Sinteza nanokompozitnih hidrogelov v porah PP membraneKurečič, Manja (Avtor) Sfiligoj Smole, Majda (Mentor) Stana-Kleinschek, Karin (Komentor) KLJUČNE BESEDE: plasteni silikatimontmorilonitnanokompozitni hidrogeliPP membranaadsorpcija barvillastnosti koloidnih sistemovultrafiltracija POVZETEK Cilj naloge »Sinteza nanokompozitnih hidrogelov v porah PP membrane« je bil sintetizirati nanokompozitni hidrogel z vključenimi nanodelci mineralov glin v porah PP membrane s sposobnostjo razbarvanja tekstilnih odpadnih vod. V raziskavi smo uporabili organsko modificirane montmorilonit delce (O-MMT), katerih poglavitna lastnost je velika aktivna površina, ki jo dosežemo ob interkalaciji oz. eksfoliaciji silikatnih plasti delcev v hidrogelni matrici. Raziskava je bila razdeljena v tri sklope; Prvi del je zajemal študij lastnosti hidrofobnih delcev dispergiranih v vodi z namenom doseganja stabilne vodne disperzije. Pri tem smo uporabili neionski polisaharidni površinsko aktivni sistem na bazi inulina, za izboljšanje omakalnih sposobnosti delcev glin in izboljšanje njihove sposobnosti dispergiranja v vodnih sistemih. Disperzijam O-MMT različnih koncentracij površinsko aktivnega sredstva smo določali elektrokinetične lastnosti, velikosti delcev in stabilnost disperzije. O-MMT delcem obdelanim s površinsko aktivnim sredstvom smo določali hidrofilno-hidrofoben značaj in strukturo z medoto malokotnega rentgenskega sipanja. V drugem delu smo UV polimerizirali nanokompozitni hidrogel s vključenimi O-MMT nanodelci, pri čemer smo uporabili N-isopropilakrilamid kot monomer ter N,N-metilenbisakrilamid kot zamreževalec. Pri tem smo spremljali vpliv deleža zamreževalca in vključenih nanodelcev v nanokompozitu na stopnjo zamreženja in na stopnjo nabrekanja nanokompozitnega hidrogela. S pomočjo FT-IR spektroskopije smo določili mehanizem polimerizacije in zamreženja hidrogela in z metodo malokotnega rentgenskega sipanja interkalirano/eksfoliirano strukturo delcev v nanokompozitu. Učinkovitost nanokompozitnega hidrogela smo določili s stopnjo adsorbcije kislega barvila C.I. Acid Orange 33 s pomočjo UV/VIS spektroskopije. Proučili smo vpliv pH barvne raztopine, konc. barvila, časa, in deleža O-MMT delcev v nanokompozitu na stopnjo adsorbcije barvila. V tretjem, zadnjem delu smo in-situ polimerizirali nanokompozitni hidrogel v porah hidrofobne polipropilenske (PP) membrane. Za doseganje popolne prekritosti por PP membrane s polimeriziranim nanokompozitnim hidrogelom smo raziskali vpliv različnih postopkov omakanja na delež gela v membrani in hidrofilno/hidrofobni značaj membrane. Sposobnost sintetizirane nanokompozitne PP membrane za razbarvanje raztopine kislega barvila C.I. Acid Orange 33 smo določali z ultrafiltracijo. Raziskave so pokazale, da ima koncentracija PAS velik vpliv na pripravo stabilne vodne disperzije O-MMT delcev. Z uporabo stabilne disperzije O-MMT delcev dobimo razplasteno strukturo nanokompozitnega hidrogela, ki je sposoben adsorbiranja kislega barvila Acid Orange 33. Z višanjem koncentracije delcev v nanokompozitnem hidrogelu se viša stopnja adsorpcije barvila. Z in-situ polimerizacijo smo uspešno pripravili nanokompozitno membrano s vključenimi O-MMT delci razplastenimi v hidrogelni matrici, kar izboljša filtracijsko sposobnost PP membrane za 80%. M. Kurečič]20112011-08-10 11:39:04Doktorska disertacija19583sl