Diplomová práce se zabývá přípravou a charakterizací nových polymerních membrán s různými typy antimikrobiálních organických aditiv vedoucí ke snížení zanášení povrchu membrán. Membrány byly připraveny pomocí inverze fází a celkem byly testovány čtyři typy aditiv ve dvou hmotnostních koncentracích. Pomocí metody elektronové mikroskopie a mikroskopie atomárních sil byla studována vnitřní i povrchová struktura připravených membrán. V práci byly také testovány antimikrobiální vlastnosti jak samotných aditiv, tak i membrán s jejich obsahem. V neposlední řadě byl sledován kontaktní úhel povrchu membrán, sloužící pro určení hydrofility, respektive hydrofobity připravených membrán. Všechny sledované charakteristiky připravených membrán byly porovnávány s referenční (nemodifikovanou) membránou, která byla připravena za stejných podmínek. Hlavním cílem bylo zjistit, jak se projeví přítomnost daných aditiv v polymerní matrici na výsledné charakteristiky membrán, zejména s ohledem na jejich filtrační charakteristiky, respektive zanášení povrchu membrán.
Anotace v angličtině
The main goals of this master thesis were the preparation and characterization of new polymeric membranes of different types of antimicrobial organic compounds, which lead to decrease of surface fouling. There were used four types of antimicrobial additives, moreover, two concentrations were made. The membranes were prepared by method of phase inversion. In addition, the structures of membranes were determined by atomic force microscopy as well as by scanning electron microscopy. Furthermore, the antimicrobial effect of used organic compounds was investigated. Finally, the contact angel for determination of hydrophobicity, hydrophilicity respectively was measured. These characteristics with non-modified membrane (membrane without additives) were compared. The main aim on permeability and mass flux of new membranes was focused.
Diplomová práce se zabývá přípravou a charakterizací nových polymerních membrán s různými typy antimikrobiálních organických aditiv vedoucí ke snížení zanášení povrchu membrán. Membrány byly připraveny pomocí inverze fází a celkem byly testovány čtyři typy aditiv ve dvou hmotnostních koncentracích. Pomocí metody elektronové mikroskopie a mikroskopie atomárních sil byla studována vnitřní i povrchová struktura připravených membrán. V práci byly také testovány antimikrobiální vlastnosti jak samotných aditiv, tak i membrán s jejich obsahem. V neposlední řadě byl sledován kontaktní úhel povrchu membrán, sloužící pro určení hydrofility, respektive hydrofobity připravených membrán. Všechny sledované charakteristiky připravených membrán byly porovnávány s referenční (nemodifikovanou) membránou, která byla připravena za stejných podmínek. Hlavním cílem bylo zjistit, jak se projeví přítomnost daných aditiv v polymerní matrici na výsledné charakteristiky membrán, zejména s ohledem na jejich filtrační charakteristiky, respektive zanášení povrchu membrán.
Anotace v angličtině
The main goals of this master thesis were the preparation and characterization of new polymeric membranes of different types of antimicrobial organic compounds, which lead to decrease of surface fouling. There were used four types of antimicrobial additives, moreover, two concentrations were made. The membranes were prepared by method of phase inversion. In addition, the structures of membranes were determined by atomic force microscopy as well as by scanning electron microscopy. Furthermore, the antimicrobial effect of used organic compounds was investigated. Finally, the contact angel for determination of hydrophobicity, hydrophilicity respectively was measured. These characteristics with non-modified membrane (membrane without additives) were compared. The main aim on permeability and mass flux of new membranes was focused.
1. Nastudovat problematiku aplikací membránových procesů v oblasti technologie vody.
2. Zaměřit se na zanášení membrán a možnosti jeho potlačení.
3. Zpracovat literární rešerši zaměřenou na problematiku zanášení ("foulingu") membrán a na možnosti modifikace a příprav membrán s antimikrobiálními účinky.
4. Podrobně se seznámit s metodikou přípravy membrán se smíšenou matricí.
5. Připravit vlastní membrány se smíšenou matricí obsahující vybrané organické sloučeniny s antimikrobiálními účinky.
6. V laboratorních podmínkách stanovit základní charakteristiky nově připravených membrán, tj. určit jejich filtrační a separační schopnosti i povrchové vlastnosti.
7. Laboratorně ověřit antimikrobiální účinky nově připravených membrán.
Zásady pro vypracování
1. Nastudovat problematiku aplikací membránových procesů v oblasti technologie vody.
2. Zaměřit se na zanášení membrán a možnosti jeho potlačení.
3. Zpracovat literární rešerši zaměřenou na problematiku zanášení ("foulingu") membrán a na možnosti modifikace a příprav membrán s antimikrobiálními účinky.
4. Podrobně se seznámit s metodikou přípravy membrán se smíšenou matricí.
5. Připravit vlastní membrány se smíšenou matricí obsahující vybrané organické sloučeniny s antimikrobiálními účinky.
6. V laboratorních podmínkách stanovit základní charakteristiky nově připravených membrán, tj. určit jejich filtrační a separační schopnosti i povrchové vlastnosti.
7. Laboratorně ověřit antimikrobiální účinky nově připravených membrán.
Seznam doporučené literatury
[1] JUDD, S. The MBR Book, Principles and Applications of Membrane Bioreactors for Water and Wastewater Treatment. Elsevier Science, Oxford, 2011.
[2] MULDER, J. Basic Principles of Membrane Technology. Kluwer Academic Publishers: Dordrecht, The Netherlands, 1996.
[3] RAJABI H., GHAEMI N., MADAENI S., et al. Nano-ZnO embedded mixed matrix polyethersulfone (PES) membrane: Influence of nanofiller shape on characterization and fouling resistence. Applied Surface Science, 349 (2015), 6677.
[4] VATANPOUR V., SHOCKRAVI A., et al. Fabrication and characterization of anti-fouling and anti-bacterial Ag-loaded graphene oxide/polyethersulfone mixed matrix membrane. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 30 (2015), 342-352.
[5] ADAMS F.V., NXUMALO E.N., et al. Application of polysulfone / cyclodextrin mixed-matrix membranes in the removal of natural organic matter from water. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, 6769 (2014), 71-78.
Seznam doporučené literatury
[1] JUDD, S. The MBR Book, Principles and Applications of Membrane Bioreactors for Water and Wastewater Treatment. Elsevier Science, Oxford, 2011.
[2] MULDER, J. Basic Principles of Membrane Technology. Kluwer Academic Publishers: Dordrecht, The Netherlands, 1996.
[3] RAJABI H., GHAEMI N., MADAENI S., et al. Nano-ZnO embedded mixed matrix polyethersulfone (PES) membrane: Influence of nanofiller shape on characterization and fouling resistence. Applied Surface Science, 349 (2015), 6677.
[4] VATANPOUR V., SHOCKRAVI A., et al. Fabrication and characterization of anti-fouling and anti-bacterial Ag-loaded graphene oxide/polyethersulfone mixed matrix membrane. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 30 (2015), 342-352.
[5] ADAMS F.V., NXUMALO E.N., et al. Application of polysulfone / cyclodextrin mixed-matrix membranes in the removal of natural organic matter from water. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, 6769 (2014), 71-78.
Přílohy volně vložené
1 CD
Přílohy vázané v práci
ilustrace
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Průběh obhajoby je zveřejněn pouze přihlášenému uživateli.