|
|
METHODS OF POLY-3-HYDROXYBUTYRATE EXTRACTION AND THEIR OPTIMIZATION
Pospíšilová, Aneta ; Plachá,, Daniela (oponent) ; Kowalczuk, Marek (oponent) ; Přikryl, Radek (vedoucí práce)
Poly-3-hydroxybutyrate (PHB) is a biodegradable and biocompatible thermoplastic polymer with a wide range of potential applications. The production of PHB typically involves the fermentation of renewable feedstocks by bacteria. However, the recovery of PHB from bacteria is often challenging and inefficient. In this study, different methods for PHB recovery, including digestion, mechanical disruption, and extraction, are reviewed and compared. Various optimization strategies that can be used to improve the efficiency of PHB recovery are discussed. The experimental and results section describe efforts to improve recovery methods, especially acid and soap-based digestion, which have been selected as potentially economical, safe and environmentally friendly. Together with our industrial partners, we have developed these technologies to a pilot-plant scale and further development is planned. Possible applications and commercializations of PHB were also addressed. It has been found that PHB can replace some microplastics in cosmetics and that this effort has potential, as the presence of microplastics in common products is still high and their phase out is planned at European Union level. Furthermore, the thermal stability of PHB depending on the recovery method was studied, and two stabilization methods were developed, which made it possible to use PHB obtained by the soap-based digestion in material applications.
|
|
|
Mikroplasty a plasty z právního pohledu
Novák, Adam ; Damohorský, Milan (vedoucí práce) ; Fiala, Zdeněk (oponent) ; Průchová, Ivana (oponent)
Mikroplasty a plasty z právního pohledu Abstrakt: Disertační práce se věnuje nakládání s mikroplasty z pohledu práva, a to v návaznosti na stále rostoucí znečištění životního prostředí plasty. Jedná se o problematiku, která dosud na této úrovni v českém prostředí zpracována nebyla. V rámci disertační práce je řešeno nejen nakládání s primárními mikroplasty, které je existující právní úpravou na úrovni jednotlivých států řešeno nejčastěji, ale také nakládání se sekundárními mikroplasty, které je dosud právně řešeno pouze nepřímou regulací, a to prostřednictvím omezování plastového odpadu jako zdroje tohoto typu mikroplastů. Cílem práce je především vytvořit přehled existující právní úpravy věnující se nakládání s mikroplasty na úrovni mezinárodní a evropské (včetně jednotlivých právních úprav členských zemí EU) a na základě tohoto přehledu provést analýzu této právní úpravy a formulovat návrhy a doporučení pro zlepšení nakládání s mikroplasty a zejména pro omezení jejich úniku do životního prostředí. Disertační práce je rozdělena do devíti kapitol: První kapitolou je úvod, ve kterém je řešeno uchopení tématu, výzkumné otázky a struktura práce včetně použitých metod. Druhou kapitolou je věcný úvod, který se věnuje úvodu do problematiky nakládání s mikroplasty, a to včetně současného poznání ohledně dopadů...
|
|
|
Studium sorpce farmak a látek z produktů osobní péče na mikroplasty v terénních podmínkách
Titov, Ivan ; Cajthaml, Tomáš (vedoucí práce) ; Innemanová, Petra (oponent)
S rozvojem civilizace a chemického průmyslu dochází k zavádění celé řady nových antropogenních látek do životního prostředí. Některé z těchto látek jsou vyráběny primárně - cíleně, za konkrétním účelem (např. pesticidy a léčiva) a jiné vznikají jako vedlejší produkty chemické syntézy či degradací látek primárních. Ať už se jedná o nízkomolekulární látky či makromolekuly, mohou tyto látky kromě svého pozitivního efektu pro lidstvo i zpětně ohrožovat životní prostředí včetně člověka. Předkládaná práce se zabývá interakcemi mezi dvěma skupinami xenobiotik, které se jeví jako obrovský celosvětový problém. V rámci této práce byla studována sorpce široké skupiny látek patřících mezi farmaka a látky z produktů osobní péče (PPCPs) na uměle vyrobené mikroplasty ze tří druhů polymerů (PVC, HDPE a PET) v reálné odpadní vodě. Pro tento experiment byly vybrány dvě různé lokality - odtoky z čistíren odpadních vod. Na těchto lokalitách bylo instalováno několik vzorkovacích zařízení obsahujících různé typy mikroplastů, včetně uměle stárnutých alternativ, které lépe reflektují chování mikroplastů vyskytujících se v reálných podmínkách. Z výsledků tohoto experimentů byla patrna schopnost mikroplastových částic sorbovat na svém povrchu látky ze skupiny PPCPs. Zatímco na povrchu pískových částic o stejné velikosti...
|
|
|
Mikroplasty ve výuce chemie jako všeobecně vzdělávacího předmětu
Marešová, Eva ; Bílek, Martin (vedoucí práce) ; Janoušková, Svatava (oponent)
Bakalářská práce se zaměřuje na mikroplasty jako často diskutované téma v souvislosti s ohrožením životního prostředí, a které i přes jeho aktuálnost a popularitu nebývá zahrnováno do výuky chemie jako všeobecně vzdělávacího předmětu. Teoretická část se zaměřuje na velikostní klasifikaci, původ, složení, vzhled, zdroje a výskyt mikroplastů, včetně jejich vlivu na životní prostředí. První část praktické části tvoří analýza rámcového vzdělávacího programu pro základní vzdělávání, rámcového vzdělávacího programu pro gymnázia a vybraných školních vzdělávacích programů se zaměřením na možné souvislosti tématu Mikroplasty. Druhá část praktické části je věnována návrhu výukových aktivit, prostřednictvím kterých se žáci mohou aktivní formou seznámit s problematikou tématu Mikroplasty v rámci výuky chemie jako všeobecně vzdělávacího předmětu. Aktivní forma seznámení by měla cílit na zvýšení zájmu žáků o toto téma a zároveň by měla přispívat k uvědomování si možných rizik s tím spojených. KLÍČOVÁ SLOVA Mikroplasty, výuka chemie na základní škole a gymnáziu, enviromentální výchova
|
|
|
Mikroplasty a jejich odstranění z vod pomocí sorbentů.
Spáčilová, Markéta ; Dytrych, Pavel ; Koštejn, Martin ; Fajgar, Radek ; Šolcová, Olga
Zvýšený výskyt cizorodých látek ve vodních zdrojích, ať už mikroplastů či dalších jiných organických kontaminantů je v současné době stále se zvyšující environmentální problém. Tato problematika úzce souvisí se zmapováním jejich výskytu ve vodním prostředí, a dále také s možnými způsoby jejich odstranění. V rámci práce byla nejprve provedena charakterizace připravených mikroplastových částic pěti nejčastěji používaných plastů (polyethylen, polyamid, polytetrafluorethylen, polyethylenglykoltereftalát a polystyren) pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM), Ramanovy spektroskopie a infračervené spektroskopie (IČ). Tyto mikroplastové částice byly použity pro přípravu simulovaných vod kontaminovaných mikroplasty. Na těchto vzorcích vod byla vyvinuta metodika určení počtu obsažených částeček mikroplastů. Dále byl testován způsob jejich odstranění ze vzorků se simulovanou kontaminací pomocí funkčních sorbentů. Byly použity především sorbenty na bázi přírodních bentonitů a zeolitů. Bylo potvrzeno, že účinnost těchto materiálů závisí nejen na jejich složení a texturních vlastnostech, avšak dá se zvýšit pomocí jejich modifikace.\n\n
Plný tet:  PDF
|
|
|
Studium vlivu prostředí na sorpci polutantů na mikroplasty
Hamplová, Marie ; Kučerík, Jiří (oponent) ; Mravcová, Ludmila (vedoucí práce)
S rostoucí produkcí plastového odpadu roste znečištění životního prostředí persistentními mikroplasty, na které se mohou sorbovat další enviromentální polutanty, jako jsou různá léčiva. Roste tak toxicita mikroplastů a jejich riziko pro živé organismy. V dnešní době se rozšiřuje využití tzv. biodegradabilních polymerů, které by měly podléhat samovolnému rozkladu. Při degradaci z nich ovšem také mohou zůstávat mikroplasty. Tato bakalářská práce se proto zabývá sorpcí léčiv na mikroplasty z biodegradabilního polyhydroxybutyrátu (PHB) a vlivem okolního vodného prostředí na míru a mechanismus sorpce. Pro srovnání byla provedena i sorpce léčiv na mikroplasty ze syntetického polyethylentereftalátu (PET). Množství léčiv bylo stanovováno pomocí UPLC-ESI-TQ. Sorpce byla ze směsi léčiv pozorována u antibiotik tetracyklinů. Hodnota pH okolního prostředí ovlivňovala míru sorpce tetracyklinů, v největší míře probíhala při kyselém pH 4. Dle výsledků vyhodnocení sorpce Langmuirovou a Freundlichovou adsorpční izotermou mají PHB mikroplasty vyšší sorpční kapacitu než PET mikroplasty. Mikroplasty z PHB by proto mohly být rizikem pro živé organismy.
|
|
|
Interakce mezi mikroplasty a těžkými kovy ve vodním prostředí
Ottová, Michaela ; Pavlovský, Jiří (oponent) ; Doležalová Weissmannová, Helena (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá adsorpcí iontů těžkých kovů na mikroplast. Konkrétně se jedná o olovo, chrom, zinek, měď, rtuť a jako zástupce plastu byl zvolen polyehylenthereftalát. Pro analýzu byla využita metoda atomové absorpční spektrometrie (F-AAS, AMA) a FTIR a metodou ATR. Cílem této práce bylo provést vybrané adsorpční experimenty, stanovit časovou závislost na adsorpci a maximální adsorbované množství. Následně byl pro každý prvek stanoven nejvhodnější kinetický a izotermní model a vypočteny charakteristické parametry.
|
|
|
Aplikace FTIR metod a využití chemometrie v problematice kontaminace půd plasty a mikroplasty
Dvořáková, Alena ; Pavlovský, Jiří (oponent) ; Doležalová Weissmannová, Helena (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá aplikací FTIR metod a využitím chemometrie pro identifikaci mikroplastů v půdách. Byly použity celkem 3 FTIR techniky, DRIFT a ATR pracující ve střední infračervené oblasti a technika TANGO pracující v blízké infračervené oblasti. Pro analýzu byly připraveny směsi modelové půdy a PET o různých koncentracích. Dále byly připraveny směsi reálných vzorků půd a PET o různých koncentracích. Získaná data byla využita pro interpretaci infračervených spekter, sestrojení kalibračních a korelačních závislostí PET a vyhodnocení validačních modelů s využitím metod DRIFT, ATR a TANGO.
|
|
|
Stanovení biologické rozložitelnosti nových typů lehčených polyurethanů
Tošovská, Kateřina ; Innemanová, Petra (vedoucí práce) ; Beneš, Hynek (oponent)
Práce se zabývá biologickou rozložitelností (biodegradací) nových typů lehčených polyurethanů, které byly připraveny za účelem využití v zemědělské krajině. Rešeršní část shrnuje využití a principy biodegradace polyurethanů, dále je zpracován přehled standardizovaných metod pro kvantifikaci biodegradovatelnosti. Biodegradovatelnost materiálů byla laboratorně testována po dobu 150 dní pomocí respirometrie podle standardní normy D 5988. Celulóza (pozitivní kontrola) byla zmineralizována z 30,25±2,28 %. Nejlépe rozložitelný materiál (PUR-B) byl zmineralizován z 9,73±1,95 %. Postupem dle normy D 5988 došlo k podhodnocení výsledků. Pro správnou interpretaci výsledků se osvědčilo použití BaCl2, který stabilizoval absorbovaný CO2 uvolněný respirací z degradovaných materiálů. Pro rychlé otestování biodegradovatelnosti nových materiálů byla navržena metoda využívající degradace za pomoci bakteriálního inokula v minerálním médiu. Dostupnost materiálů pro mikroorganismy byla měřena jako závislost optické density na čase. Nezdegradované části plastů představují potenciální riziko pro životní prostředí. Na teoretické úrovni byla zpracována problematika mikroplastů a možnosti jejich kvantifikace. Byla vybrána metoda pro kvantifikaci mikroplastů v mořských sedimentech, kterou by bylo s největší pravděpodobností...
|
|
|
Problems of plastics and microplastics in FTIR analysis of soils
Stanislavová, Veronika ; Kučerík, Jiří (oponent) ; Doležalová Weissmannová, Helena (vedoucí práce)
Microplastics are formed as the result of the fragmentation of plastics. The microparticles are easier to distribute and thus can contaminate the environment. Recently, there has been an increasing interest in the research of microplastics present in the soil system, using different methodologies. The focus of this thesis is the analysis of microplastics in soil using infrared spectroscopy – ATR (attenuated total reflectance) and DRIFT (diffuse reflectance) techniques. This work aimed to evaluate the suitability of the method for the identification of microplastics in soils. Polymers such as polyethylene terephthalate (PET), poly-3-hydroxybutyrate (PHB) and polylactic acid (PLA) were used. In the first part of experimental analysis were microplastics mixed in different concentrations with 3 different types of model soils. The obtained infrared spectra of samples of mixtures (model soil and plastics) were used for statistical evaluation. The second part of the measurement was focused on the monitoring of changes in the spectra of real soils spiked with PET, after exposure to the degradation. After the interpretation of infrared spectra of samples of plastics with real and model soil, it was possible to confirm the presence of the functional groups of each polymer. Based on the measurements, the used techniques were evaluated as inappropriate for the qualitative determination of PLA. The results of the experimental part confirm the accuracy of FTIR (both ATR and DRIFT) for the analysis of microplastics in soil for samples containing PET and PHB.
|
host ::
RSS.