2011

Browse

Now showing 1 - 5 of 25

Produkce, charakterizace a návrh aplikací regenerovaných huminových kyselin
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) David, Jan; Kučerík, Jiří; Grasset, Laurent; Taraba, Boleslav; Novotná, Miroslava
Předkládaná disertační práce se zabývá huminovými látkami (HL), zejména huminovými kyselinami a jejich solemi, tj. humáty. V práci je prezentována literární rešerše o huminových látkách, stručně je zmíněna historie výzkumu huminových látek, obsáhle jsou pak prezentovány práce o jejich struktuře a supramolekulovém uspořádání. Jsou též zmíněny metody extrakce huminových látek z různých zdrojů. Dále jsou v tomto pojednání zařazeny a diskutovány práce zabývající se biologickými „hormonálními“ vlastnostmi HL. Z hlediska chemie životního prostředí jsou zmíněny zejména sorpční vlastnosti HL. Popsané průmyslové aplikace HL pak zahrnují celou řadu patentů a publikovaných prací, zabývající se využitím huminových látek jakožto barviv či přísad do polymerů, atd. V experimentální části je popsána příprava regenerovaných lignitů, z nichž jsou dále extrahovány huminové kyseliny a připraveny huminové soli, tzv. humáty. Princip regenerace spočívá v oxidaci původního lignitu širokou koncentrační řadou kyseliny dusičné a peroxidu vodíku. K charakterizaci získaných huminových materiálů je výhodně použit nový přístup, kdy jsou kombinovány výsledky z analýz chemických (elementární analýza, infračervená spektroskopie, termogravimetrie) a fyzikálně-chemických (dynamický rozptyl světla, spektrometrie relaxační nukleární magnetické rezonance, vysoceúčelná velikostně-vylučovací chromatografie a fluorescenční spektrometrie se zhodnocením hydratace humátů pomocí vysocerozlišovací ultrazvukové spektrometrie a hustoměru). Tyto metody jsou navíc položeny do kontextu s charakterizací biologické aktivity humátů, která je provedena pomocí modifikované metody založené na měření délky a hmotnosti kořenů kukuřice a laterálních kořenů. V závěru je použit statistický přístup s využitím Pearsonova korelačního koeficientu a jsou též (na základě výsledků pilotních studií) navrženy dvě potenciální environmentální aplikace regenerovaných huminových materiálů – sorpce antibiotika tetracyklinu a využití regenerovaného lignitu jako zdroje zkvasitelných cukrů.
Analýza organických markerů pro identifikaci zdrojů atmosférických aerosolů.
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Křůmal, Kamil; Večeřa, Zbyněk; Chýlková, Jaromíra; Vávrová, Milada; Smolík,, Jiří
Předkládaná disertační práce se zabývá organickými sloučeninami (markery), které slouží pro identifikaci zdrojů aerosolů. Teoretická část podává podrobný přehled organických markerů emitovaných z nejvýznamnějších zdrojů atmosférických aerosolů (spalování biomasy, spalování fosilních paliv a doprava), o odběru vzorků aerosolů a o analýze organických markerů pomocí analytických technik. Byly sledovány především anhydridy monosacharidů (emise ze spalování biomasy) a polyaromatické uhlovodíky (emise z dopravy a z nedokonalého spalování). Další skupinou sledovaných organických markerů byly hopany a sterany (doprava, spalování uhlí) a mastné kyseliny (úprava masných výrobků). Markery byly sledovány ve velikostní frakci PM1, protože z hlediska zdravotního působení aerosolu na člověka je tato frakce nejškodlivější. Aerosoly byly odebírány ve dvou městech během zimy a léta 2009. Vysoké koncentrace aerosolu a organických sloučenin byly nalezeny v zimě vzhledem k vyššímu spalování biomasy, uhlí a jiného organického materiálu, v létě byla nejvýznamnějším zdrojem aerosolů doprava.
Optoelektronické vlastnosti organických polovodičů
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Navrátil, Jiří; Weiter, Martin; Boušek, Jaroslav; Kratochvílová, Irena
Hlavním cílem této práce je studium a charakterizace optických a optoelektronických vlastností organických polovodičových materiálů. V úvodu této práce je ukázán rostoucí zájem o tyto materiály a jejich praktické využití. V teoretické části je prezentován současný stav poznání studované problematiky se zaměřením na optické jevy a transport nosičů náboje v organických polovodičích, fotochromní jevy v molekulárním reversibilním spínači a přenos náboje v biopolymerní matrici DNA. Experimentální část, která je tvořena vybranými publikovanými pracemi autora, zahrnuje studium transportu náboje, fotochromního reversibilního spínání a vlivu dopantu na transport v pi-konjugovaném organickém polymerním systému. K charakterizaci organických polovodičů bylo využito vodivostních a fotovodivostních technik a měření optických charakteristik doplňující samotná elektrická měření.
Využití odpadních surovin k produkci obohacené kvasinkové biomasy
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Starečková, Terezie; Márová, Ivana; Demnerová, Kateřina; Vávrová, Milada; doc.PharmDr.Petr Babula, Ph.D.
Kvasinky jsou stejně jako ostatní organismy neustále vystavovány vlivům okolního prostředí. Jejich přežití závisí na dovednosti přizpůsobit se environmentálním změnám včetně schopnosti využívat různé alternativní zdroje živin. V předložené disertační práci byly karotenogenní kvasinky patřící mezi rody Rhodotorula, Sporobolomyces a Cystofilobasidium testovány z hlediska využitelnosti vybraných odpadních substrátů a rovněž podrobeny souběžně účinkům několika typů exogenního stresu a mutacím za účelem zvýšení produkce mikrobiální biomasy obohacené specifickými metabolity. Jako alternativní nutriční zdroje pocházející z odpadních substrátů ze zemědělské a hospodářské výroby byly testovány jablečné slupky, vláknina, kukuřičné klíčky a další. Kvasinky byly dále vystaveny působení osmotického, oxidačního a kombinovaného stresu (přídavky NaCl a H2O2 o různých koncentracích do kultivačních médií), dále iontů kovů selenu a chromu v koncentracích 0,01 mM, 0,1 mM a 1 mM. Testoval se také vliv mutagenu ethylesteru kyseliny metansulfonové. Při provedených experimentech se sledovala schopnost adaptace buněk, morfologické změny, zabarvení médií produkovanými pigmenty, tvorba některých významných kvasinkových metabolitů a změny ve fragmentaci chromozomální DNA. Za účelem vyhodnocení potenciálních změn v kvasinkovém genomu po působení mutagenu a stresových faktorů se optimalizovaly metody izolace intaktní chromozomální DNA a následná analýza pulsní gelovou elektroforézou. Množství produkovaných metabolitů se analyzovalo zejména pomocí RP-HPLC s UV/VIS a MS detekcí. V práci bylo prokázáno, že většina kmenů je schopna využívat studované odpadní substráty a produkovat na nich vybrané cílové metabolity. Biomasa se např. u R. aurantiaca na jablečné vláknině pohybovala kolem 7 g/l a u C. capitatum při kultivaci na neupravené syrovátce dosahovala 9 g/l. Vyprodukované množství karotenoidů činilo u R. aurantiaca při kultivacích na pšeničné kaši a kukuřičných klíčcích s enzymatickou hydrolýzou F. solani 1,01 mg/g, u S. roseus na těstovinách až 4,3 mg/g. Hodnoty syntézy ergosterolu se u R. aurantiaca pohybovaly na jablečných slupkách kolem 4,8 mg/g, u S. roseus při kultivaci na těstovinách s enzymatickou hydrolýzou P. chrysosporium 8,9 mg/g. Nejvhodnějším substrátem pro produkci biomasy a indukci karotenoidů jsou odpady obsahující směs jednodušších a složených sacharidů obohacená o přídavek dusíkatých látek. Potenciální cytotoxický účinek stresových faktorů o nízkých koncentracích nebyl prokázán. Genom karotenogenních kvasinek se podařilo rozdělit optimalizovanou metodou PFGE, karyotypy jednotlivých zástupců obsahují 11 a více chromosomů s viditelnými odlišnostmi mezi jednotlivými druhy i rody. V rámci zahraniční stáže se testovala schopnost rekombinantní kvasinky S. cerevisiae přeměňovat xylózu na xylitol, čímž by se dosáhlo zvýšení produkce bioethanolu jakožto náhradního zdroje paliv. Ukázalo se, že jak využitím ligninocelulózových materiálů k produkci biolihu, tak i různých odpadních substrátů k mikrobiální syntéze karotenoidů by vedlo ke snížení průmyslových výrobních nákladů na produkci kvasinkových metabolitů, jakož i ke snížení negativní zátěže na životní prostředí.
Studium miniaturních zařízení pro kolekci hydridotvorných prvků v atomové spektroskopii
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Krejčí, Pavel; Dočekal, Bohumil; Čelechovská, Olga; Janoš, Pavel; Otruba, Vítězslav
Práce se zabývá studiem záchytu těkavých hydridů vybraných modelových prvků As, Se, Sb a Bi na prototypu miniaturního elektrotermického kolekčního zařízení, zhotoveného z tenkého pásku molybdenové fólie. Zachycený analyt byl následně odpařen a atomizován v miniaturním difúzním vodíkovém plaménku a detekován metodou atomové absorpční spektrometrie. V tomto uspořádání byly optimalizovány podmínky pro záchyt a následné odpaření jednotlivých analytů. S využitím dvoukanálového systému pro oddělené generování hydridů analytu a interferentu a výsledků termodynamických výpočtů byly objasněny vzájemné interference, které mohou nastávat v plynné fázi. Experimentálně byl prostudován vliv množství a typu permanentního modifikátoru (Rh, Pt, Ir) povrchu na účinnost kolekce. Změna mikrostruktury povrchu po nanesení modifikátoru byla sledována skenovacím elektronovým mikroskopem vybaveným energiově disperzním analyzátorem rtg. záření a systémem pro analýzu difrakce zpětně odražených elektronů. Pomocí radioizotopů byla stanovena účinnost záchytu a topografie rozložení analytu v prostoru kolekčního zařízení. Užitečnost popisované techniky pro praxi byla ukázána na příkladu stanovení stopových množství Sb v reálných vodných vzorcích. Po spojení kolekčního zařízení s atomizací a excitací odpařeného analytu v mikrovlnně indukovaném plazmatu a detekcí metodou AES byla potvrzena možnost multielementární analýzy. Výsledky disertační práce prokazují, že studované miniaturní kolekční zařízení je vhodné pro záchyt těkavých hydridů analytu a že může být využito v kombinaci s různými způsoby atomizace a detekce analytu v rozličných spektroskopických metodách.

Browse

Recent Submissions