was verified
|
|
|
A comparative study of covalent glucose oxidase and laccase immobilization techniques at powdered supports for biosensors fabrication
Tvorynska, Sofiia ; Barek, J. ; Josypčuk, Bohdan ; Nesměrák, K.
In order to develop the optimal strategy and to deepen the knowledge in the field of enzyme immobilization, three different techniques of covalent binding for two enzymes (glucose oxidase and laccase) at powdered surfaces were compared. Immobilization protocol was optimized by changing supports (two mesoporous silica powders (SBA−15, MCM−41) and a cellulose powder), the functionalized\ngroups introduced at support surfaces (−NH and −COOH), and the methods of activation (glutaraldehyde and carbodiimide). Amino and carboxyl functionalized mesoporous silica and cellulose powders\nwere prepared by silanization using (3-aminopropyl)triethoxysilane and carboxyethylsilanetriol, respectively. It was found that coupling of both enzymes by their –NH groups through glutaraldehyde to -NH functionalized supports, in particular SBA15−NH and cellulose−NH for glucose oxidase, MCM41−NH for laccase, showed the highest activity and the best stability.
|
|
|
Development of electrochemical methods for study of antibacterial compounds in small volumes
Gajdár, Július ; Barek, Jiří (vedoucí práce) ; Šiškanova, Tatiana (oponent) ; Labuda, Ján (oponent)
Hlavním cílem této disertační práce je vývoj voltametrických metod pro elektrochemickou studii nových antimykobakteriálních látek hydroxynaftalenkarboxamidů. Tato studie je v první řade zaměřena na miniaturizaci voltametrických metod a konstrukci elektrochemické mikrocely za účelem analýzy biologicky aktivních látek v biologických matricích, se kterou je obvykle spojené omezené množství vzorku. Všechny aspekty voltametrické analýzy musely být prostudovány s důrazem na miniaturizaci. Mikrocely byly zkonstruovány pomocí běžně komerčně dostupných elektrod: elektrody ze skelného uhlíku, jako spolehlivého a podrobně charakterizovaného materiálu, a nové stříbrné pevné amalgámové elektrody. Toto porovnávání bylo provedeno pomocí modelových analytů: 4-nitrofenol, pesticid difenzoquat a 1-hydroxy-N-(4-nitrofenyl)naftalen-2-karboxamid. Důraz byl kladen speciálně na optimalizaci postupů k odstranění signálu kyslíku v kapce roztoku. Byly vyvinuty miniaturizované metody, které měly stejné parametry stanovení těchto látek jako stanovení ve velkém mililitrovém objemu. Takto vyvinuté elektrochemické mikrocely mohou být obecně užívané k voltametrické analýze biologických nebo enviromentálních vzorků, kterých je k dispozici jen omezený objem. Druhá část této práce byla zaměřena na elektrochemickou studii nově...
|
|
|
Determination of heavy metal poisoning antidote 2,3-dimercapto-1-propanesulfonic acid using silver solid amalgam electrode
Choińska-Mlynarczyk, Marta ; Hrdlička, Vojtěch ; Redondo, B. R. ; Barek, J. ; Navrátil, Tomáš
2,3-Dimercapto-1-propane-sulfonic acid (DMPS) was investigated using direct current voltammetry (DCV), differential pulse cathodic stripping voltammetry (DPCSV), differential pulse anodic stripping voltammetry (DPASV), and elimination voltammetry with linear scan (EVLS) at a polished (p-AgSAE)and at a meniscus modified silver solid amalgam electrode (m-AgSAE). EVLS confirmed two consecutive reductions with coupled proton/electron transfer. Voltammetric titrations of DMPS with Pb2+ proved complex formation, with limits of quantification (LOQs) and detection (LODs) 0.3 and 0.1 mu mol L-1 at m-AgSAE and 0.8 and 0.3 mu mol L-1 at p-AgSAE, respectively. Determination of DMPS in commercial drug Dimaval and human urine samples confirmed practical applicability of the developed method.
|
|
|
Comparison of the Covalent Laccase Immobilization at Amino- and Carboxylfunctionalized Mesoporous Silica, Glassy Carbon, and Graphite Powders using Different Coupling Agents for Optimal Biosensor Preparation
Tvorynska, Sofiia ; Barek, J. ; Josypčuk, Bohdan
In order to find the most suitable immobilization protocol, a comparison of three strategies\nbased on the application of –NH2 and –COOH functionalized supports with the different\nactivation agents (glutaraldehyde and carbodiimide) have been conducted for the covalent\nenzyme (laccase) attachment. Two kinds of the supports, namely mesoporous silica (SBA−15,\nMCM−41) and carbonaceous (glassy carbon, graphite) powders, have been used. It was found\nthat a biosensor consisted of tubular detector of silver solid amalgam as a working electrode\nand the enzymatic mini-reactor with laccase covalently attached to glutaraldehyde activated\n–NH2 functionalized MCM−41 shows the best results regarding sensitivity and stability for\ndopamine detection.
|
|
|
Construction and application of the amperometric uric acid biosensors based on the covalent immobilization of uricase by different strategies
Tvorynska, Sofiia ; Barek, J. ; Josypčuk, Bohdan
In this work, a promising combination of a biosensor based on the\nenzymatic mini-reactor with the detection principle of four-electron\nreduction of the consumed oxygen at highly negative potential has\nbeen developed for uric acid determination using flow injection\nanalysis. The construction of the biosensor provides a spatial\nsegregation of the biorecognition (uricase-based mini-reactor) and\ndetection (tubular detector of silver solid amalgam (TD-p-AgSA))\nparts. To find out the most appropriate enzyme immobilization\nprotocol, three different strategies of the covalent attachment for\nuricase from Bacillus fastidiosus have been compared. It was found\nthat the biosensor with the mini-reactor based on the covalent\nattachment of uricase via glutaraldehyde to -NH2 functionalized\nmesoporous silica powder MCM-41 showed extremely high stability\n(>1 year) and reusability (at least 600 measurements) The biosensor's\npractical applicability was confirmed by successful determination\nof uric acid in human urine.
|
host ::
RSS.