Tato práce se zabývá přípravou a charakterizací polyethersulfonových ultrafiltračních membrán s přídavkem mikro- a nanočástic oxidu zinečnatého o velikostech 13, 50, 100 a 1000 nm.
Hodnoceny byly zejména antimikrobiální vlastnosti připravených modifikovaných membrán, jejich filtrační charakteristiky s demineralizovanou a zředěným aktivovaným kalem i stabilita modifikace částicemi ZnO. Dále bylo provedeno mikroskopické hodnocení povrchů i vnitřní struktury membrán, a v neposlední řadě byl měřen kontaktní úhel.
Ukázalo se, že modifikace částicemi ZnO o velikosti 13 nm neměla z důvodu jejich agregace zdaleka takové antimikrobiální účinky, jak se očekávalo. Nejsilnější antimikrobiální aktivitu vykazovaly membrány modifikované 50nm a 100nm nanočásticemi, ale zároveň byla prokázána vysoká nestabilita těchto modifikací. Největší (zdaleka ne však dobrou) stabilitu a dlouhodobější antibakteriální účinky prokázala membrána modifikovaná částicemi ZnO o velikosti 1000 nm.
Anotace v angličtině
This work is focused on preparation and characterization of polyethersulfon membranes with the addition of zinc oxide micro- and nanoparticles. Particles sizes were 13, 50, 100 and 1000 nm in the diameter.
The antimicrobial properties of the prepared modified membranes, their filtration characteristics with the demi water and with the diluted activated sludge were especially evaluated as well as the ZnO modification stability. They were also evaluated the microscopic surface and inner structure and it was measured the contact angle.
The membranes modified by ZnO nanoparticles about the size of 13 nm proved much lesser antimicrobial effect, than it was expected. The reason was their aggregation. The highest antimicrobial activity was proved for the membranes modified by ZnO nanoparticles about the size of 50 and 100 nm. On the other hand the stability of those modifications was not high. The highest (but not so good) stability and the longest antimicrobial effect were proved by the micron-sized ZnO particles.
Tato práce se zabývá přípravou a charakterizací polyethersulfonových ultrafiltračních membrán s přídavkem mikro- a nanočástic oxidu zinečnatého o velikostech 13, 50, 100 a 1000 nm.
Hodnoceny byly zejména antimikrobiální vlastnosti připravených modifikovaných membrán, jejich filtrační charakteristiky s demineralizovanou a zředěným aktivovaným kalem i stabilita modifikace částicemi ZnO. Dále bylo provedeno mikroskopické hodnocení povrchů i vnitřní struktury membrán, a v neposlední řadě byl měřen kontaktní úhel.
Ukázalo se, že modifikace částicemi ZnO o velikosti 13 nm neměla z důvodu jejich agregace zdaleka takové antimikrobiální účinky, jak se očekávalo. Nejsilnější antimikrobiální aktivitu vykazovaly membrány modifikované 50nm a 100nm nanočásticemi, ale zároveň byla prokázána vysoká nestabilita těchto modifikací. Největší (zdaleka ne však dobrou) stabilitu a dlouhodobější antibakteriální účinky prokázala membrána modifikovaná částicemi ZnO o velikosti 1000 nm.
Anotace v angličtině
This work is focused on preparation and characterization of polyethersulfon membranes with the addition of zinc oxide micro- and nanoparticles. Particles sizes were 13, 50, 100 and 1000 nm in the diameter.
The antimicrobial properties of the prepared modified membranes, their filtration characteristics with the demi water and with the diluted activated sludge were especially evaluated as well as the ZnO modification stability. They were also evaluated the microscopic surface and inner structure and it was measured the contact angle.
The membranes modified by ZnO nanoparticles about the size of 13 nm proved much lesser antimicrobial effect, than it was expected. The reason was their aggregation. The highest antimicrobial activity was proved for the membranes modified by ZnO nanoparticles about the size of 50 and 100 nm. On the other hand the stability of those modifications was not high. The highest (but not so good) stability and the longest antimicrobial effect were proved by the micron-sized ZnO particles.
1. Seznámit se s problematikou a možnostmi využití membránových technologií v procesech čištění vod.
2. Nastudovat a zpracovat literární rešerši zaměřenou především na zanášení membránového povrchu a na možnosti eliminace tohoto negativního jevu s využitím pokročilých materiálů.
3. Seznámit se s postupy přípravy membrán se smíšenou matricí a vybrat nejvhodnější mikro- a nanočástice pro následné testy.
4. Připravit membrány s přídavkem mikro- a nanočástic kovů v polymerní matrici.
5. Stanovit vybrané filtrační charakteristiky, povrchové vlastnosti a antimikrobiální účinky připravených membrán.
6. Vzájemně porovnat membrány s přídavkem mikro- a nanočástic s ohledem na jejich filtrační a antimikrobiální vlastnosti.
Zásady pro vypracování
1. Seznámit se s problematikou a možnostmi využití membránových technologií v procesech čištění vod.
2. Nastudovat a zpracovat literární rešerši zaměřenou především na zanášení membránového povrchu a na možnosti eliminace tohoto negativního jevu s využitím pokročilých materiálů.
3. Seznámit se s postupy přípravy membrán se smíšenou matricí a vybrat nejvhodnější mikro- a nanočástice pro následné testy.
4. Připravit membrány s přídavkem mikro- a nanočástic kovů v polymerní matrici.
5. Stanovit vybrané filtrační charakteristiky, povrchové vlastnosti a antimikrobiální účinky připravených membrán.
6. Vzájemně porovnat membrány s přídavkem mikro- a nanočástic s ohledem na jejich filtrační a antimikrobiální vlastnosti.
Seznam doporučené literatury
[1] MULDER, J. Basic Principles of Membrane Technology. Kluwer Academic Publishers: Dordrecht, The Netherlands, 1996.
[2] JUDD, S. The MBR Book, Principles and Applications of Membrane Bioreactors for Water and Wastewater Treatment. Elsevier Science, Oxford, 2011.
[3] BET-MOUSHOUL E., MANSOURPANAH Y., FARHADI KH., TABATABAEI M. TiO2 nanocomposite based polymeric membranes: A review on performance improvement for various applications in chemical engineering processes. Chemical Engineering Journal, 283 (2016), 29-46.
[4] BAGHBANZADEH M., RANA D., MATSUURA T., LAN CH.Q. Effects of hydrophilic CuO nanoparticles on properties and performance of PVDF VMD membranes. Desalination, 369 (2015), 75-84.
[5] YIN J., DENG B. Polymer-matrix nanocomposite membranes for water treatment. Journal of Membrane Science, 479 (2015), 256-275.
Seznam doporučené literatury
[1] MULDER, J. Basic Principles of Membrane Technology. Kluwer Academic Publishers: Dordrecht, The Netherlands, 1996.
[2] JUDD, S. The MBR Book, Principles and Applications of Membrane Bioreactors for Water and Wastewater Treatment. Elsevier Science, Oxford, 2011.
[3] BET-MOUSHOUL E., MANSOURPANAH Y., FARHADI KH., TABATABAEI M. TiO2 nanocomposite based polymeric membranes: A review on performance improvement for various applications in chemical engineering processes. Chemical Engineering Journal, 283 (2016), 29-46.
[4] BAGHBANZADEH M., RANA D., MATSUURA T., LAN CH.Q. Effects of hydrophilic CuO nanoparticles on properties and performance of PVDF VMD membranes. Desalination, 369 (2015), 75-84.
[5] YIN J., DENG B. Polymer-matrix nanocomposite membranes for water treatment. Journal of Membrane Science, 479 (2015), 256-275.
Přílohy volně vložené
1 CD
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Průběh obhajoby je zveřejněn pouze přihlášenému uživateli.