2017
Browse
Recent Submissions
- ItemOdstraňování plynných polutantů ze vzdušnin na poloprovozní pračce(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Kalivoda, Josef; Svěrák, Tomáš; Šulc,, Radek; Moucha, TomášV dizertační práci je řešena problematika absorpce s chemickou reakcí na kapalinovém scrubberu poloprovozní velikosti. Provozní charakteristiky kapalinového scrubberu byly ověřeny při absorpci oxidu uhličitého ze vzdušin do 1% roztoku hydroxidu sodného. Ze získaných experimentálních dat byly vyhodnoceny základní hydraulické charakteristiky absorbéru, jako jsou tlakové ztráty zařízení, množství zadržované kapaliny, kontaktní doba plynné a kapalné fáze a účinnost absorpčního procesu vypírky. Pro zpracování experimentálních dat byl formulován komplexní matematický aparát, který vychází z filmové teorie difúze, zaměřený na formulaci rychlostních rovnic prostupu hmoty při absorpci s chemickou reakcí. Tento matematický aparát umožnil výpočet koeficientu prostupu hmoty platný pro daný typ absorpčního zařízení, který byl provozovaný za uvedených experimentálních podmínek.
- ItemEffect of Ethylene and Propylene on Performance of Ziegler - Natta Catalyst in Stopped - Flow Polymerization(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Hoza, Adam; Kratochvíla, Jan; Kosek, Juraj; Petrůj, JaroslavVýzkum v této práci byl zaměřen na přípravu a charakterizaci blokových kopolymerů typu polypropylen-blok-poly(propylenu-co-ethylenu) (dále jen PP-blok-EPR). Tyto materiály jsou považovány za účinné kompatibilizátory mezi semi-krystalickou polypropylenovou (PP) matricí a amorfními doménami statistického kopolymeru propylenu a etylenu (EPR) v rázuvzdorném sekvenčním kopolymeru (ICP) a proto byl výzkum zaměřen na zkoumání vlivu přídavku blokového kopolymeru PP-blok-EPR na vlastnosti komerčního ICP. Blokové kopolymery byly připraveny za použití techniky „stopped-flow“. Pro tento účel byla zkonstruována vysokotlaká polymerační „stopped-flow“ aparatura, která umožňuje syntézu kopolymerů PP-blok-EPR za podmínek blízkých podmínkám v průmyslových reaktorech pro výrobu komerčních ICP materiálů. Aparatura umožňuje vyrábět PP-blok-EPR polymer v množství dostačující na jeho charakterizaci a následnou přípravu směsí s komerčním ICP. Velmi krátké polymerační časy (obvykle kolem 0.2 s) kterých bylo dosaženo v kapilárním reaktoru aparatury „stopped-flow“ zajišťuje, že aktivní centra Ziglorova-Nattova katalyzátoru produkují polymer řetězce skládající se z bloku semikrystalického polypropylenu a bloku amorfního EPR kopolymeru. Takovéto molekuly jsou v literatuře popsány jako „skutečné blokové kopolymery PP-blok-EPR“. Kopolymery syntetizované v aparatuře „stopped-flow“ byly frakcionovány preparativní TREF (Temperature Rising Elution Fractionation) metodou a získané frakce byly následně analyzovány pomocí DSC, 13C-NMR a GPC/SEC. Tyto analýzy odhalily přítomnost amorfního EPR ve vysoce krystalické frakci (100-140 °C). Toto zjištění potvrdilo, že významná část polymerních řetězců, připravených v aparatuře „stopped-flow“ jsou blokové kopolymery skládající se z bloku semikrystalického PP homopolymeru a bloku amorfního EPR kopolymeru v jednom polymerním řetězci. Kopolymery získané metodou „stopped-flow" byly v tavenině smíchány s komerčním rázuvdorným kopolymerem ICP. U takto připravených směsí byly vyhodnoceny mechanické vlastnosti, DTMA a reologické vlastnosti a výsledky byly srovnány s vlastmi původního komerčního ICP kopolymeru. Dále byly studovány rozdíly v morfologii a umístění EPR domén v matrici PP prostřednictvím SEM. Zřetelný vliv kopolymeru PP-blok-EPR na vlastnosti ICP byl pozorován zejména v morfologických změnách EPR domén dispergovaných v PP matrici. Tyto změny mají pozitivní vliv na rovnováhu mezi modulem v ohybu a rázovou pevností ICP materiálu. Vliv kopolymeru PP-blok-EPR na reologické vlastnosti ICP byl nevýznamný. Podobně také v případě DTMA nebyl pozorován významný vliv kopolymeru PP-blok-EPR na vlastnosti ICP.
- ItemResearch of Coatings of Hydrodynamically Lubricated Sliding Bearings for Combustion Engines(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Repka, Martin; Havlica, Jaromír; Čermák, Roman; Petrůj, JaroslavHlavní náplní této dizertační práce je výzkum a vývoj nové povrchové vrstvy pro kluzná ložiska na bázi pevných lubrikantů v polyamid-imidové polymerní matrici se zlepšenými tribologckými vlastnostmi. Podklady pro materiálovou kompozici vzešly z expertízy komerčně dostupného povlaku, respektive jeho povrchovou analýzou v mezných operačních podmínkách. Charakterizace mazného oleje před a po tribotestování společně s detailní povrchovou analýzou dala podmínky pro vznik materiálové formulace. Další část práce se zabývá studiem přípravy a vývojem aplikačního nanášení s přípravou polymerní směsi. Nakonec je popsána studie vlivu sulfidu molybdeničitého a grafitu, jakožto pevných lubrikantů pro zlepšení třecích vlastností a hydroxidu vápenatého pro potenciální zpepšení otěruvzdornosti výsledného povrchu pro palikaci kluzných ložisek.
- ItemBioprodukce, charakterizace a aplikace vybraných biopolymerů(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Benešová, Pavla; Márová, Ivana; Pekař, Miloslav; Čertík, MilanPředložená dizertační práce je zaměřena na mikrobiální produkci biopolymerů s využitím obnovitelných zdrojů, jako zdroje uhlíku a dusíku. Mikrobiálně byly produkovány polysacharidy a polyestery. S využitím především odpadních substrátů byl produkován pullulan a polymer kyseliny jablečné jako extracelulární metabolity polymorfního mikroorganismu Aureobasidium pullulans. Další část práce je věnována biotechnologické produkci bakteriálních plastů polyhydroxyakanoátů (PHA), které jsou bakteriemi produkovány ve formě intracelulárních granulí. Produkce biodegradabilních PHA je zaměřena jak na produkci poly(3-hydroxybutyrátu), tak také na biosyntézu technologicky významného kopolymeru poly(3-hydroxybutyrát-co-3-hydroxyvalerátu), s důrazem na možnost využití odpadních substrátů v rámci konceptu biorafinerie. Do konceptu biorafinerie zapadá zejména využití kávové sedliny pro produkci PHA. Hydrolyzát kávové sedliny byl využit jako substrát pro Burlkholderia cepacia, akumulován byl P(3HB-co-3HV) bez nutnosti přídavku prekurzoru. Další kávový odpad představoval olej extrahovaný z kávové sedliny, který byl taktéž využit pro produkci PHA bakterií Cupriavidus necator. Optimalizován byl proces hydrolýzy odpadních materiálů, které byly využity pro produkci biopolymerů, s důrazem na finální obsah sacharidů a polyfenolů. Odpadní materiály nebyly využity pouze jako zdroje uhlíku, ale také jako komplexní zdroj dusíku. Hydrolyzáty syrovátky a kuřecího peří byly použity, jako komplexní zdroj dusíku pro produkci PHA C. necator, pro kultivaci byl jako zdroj uhlíku využit odpadní fritovací olej. V rámci předložené dizertační práce byla snaha využít zejména PHA pro přípravu různých aplikačních forem. Připraveny byly lipozomy s přídavkem PHB a odpadním kávovým olejem, které vykazovaly antioxidační a antimikrobiální efekt. Nano(mikro)vlákenné materiály z PHB byly připraveny za účelem filtrace mikrobiálních suspenzí. Pro zlepšení filtračních schopností byly připraveny kompozitní PHB vlákenné materiály s přídavkem aktivního uhlí a oxidů kovů. Součástí této práce je také studium degradace polyhydroxyalkanoátů, kdy byla studována produkce PHA depolymeráz u vybraných mikroorganismů. Testována byla také biodegradabilita různých PHA forem standardním kompostovacím testem IS/ISO 20200. Tento test byl také použit pro studium mechanických vlastností polyuretanu s parciálním obsahem PHB v závislosti na délce působení kompostovacích podmínek.
- ItemPříprava mikrobiálních metabolitů z odpadních surovin(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Zichová, Miroslava; Rosenberg, Michal; Márová, Ivana; Stloukal, RadekTato práce se zabývá problematikou využití odpadních surovin pro mikrobiální produkci významných metabolitů. První část práce je zaměřena na využití odpadního papíru, jakožto lignocelulosového materiálu, který představuje netradiční zdroj pro produkci bioethanolu. Druhá část se věnuje imobilizaci celulolytických enzymů, které se uplatňují při hydrolýze lignocelulosových materiálů. Odpadní papír (lepenka) byl nejprve předupraven pomletím mixérem a vibračním mlýnem. Předupravená lepenka byla použita pro produkci ethanolu metodou simultánní sacharifikace a fermentace. Tato metoda byla nejdříve optimalizována s volnými buňkami Saccharomyces cerevisiae. Následujícím krokem byl výběr kmenů vhodných k imobilizaci. Kmeny S. cerevisiae a Pichia kudriavzevii byly imobilizovány technologií enkapsulace do nosiče z polyvinylalkoholu a opět testovány na produkci ethanolu metodou simultánní sacharifikace a fermentace. V druhé části práce byl připraven nosič z odpadních polyethylentereftalových lahví, který byl použit k imobilizaci celulolytického komplexu. Pro tento nosič s enzymem byly stanoveny základní charakteristiky, jako teplotní a pH optimum, skladovací, operační a tepelná stabilita, enzymová kinetika a způsob účinku enzymu. Srovnáním se dvěma komerčními nosiči se tento nosič ukázal jako vhodný k imobilizaci celulolytického komplexu.