Optimalizace přípravy polyethylenglykolových hydrogelů polymerizací a jejich následná charakterizace
Loading...
Date
Authors
Fornůsek, Jakub
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Tato bakalářská práce se zabývá optimalizací přípravy polyethylenglykolových hydrogelů radikálovou polymerizací a jejich následnou charakterizací pomocí metody reometrie, botnání a zkoumání transportních vlastností pomocí absorpce aktivní látky a její následné desorpce. Vybraným typem polymerizace pro přípravu těchto hydrogelů byla UV fotopolymerizace a to z důvodu její jednoduchosti a reprodukovatelnosti. V rámci optimalizace byly hydrogely připravovány za různých podmínek a následně charakterizovány podle výše zmíněných metod. Taktéž byl zkoumán vliv přítomnosti síťovacího činidla ethylenglykol dimethakrylátu na vlastnosti výsledných gelů. Tento typ gelů patří mezi zcela nový typ síťovaných hydrogelů, které jsou součástí projektové žádosti základního výzkumu GAČR. Z reometrických měření bylo potvrzeno, že vyšší molekulová hmotnost vzorku odpovídala nižším hodnotám viskoelastických modulů, vliv síťovacího činidla na tyto vlastnosti byl zanedbatelný. U botnacích a transportních experimentů hrála roli zejména hustota síťování, s jejích rostoucí hodnotou klesala botnací kapacita a docházelo k adsorpci menšího množství vody. U těchto experimentů byla přítomnost síťovací činidla znatelná, jelikož síťovací činidlo napomáhalo ke zvýšení hustoty výsledných polymerních sítí.
The goal of this bachelor’s thesis was the optimization of the preparation of polyethyleneglycol hydrogels by radical polymerization and their subsequent characterization by the means of rheometry, swelling experiments and examination of transport properties through the absorption of an active substance and its subsequent desorption. To examine these hydrogels, UV photopolymerization was chosen due to its simplicity and reproducibility. As part of the optimalization, hydrogels were prepared under varying conditions and then characterised by the previously mentioned methods. The effect of the presence of the cross-linking agent ethylenglycol dimethacrylate on the properties of the resulting hydrogels was also investigated. These examined gels represent a new type of chemically cross-linked hydrogels, which are part of a basic research project applications by GAČR. From rheometric measurements, it was confirmed that a higher molecular weight of the measured sample corresponded to lower values of viscoelastic moduli. The effect of the cross-linking agent on these values was negligible. The mesh density played a significant role in swelling and transport experiments. As its value increased, the swelling capacity of the hydrogel decreased and therefore a smaller amount of water was absorbed. The presence of the cross-linking agent was also noticeable, as it contributed to a creation of higher density polymer networks.
The goal of this bachelor’s thesis was the optimization of the preparation of polyethyleneglycol hydrogels by radical polymerization and their subsequent characterization by the means of rheometry, swelling experiments and examination of transport properties through the absorption of an active substance and its subsequent desorption. To examine these hydrogels, UV photopolymerization was chosen due to its simplicity and reproducibility. As part of the optimalization, hydrogels were prepared under varying conditions and then characterised by the previously mentioned methods. The effect of the presence of the cross-linking agent ethylenglycol dimethacrylate on the properties of the resulting hydrogels was also investigated. These examined gels represent a new type of chemically cross-linked hydrogels, which are part of a basic research project applications by GAČR. From rheometric measurements, it was confirmed that a higher molecular weight of the measured sample corresponded to lower values of viscoelastic moduli. The effect of the cross-linking agent on these values was negligible. The mesh density played a significant role in swelling and transport experiments. As its value increased, the swelling capacity of the hydrogel decreased and therefore a smaller amount of water was absorbed. The presence of the cross-linking agent was also noticeable, as it contributed to a creation of higher density polymer networks.
Description
Citation
FORNŮSEK, J. Optimalizace přípravy polyethylenglykolových hydrogelů polymerizací a jejich následná charakterizace [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
prof. Ing. Miloslav Pekař, CSc. (předseda)
doc. Ing. Zdenka Kozáková, Ph.D. (člen)
prof. Mgr. Martin Vala, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Stanislav Obruča, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Petr Sedláček, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2024-06-10
Defence
Obhajoba bakalářské práce proběhla podle následujícího schématu: prezentace studenta-vyjádření vedoucí/ho-oponentský posudek-reakce na posudek-diskuse s komisí. Student přednesl výborný výtah výsledků své práce, řádně zodpověděl všechny dotazy oponentské i členů komise, pohotově reagoval na připomínky. V diskusi tak student prokázal výbornou schopnost orientace v teoretických i praktických základech problematiky práce. Komise zhodnotila jeho práci celkově jako výbornou.
Kozáková: Jakou vlnovou délku měla LED UV lampa?
Pekař: Co znamená oscilační namáhání? Jak se zesíťují řetězce v gelu? Do jaké hloubky UV působí?
Sedláček: Jak se zjistilo, zda-li iniciátor ovlivňoval transportní vlastnosti? Jak byste přidával polyelektrolyty a jakou změnu vlastností byste očekával?
Vala: Snažili jste se kvantifikovat penetrační hloubku? Z kolika opakování byly počítány chybové úsečky?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení