Opis prenosa kisika v mikroreaktorju z membranoHartman, Erik (Avtor) Žnidaršič Plazl, Polona (Mentor) koncentracija raztopljenega kisikamikroreaktormikrokanalPDMS membranaV mikrobioreaktorjih moramo pogosto zagotavljati ustrezne koncentracije raztopljenega kisika, ki je nujen za njihovo delovanje oz. ustrezen potek biokemijskih reakcij. Z vgradnjo polprepustnih membran lahko omogočimo zelo učinkovit in kontinuiran transport kisika v mikroreaktorjih iz neprepustnih materialov. Med materiali za izdelavo tovrstnih membran prevladuje polidimetilsiloksan (PDMS). Na prepustnost membrane lahko vplivajo različni procesni parametri pri njeni sintezi, in sicer masni delež zamreževalca v osnovni matrici elastomera, debelina nanosa, temperatura in čas polimerizacije ter posledično tudi končna debelina PDMS membrane. V pričujočem delu smo pri različnih pogojih sintetizirali več različnih PDMS membran, ki smo jih vgradili v mikroreaktorje. Primerjali smo njihovo učinkovitost za prepustnost kisika in povezavo tega parametra s pogoji sinteze. Ugotovili smo, da se membrane z večjo nanašalno debelino lažje odstrani s površine materiala, na katerega so bile nanašene pred polimerizacijo in prav tako se jih lažje vgradi v mikroreaktor. Membranam smo tudi določili končno debelino in Youngov modul. Ugotovili smo, da se debelina membrane med polimerizacijo zmanjša za polovico njene nanašalne debeline in da so membrane, polimerizirane pri krajših časih, bolj elastične. PDMS membrane smo vgradili v mikroreaktorje, kjer smo preučevali koncentracijo raztopljenega kisika oz. kako dobro je membrana prepustna za kisik.. Membrane, sintetizirane pod različnimi pogoji, smo med seboj primerjali. Rezultati analize koncentracije raztopljenega kisika so pokazali, da ima na prepustnost kisika največji vpliv čas polimerizacije, nekoliko manj pa delež zamreževalca in temperatura polimerizacije. Hkrati smo razvili tudi matematični model oz. simulacijo, ki napoveduje koncentracijski profil kisika po dolžini in globini mikroreaktorja, na koncu pa rezultate primerjali z eksperimentalnimi podatki, ki so se med seboj dobro ujemali in tako potrdili učinkovitost sintetiziranih PDMS membran za prepustnost kisika.20222022-02-18 13:40:01Magistrsko delo/naloga135046sl