Abstrakt: V tem znanstvenem prispevku smo opisali novo sintezno pot za pripravo visoko poroznih hidrogelov na osnovi funkcionaliziranega glicidil metakrilata (GMA) z uporabo olje v vodi emulzij z visokim deležem interne faze. Hidrogeli so hidrofilne polimerne mreže, ki absorbirajo veliko količino vode in so zato zanimivi za številne aplikacije, vključno v biomedicinske namene. Raziskali smo pred-polimerizacijsko funkcionalizacijo GMA monomera ter poroznost strukture in absorpcijo vode v visoko porozne hidrogele. Ugotovili smo, da primarne aminske skupine tris(2-aminoetil)amina (TRIS) ali 1,2-diaminoetana (EDA) reagirajo z GMA na tri različne načine. Glavni produkt je zmes metakrilnih in metakrilamidnih komponent, z manjšim deležem aza-Michael adicijskega produkta. Zmes tako dobljenih produktov smo v naslednji stopnji polimerizirali. Dobljeni poliHIPE material je imel specifično površino in absorbcijo vode za 4-5x večjo kot referenčni material, pripravljen s polimerizacijo GMA monomera preko voda v olje polyHIPE emulzije. Rezultati te študije so pokazali, da lahko s primerno funkcionalizacijo GMA pred polimerizacijo pripravimo polyHIPE hidrogele z izboljšanimi lastnostmi v primerjavi s polyHIPE hidrogeli na osnovi GMA in naknadno funkcionalizacijo.
COBISS.SI-ID: 5948698
V tem znanstven prispevku smo opisali sintezo poroznega superabsorbcijskega poliHIPE hidrogela na osnovi 2-akrilamido-2-metilpropansulfonske kisline (AMPS). Z uporabo emulzij z visokim deležem notranje faze (HIPE) smo uspeli pripraviti 70 in 85% porozno strukturo, katero smo zamrežili z dodatkom N,N'- metilenbisakrilamida kot zamreževala. Superabsorbcijsko moč poroznega hidrogela smo preverili z absorpcijo deionizirane vode in ugotovili absorpcijo 270 oz. 338 g/g za 70% oz. 85% porozna in 1 mol% zamrežena superabsorbcijska poliHIPE hidrogela. V nadaljevanju smo izvedli absorpcijo sintetičnega urina in rezultate primerjali s superabsorbentom v komercialno dostopnih plenicah. Ugotovili smo, da naš 85% superabsorbcijski poliHIPE hidrogel z absorpcijo 90 g/g absorbira štiri-krat več sintetičnega urina kot superabsorbent v komercialno dostopnih plenicah z 22 g/g. Izvedli smo tudi test absorpcije organskega barvila iz vode in ugotovili absorpcijo 0.25 molov metilenskega modrila na gram sulfonskih skupin superabsorbcijskega poliHIPE hidrogela. Test mehanskih lastnosti je pokazal mehansko izjemno stabilno porozno strukturo, saj se je kocka dimenzije 1 cm3 po 60% kompresiji povrnila na 97% originalne višine.
COBISS.SI-ID: 5995802
Znanstveni objava opisuje nov postopek pridobivanja nanokristalinične celuloze iz naravnih materialov, ki vsebujejo celulozo. Postopek poteka v zmesi glikolov, ob prisotnosti le 3% metansulfonske kisline kot katalizatorja. Metodo smo preizkusili na več modelnih naravnih materialih; bombažu, smrekovem žaganju, eukaliptusu in kitajski okrasni travi. Postopek sestoji iz štirih korakov: mletje biomase, glikolizna reakcija, centrifugiranje in spiranje s topili. Izkoristek izolirane nanoceluloze je bil med 56 in 75%, indeks kristaliničnosti nanoceluloze pa večji od začetnega materiala, iz katerega smo nanocelulozo izolirali, ker smo v postopku glikolize odstranili lignin, hemicelulozo in amorfno celulozo. Končni produkt je bila stabilna suspenzija nanokristalinične celuloze v organskem mediju. V tekočem ostanku, dobljenem po utekočinjanju, smo dokazali predvsem prisotnost levulinske kisline in raznih sladkorjev.
COBISS.SI-ID: 38446853
Delce nanokristalinične celuloze (NCC) smo izolirali po poliolni metodi v etilen glikolu. NCC smo potem modificirali s 4-ciano-4-(fenilkarbonotioiltio)pentanojsko kislino (CPADB) kot RAFT regentom in pripravili RAFT modificirano NCC. Pod optimalnimi pogoji smo uspeli vezati v povprečju eno CPADB molekulo na vsak šesti β-glikozidni obroč. RAFT modificirano NCC smo nadalje graftirali z metil metakrilatom (MMA), da smo pripravili NCC modificirano s poli(metil metakrilatom) (PMMA modificirana NCC). Vse tri vrste NCC: nemodificirano, RAFT modificirano in PMMA modificirano NCC smo uporabili kot nanopolnila za pripravo PMMA/NCC nanokompozitov s polimerizacijo MMA v masi. UV-VIS spektroskopija pripravljenih PMMA/NCC kompozitov je pokazala izboljšano transparentnost za vidno svetlobo, če smo uporabili RAFT- ali PMMA modificirani NCC v primerjavi z uporabo nemodificirane NCC. Meritve mehanskih lastnosti (natezni preizkus, dinamična mehanska analiza in udarna žilavost) so pokazale zmeren ojačevalni potencial obeh modificiranih NCC na PMMA matrico, medtem ko je nemodificirana NCC celo poslabšala mehanske lastnosti PMMA/NCC kompozitov.
COBISS.SI-ID: 5810714
Članek predstavlja prvo študijo zaužitja in učinkov tekstilnih vlaken na modelnega zooplanktonskega raka Daphnia magna (vodna bolha). Študije so pokazale, da med pranjem tkanin in obleke v naravo izhajajo znatne količine vlaken, ki tako predstavljajo pomembno skupino mikroplastike, še posebej v celinskih vodah. V študiji smo uporabili vlakna iz polietilen tereftalata, ki smo jih zmleli, da bi simulirali učinek mehanskega stresa med pranjem in staranja (pribl. dolžina: 60-1400 μm, širina 30-530 μm, debelina: 1-21 μm). Vodne bolhe so bile vlaknom izpostavljene 48 ur, potem pa so bile 24 ur v mediju brez vlaken in z algami. Vodne bolhe so v večini zaužile vlakna dolžin okoli 300 μm, a tudi nekaj zelo dolgih zvitih vlaken (okoli 1400 μm). Umrljivost vodnih bolh po 48 urah se je povečala, če pred poskusom niso bile hranjene z algami. Če so bile pred poskusom hranjene z algami, se umrljivost ni povečala. Ne glede na hranjenje si vodne bolhe, ki so vlakna zaužile, niso opomogle v 24 brez prisotnosti vlaken. Študija je pokazala, da vodne bolhe vlakna zaužijejo, vendar daljših vlaken ne morejo več izločiti, kar poveča njihovo umrljivost.
COBISS.SI-ID: 4088655