Tato diplomová práce je zaměřena na přípravu elektrodialyzačních membrán
s antimikrobiálními aditivy, charakterizaci základních vlastností a jejich porovnání
s referenčním (neupraveným) vzorkem. Byly připraveny vzorky se dvěma různými
komerčními antimikrobiálními aditivy. Konkrétně se jednalo o anionvýměnné membrány
s přídavkem komerčního aditiva Sanitized? BC A 21-41 (SANITIZED AG), a to ve dvou
koncentracích 0,2 a 0,6 % (hm.) vzhledem k membránové směsi. Dále byly připraveny
membrány s přídavkem aditiva SanaforTM PO-5 (Janssen PMP Preservation and
Material Protection), rovněž ve dvou koncentracích 1 a 4 % (hm.). Jako referenční vzorek
byla připravena anionvýměnná membrána o stejném složení, ovšem bez přídavku
antimikrobiálních aditiv.
Byly provedeny testy mechanických, fyzikálně-chemických vlastností a antibakteriální
aktivity (tj. tahové testy, měření odporu, permselektivity, iontovýměnné kapacity, izolace
DNA, inhibiční testy) s cílem charakterizovat nové vlastnosti antimikrobiálně
modifikovaných anionvýměnných membrán.
Jako nejvhodnější modifikace se dle výsledků diplomové práce jeví přidání aditiva
SanaforTM PO-5 v koncentraci 4 % (hm.) vzhledem k membránové směsi. Membrána
modifikovaná tímto aditivem vykazovala nejnižší elektrický odpor společně s nejvyšší
antibakteriální aktivitou oproti referenčnímu vzorku. Manipulaci s aditivem navíc značně
usnadňuje jeho granulátová forma.
Anotace v angličtině
This diploma thesis is focused on the preparation of electrodialysis membranes with
antimicrobial additives, the characterization of their basic properties and mutual
comparison with the reference (unmodified) sample. Samples with two different
commercially available antimicrobial additives were prepared. Specifically, anionexchange
membranes with the additive of Sanitized? BC A 21-41 (SANITIZED AG) in
two concentrations of 0.2 and 0.6 wt% (related to the weight of membrane matrix), and
membranes with additive of SanaforTM PO-5 (Janssen PMP - Preservation and Material
Protection) also in two concentrations of 1 and 4 wt% were tested. As a reference, anionexchange
membrane of the same composition, however without antimicrobial additives,
was used.
To characterize newly modified membranes, their mechanical, physicochemical and
antibacterial properties as tensile tests, resistance measurements, permselectivity, ion
exchange capacity, DNA isolation, inhibition tests were performed and evaluated.
As the most appropriate modification, the SanaforTM PO-5 additive at a concentration of
4 wt% seems to be a most promising option of performed tests. The membrane modified
with this additive exhibited the lowest electrical resistance along with the highest
antibacterial activity compared to the reference sample. Moreover, handling with this
additive is very easy due to its granular form.
Tato diplomová práce je zaměřena na přípravu elektrodialyzačních membrán
s antimikrobiálními aditivy, charakterizaci základních vlastností a jejich porovnání
s referenčním (neupraveným) vzorkem. Byly připraveny vzorky se dvěma různými
komerčními antimikrobiálními aditivy. Konkrétně se jednalo o anionvýměnné membrány
s přídavkem komerčního aditiva Sanitized? BC A 21-41 (SANITIZED AG), a to ve dvou
koncentracích 0,2 a 0,6 % (hm.) vzhledem k membránové směsi. Dále byly připraveny
membrány s přídavkem aditiva SanaforTM PO-5 (Janssen PMP Preservation and
Material Protection), rovněž ve dvou koncentracích 1 a 4 % (hm.). Jako referenční vzorek
byla připravena anionvýměnná membrána o stejném složení, ovšem bez přídavku
antimikrobiálních aditiv.
Byly provedeny testy mechanických, fyzikálně-chemických vlastností a antibakteriální
aktivity (tj. tahové testy, měření odporu, permselektivity, iontovýměnné kapacity, izolace
DNA, inhibiční testy) s cílem charakterizovat nové vlastnosti antimikrobiálně
modifikovaných anionvýměnných membrán.
Jako nejvhodnější modifikace se dle výsledků diplomové práce jeví přidání aditiva
SanaforTM PO-5 v koncentraci 4 % (hm.) vzhledem k membránové směsi. Membrána
modifikovaná tímto aditivem vykazovala nejnižší elektrický odpor společně s nejvyšší
antibakteriální aktivitou oproti referenčnímu vzorku. Manipulaci s aditivem navíc značně
usnadňuje jeho granulátová forma.
Anotace v angličtině
This diploma thesis is focused on the preparation of electrodialysis membranes with
antimicrobial additives, the characterization of their basic properties and mutual
comparison with the reference (unmodified) sample. Samples with two different
commercially available antimicrobial additives were prepared. Specifically, anionexchange
membranes with the additive of Sanitized? BC A 21-41 (SANITIZED AG) in
two concentrations of 0.2 and 0.6 wt% (related to the weight of membrane matrix), and
membranes with additive of SanaforTM PO-5 (Janssen PMP - Preservation and Material
Protection) also in two concentrations of 1 and 4 wt% were tested. As a reference, anionexchange
membrane of the same composition, however without antimicrobial additives,
was used.
To characterize newly modified membranes, their mechanical, physicochemical and
antibacterial properties as tensile tests, resistance measurements, permselectivity, ion
exchange capacity, DNA isolation, inhibition tests were performed and evaluated.
As the most appropriate modification, the SanaforTM PO-5 additive at a concentration of
4 wt% seems to be a most promising option of performed tests. The membrane modified
with this additive exhibited the lowest electrical resistance along with the highest
antibacterial activity compared to the reference sample. Moreover, handling with this
additive is very easy due to its granular form.
1. Seznámit se s možnostmi a problematikou využití iontovýměnných membrán v praxi.
2. Zpracovat literární rešerši zaměřenou na iontovýměnné membrány.
3. Zaměřit se na antimikrobiální aditiva a možnosti potlačení procesu zanášení.
4. Připravit iontovýměnné membrány o různém složení matrice s přídavky vybraných antimikrobiálních aditiv.
5. Určit základní charakteristiky připravených iontovýměnných membrán, tj. určit hydraulické, separační a antimikrobiální vlastnostmi.
6. Vyhodnotit výsledky dosažených testů a experimentů vyvodit odpovídající závěry.
Zásady pro vypracování
1. Seznámit se s možnostmi a problematikou využití iontovýměnných membrán v praxi.
2. Zpracovat literární rešerši zaměřenou na iontovýměnné membrány.
3. Zaměřit se na antimikrobiální aditiva a možnosti potlačení procesu zanášení.
4. Připravit iontovýměnné membrány o různém složení matrice s přídavky vybraných antimikrobiálních aditiv.
5. Určit základní charakteristiky připravených iontovýměnných membrán, tj. určit hydraulické, separační a antimikrobiální vlastnostmi.
6. Vyhodnotit výsledky dosažených testů a experimentů vyvodit odpovídající závěry.
Seznam doporučené literatury
[1] MULDER, J. Basic Principles of Membrane Technology. Kluwer Academic Publishers: Dordrecht, The Netherlands, 1996.
[2] MENG, F., CHAE, S.R., DREWS, A., KRAUME, M., SHIN, H.S., YANG, F. Recent advances in membrane bioreactors (MBRs): Membrane fouling and membrane material. Water Research, 43, 14891512, 2009.
[3] NOVÁK, L. Elektromembránové procesy. Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, Praha, 2014.
[4] JELÍNEK, L. a kol., Desalinační a separační metody v úpravě vody. Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, 2008.
[5] YOSHINOBU, T. Ion Exchange Membranes (Second Edition): Fundamentals and Applications, Elsevier, Amsterdam, Netherlands, 2015.
[6] CATALINA MARAMBIO-JONES, C., HOEK, E. M. V. A review of the antibacterial effects of silver nanomaterials and potential implications for human health and the environment. Journal of Nanoparticle Research, 12(5), 15311551, 2010.
Seznam doporučené literatury
[1] MULDER, J. Basic Principles of Membrane Technology. Kluwer Academic Publishers: Dordrecht, The Netherlands, 1996.
[2] MENG, F., CHAE, S.R., DREWS, A., KRAUME, M., SHIN, H.S., YANG, F. Recent advances in membrane bioreactors (MBRs): Membrane fouling and membrane material. Water Research, 43, 14891512, 2009.
[3] NOVÁK, L. Elektromembránové procesy. Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, Praha, 2014.
[4] JELÍNEK, L. a kol., Desalinační a separační metody v úpravě vody. Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, 2008.
[5] YOSHINOBU, T. Ion Exchange Membranes (Second Edition): Fundamentals and Applications, Elsevier, Amsterdam, Netherlands, 2015.
[6] CATALINA MARAMBIO-JONES, C., HOEK, E. M. V. A review of the antibacterial effects of silver nanomaterials and potential implications for human health and the environment. Journal of Nanoparticle Research, 12(5), 15311551, 2010.
Přílohy volně vložené
1 CD
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, schémata, tabulky
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Průběh obhajoby je zveřejněn pouze přihlášenému uživateli.