|
|
Vliv nanočástic různých forem oxidu titaničitého na vlastnosti půdní organické hmoty
Miklasová, Marta ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Kučerík, Jiří (vedoucí práce)
Nanočástice představují potenciální riziko pro životní prostředí, mezi jehož složky patří i půda. V minulosti byly publikovány práce, které potvrdily negativní efekty nanočástic na půdní biotu, avšak studie zabývající se vlivem nanočástic na vlastnosti půdy jsou prozatím omezené. Proto se tato práce zabývá efektem 20 nm velkých nanočástic oxidu titaničitého na vlastnosti vody v půdní organické hmotě při různých relativních vlhkostech vzduchu, jimž byla půda vystavena. Při 43, 70 a 95 % převládají v půdě různé typy vody, tj. voda adsorbovaná na organickou hmotu, voda ve vodních molekulových můstcích a fázová voda. Pro studium vlivu nanočástic na vodu v půdní organické hmotě byla využita diferenční kompenzační kalorimetrie (DSC). Bylo zjištěno, že nanočástice snižují stabilitu vodních molekulových můstků při 70% relativní vlhkosti vzduchu a obecně snižují výparnou entalpii vody, která je mírou schopnosti půdy zadržovat vodu. Dále byl pozorován vliv na celkovou vodu v půdě. Při nízkých relativních vlhkostech byly zjištěny rozdílné účinky rutilu a anatasu v důsledku jejich různé hydrofility. U vyšších relativních vlhkostí tento efekt zanikal. Jako poslední byla změřena entalpie tání ledu a výparná entalpie vody roztoků nanočástic pro potvrzení efektu nanočástic na vodu. U entalpie tání ledu došlo ke zvýšení hodnoty v porovnání s čistou vodou, zatímco u výparné entalpie došlo ke snížení hodnot, což potvrdilo účinek nanočástic jak na čistou vodu, tak i na vodu v půdě.
|
|
|
Studium chování nanočástic platiny ve složkách životního prostředí
Berka, Michal ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Komendová, Renata (vedoucí práce)
Platinové nanočástice představují riziko pro složky životního prostředí. Cílem této diplomové práce je provedení výzkumu vlivu platinových nanočástic v širokém spektru koncentrací, na vlastnosti půdy při různých vlhkostech. Konkrétně se jedná o ovlivnění stability vodních molekulových můstků, obsahu alifatických krystalitů, zadržovací kapacity vody v půdě a síly vazby vody. Dále bylo také měřeno množství nanočástic sorbovaných na půdu. Tyto ukazatelé nám dají bližší informace o vlivu platinových nanočástic na evapotranspiraci a zhoršení funkce půdy. Pro tyto výzkumy byly využívány metody termické analýzy (diferenční kompenzační kalorimetrie), a metody optické (atomová absorpční spektrometrie). Teoretická část práce je věnována komplexnímu seznámení s platinou a jejími nanočásticemi, a také vodním molekulovým můstkům. Bylo zjištěno, že 200 nm platinové nanočástice ovlivňují pevnost vodních molekulových můstků, nemají vliv na obsah alifatických krystalitů, mají minimální vliv na zadržování vody v půdě, a že síla vodní vazby vlivem platinových nanočástic při vysoké relativní vlhkosti klesá. U 200 nm platinových nanočástic dochází v celém rozsahu koncentrací k úplnému naadsorbování na půdu. U 3 nm nanočástic se půda při větších koncentracích přesytí a větší množství neadsorbuje. Z výsledků vyplývá, že čím je větší velikost platinových nanočástic, tím klesá jejich negativní vliv na evapotranspiraci i samotnou funkci půdy.
|
|
|
Studium interakcí tenzidové složky přípravku Septonex s vybranými proteiny
Bohunská, Miroslava ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Krouská, Jitka (vedoucí práce)
Studium interakcí proteinu a tenzidu má velký význam v řadě aplikací, jako je kosmetický, potravinářský či farmaceutický průmysl a mnoho dalších. Vyžadují však další studium vzhledem ke své kompoziční složitosti a omezením současných analytických přístupů. V této práci byl pro studium interakcí vybrán kationtový tenzid septonex v kombinaci se dvěma odlišně nabitými proteiny lysozymu a hovězího sérového albuminu za různých fyziologických podmínek (teplota, koncentrace tenzidů, prostředí a další). Charakterizace interakcí protein–tenzid je velmi důležitým, ale náročným úkolem, proto je nezbytně nutné použít vhodné přístupy k prozkoumání podstaty těchto interakcí. S cílem sjednotit informace k poskytnutí racionálních modelů bylo použito kalorimetrických metod (DSC, ITC) a dynamického rozptylu světla. Izotermická titrační kalorimetrie sleduje důkaz vzniku systému zmíněných látek a informace o agregačním chování, diferenční kompenzační kalorimetrie charakterizuje tepelnou stabilitu proteinů a dynamický rozptyl světla umožnil sledovat změny velikostí částic. Bylo ověřeno, že oba proteiny interagují s kladným septonexem, i když je molekula lysozymu také pozitivně nabitá. Byly ovšem zjištěny značné rozdíly mezi oběma proteiny. Ze získaných výsledků je patrné, že shodný náboj proteinu s tenzidem má vliv na intenzitu měření, ačkoli všechny změřené interakce prokázaly endotermický charakter.
|
|
|
Studium krystalické struktury polyhydroxybutyrátu a nukleační aktivity vybraných typů aditiv
Sedláček, Zbyněk ; Tocháček, Jiří (oponent) ; Bálková, Radka (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá studiem krystalické struktury polyhydroxybutyrátu obsahujícího různé typy aditiv, které byly vybrané za účelem posouzení jejich nukleační aktivity, a které byly do matrice zahnětené. Jedná se o boronitrid (BN), sacharin, hydroxyapatit, plastifikátor Tegmer a tři druhy mastku. Krystalická struktura byla analyzovaná metodou diferenční kompenzační kalorimetrie a rentgenové difrakční analýzy, nadmolekulární struktura byla pozorovaná metodou optické mikroskopie (polarizační a konfokální laserová). Nukleační aktivita aditiv byla vyhodnocená z izotermické a neizotermické krystalizace provedené na kalorimetru a na vyhřívaném stolku optického mikroskopu. Přidaná aditiva nemají vliv na krystalografickou strukturu, ale ovlivňují počet a velikost vzniklých sférolitů včetně defektnosti krystalických domén, což se v konečném důsledku projeví na výsledných mechanických vlastnostech. Jako nukleační činidlo působí BN a mastek, ostatní aditiva nukleaci při nízkých a vysokých teplotách chlazení (vc) inhibují, při středních rychlostech se výrazně neprojevují. Nukleační aktivita není vyhodnocena číselně, protože pokles teploty krystalizace reference s vc není lineární. Výsledky nepřímých metod jsou podloženy obrazovou analýzou krystalické struktury, což je velkým přínosem pro porozumění krystalického chování PHB.
|
|
|
Optimalizace postupu izolace a charakterizace amorfních PHB granulí
Kratochvíl, Zdeněk ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
V rámci této práce byly nejprve připraveny artificiální PHB granule. Pomocí dynamického a elektroforetického rozptylu světla byl studován vliv použitého rozpouštědla PHB, vliv teploty a délky působení ultrazvukové lázně, vliv teploty odpaření rozpouštědla a vliv povahy stabilizačních látek. Nejvhodnější parametry byly pozorovány u granulí připravených rozpuštěním PHB v chloroformu, stabilizací CTAB nebo lecitinem, ultrasonifikací při 35 °C a následným odpařováním chloroformu při 60 °C. Na základě výsledků ATR-FTIR a Ramanovy spektroskopie bylo zjištěno, že PHB v artificiálních granulích byl krystalický. Nativní PHB granule byly izolovány z bakterií Cupriavidus necator pomocí lysozymu, deoxyribonukleázy a rozrušením buněk ultrazvukem nebo digescí buněk s alkalázou, SDS a EDTA. Granule získané oběma izolačními postupy byly charakterizovány pomocí ATR-FTIR, Ramanovy spektroskopie, technikami rozptylu světla a DSC. Výsledky analýz ukázaly, že druhý zmíněný postup je pro získání polymeru v amorfním stavu mnohem efektivnější. Polymer uvnitř granulí izolovaných tímto způsobem byl navíc i tepelně stabilnější. Nakonec byly vzorky nativních PHB granulí vystaveny vlivu acetonu, lipázy a chlornanu sodného s tím, že by tyto látky měly v různé míře zvýšit krystalinitu polymeru. Nejvyšší krystalinity PHB bylo dosaženo po jejich ošetření lipázou.
|
|
|
Mechanické vlastnosti a struktura směsí recyklovaného polyetylénu a velmi nízko hustotního polyetylénu
Kocandová, Jana ; Poláček, Petr (oponent) ; Bálková, Radka (vedoucí práce)
Analyzován byl recyklovaný materiál z obalových polyetylénových fólií z tří měsíční produkce od tří dodavatelů (Třinec, Chlebičov a Olomouc) a dál materiál, který nevyhověl při zpracování vyfukováním. Studován byl také vliv přídavku velmi nízko hustotního polyetylénu (LLDPE) k recyklovanému materiálu z hlediska složení, indexu toku taveniny a mechanických vlastností. K analýze byla použita metoda diferenční kompenzační kalorimetrie, termogravimetrie a indexu toku taveniny. Mechanické vlastnosti byly měřeny v tahu na deskách o tloušťce 1 mm. Recyklovaný materiál obsahoval 40–65 % LLDPE, malé množství polypropylénu a malé množství vápence. Obsah nízko hustotního polyetylénu (LDPE) a LLDPE se lišil v rámci jednotlivých dodavatelů a tím kolísaly také mechanické vlastnosti. Výsledky ukázaly rozdíl v kvalitě třídění PE fólií u jednotlivých dodavatelů. Odlišná zpracovatelnost reklamovaného materiálu, byla způsobená tím, že se skládal téměř výhradně z LLDPE. Přídavek LLDPE k recyklovanému materiálu v rozsahu 5–20 % zvýšil MFI o 13–78 %. Mechanické vlastnosti směsí bohaté na LLDPE byly velmi blízké vlastnostem čistého LLDPE. Přítomnost LDPE výrazně ovlivnila pouze pevnost při přetržení. Směsi byly vyhodnoceny jako nemísitelné, ale s vysokou afinitou složek s rostoucím obsahem LLDPE. Ani jeden ze vzorků nebyl chemicky degradovaný. Běžně prováděné metody kontroly v provozu, především měření MFI, nejsou schopné u recyklovaného materiálu rozlišit obsah LDPE a LLDPE. Doporučit lze pouze kalorimetrickou analýzu.
|
|
|
Studium vlivu recyklace polyethylentereftalátu na kvalitu výsledného recyklátu
Mach, Jakub ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Kučerík, Jiří (vedoucí práce)
Problematika plastů a jejich recyklace je v dnešní době velmi diskutovaným tématem. Produkce syntetických polymerů každoročně stoupá, a to exponenciálně. Pro udržitelný rozvoj je tedy nezbytné vyvíjet efektivní recyklační metody, kterými by obrovské objemy odpadů, které z plastů vznikají, byly zpracovány a využity jako surovina. Tato práce si klade za cíl studium vlivu způsobu výroby, různých procesů recyklace a míry degradace na kvalitativní výsledky analýzy polyethylentereftalátu pomocí diferenční kompenzační kalorimetrie (DSC). V rámci experimentální části této práce byla provedena analýza 62 druhů regranulovaného recyklátu PET. Vzorky se navzájem lišily výrobcem (výrobci používají různé technologie výroby), mechanickými, fyzikálně chemickými vlastnostmi nebo přidanými aditivy. Výsledky práce potvrzují, že tyto vlastnosti recyklovaného PET skutečně ovlivňují termické efekty sledované pomocí DSC. Na základě jednoduché DSC analýzy je možné sledovat základní kvalitativní vlastnosti PET, kterými jsou zejména krystalinita, teplota a entalpie tání, teplota a entalpie krystalizace a teplota skelného přechodu, přičemž výsledky této práce ukázaly, že vztahy mezi těmito vlastnostmi umožňují spolehlivě posoudit kvalitu recyklovaného materiálu, a tím určit možnosti jeho dalších využití.
|
|
|
Studium interakcí tenzidové složky přípravku Septonex s vybranými proteiny
Bohunská, Miroslava ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Krouská, Jitka (vedoucí práce)
Studium interakcí proteinu a tenzidu má velký význam v řadě aplikací, jako je kosmetický, potravinářský či farmaceutický průmysl a mnoho dalších. Vyžadují však další studium vzhledem ke své kompoziční složitosti a omezením současných analytických přístupů. V této práci byl pro studium interakcí vybrán kationtový tenzid septonex v kombinaci se dvěma odlišně nabitými proteiny lysozymu a hovězího sérového albuminu za různých fyziologických podmínek (teplota, koncentrace tenzidů, prostředí a další). Charakterizace interakcí protein–tenzid je velmi důležitým, ale náročným úkolem, proto je nezbytně nutné použít vhodné přístupy k prozkoumání podstaty těchto interakcí. S cílem sjednotit informace k poskytnutí racionálních modelů bylo použito kalorimetrických metod (DSC, ITC) a dynamického rozptylu světla. Izotermická titrační kalorimetrie sleduje důkaz vzniku systému zmíněných látek a informace o agregačním chování, diferenční kompenzační kalorimetrie charakterizuje tepelnou stabilitu proteinů a dynamický rozptyl světla umožnil sledovat změny velikostí částic. Bylo ověřeno, že oba proteiny interagují s kladným septonexem, i když je molekula lysozymu také pozitivně nabitá. Byly ovšem zjištěny značné rozdíly mezi oběma proteiny. Ze získaných výsledků je patrné, že shodný náboj proteinu s tenzidem má vliv na intenzitu měření, ačkoli všechny změřené interakce prokázaly endotermický charakter.
|
|
|
Vliv přídavku recyklátu na strukturu a vlastnosti vysokohustotního polyetylénu
Handlíř, Tadeáš ; Poláček, Petr (oponent) ; Bálková, Radka (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá vyhodnocením vlivu přídavku 30, 60 a 90 % recyklátu na strukturu a mechanické vlastnosti vysokohustotního polyetylenu (HDPE), kde recyklát představuje jak HDPE z několik let starého dílu, tak HDPE po několika průchodech extruderem. Změny nadmolekulární struktury byly zkoumány pomocí kalorimetrického měření, které nepoukázalo na degradaci materiálu vlivem násobné extruze. Mechanické vlastnosti byly zkoumány pomocí tahových zkoušek a dynamicko-mechanické analýzy. Obě měření prokázala společný trend, kdy první a druhý průchod materiálu extruderem vedl ke zlepšení mechanických vlastností např. ke zvýšení tuhosti, zatímco vliv třetího a čtvrtého průchodu extruderem neměl na mechanické vlastnosti významný vliv. Z pohledu struktury i mechanických vlastností byl zaznamenán pozitivní vliv kombinace 30 % recyklátu z druhého průchodu s čistým HDPE.
|
|
|
Kinetika neizotermické krystalizace polylaktidu s přídavkem vybraných činidel
Červený, Ľuboš ; Tocháček, Jiří (oponent) ; Bálková, Radka (vedoucí práce)
Cílem předložené diplomové práce je studium kinetiky neizotermické krystalizace polylaktidu (PLA) s vybranými činidly (1 %) a pozorování vznikající krystalické struktury pod polarizačním optickým mikroskopem. Činidly byl mastek, směs organických solí s přídavkem amorfního SiO2 (HPN 68L) a stearátu zinečnatého (HPN 20E) a LAK-301 (draselná sůl 5-dimetylsulfoisoftalátu), který představuje nukleační činidlo vyvinuté pro PLA. Jako reference sloužila matrice PLA. Neizotermická krystalizace probíhala na diferenčním kompenzačním kalorimetru při rychlostech chlazení () 0,3; 0,5; 0,7; 1; 1,5; 2 °C/min. Krystalický podíl (Xc) PLA byl po neizotermické krystalizaci vyhodnocený z rentgenové difrakční analýzy a nadmolekulární struktura byla po chemickém degradativním leptu zobrazena pomocí konfokálního laserového rastrovacího mikroskopu. Metodou Jeziorny a Mo byla vyhodnocena kinetika krystalizace a dle metody Friedmann byla stanovena aktivační energie krystalizace. Všechny připravené materiály byly amorfní (Xc 40 % pro do 1,5 °C/min). U činidla LAK-301 však Xc klesl na 30 % již při = 2 °C/min a lze předpokládat, že s rostoucí bude jeho nukleační aktivita klesat. U všech vzorků byla pozorována sférolitická struktura PLA, ovšem počet a velikost sférolitů klesal s rostoucí a vzhled se měnil dle typu činidla. Oba kinetické modely se ukázaly jako nevhodné pro materiály s nízkým Xc a pro nejvyšší , protože zde se již rychlost krystalizace neměnila, byť Xc klesal. Metodou Jeziorny bylo možné vyhodnotit kinetiku pouze pro relativní krystalinitu Xt = 29–50 % a u metody Mo nebylo možné vyhodnotit data pro nejvyšší u vzorků matrice PLA a vzorku s HPN 68L. Nejnižší aktivační energii vykázal vzorek s LAK-301 a HPN 68L.
|
host ::
RSS.