REOLOŠKE LASTNOSTI HIDROGELA IZ KATIONSKO MODIFICIRANE NANOFIBRILIRANE CELULOZE IN GRAFEN OKSIDAKučič, Neli (Avtor) Šebenik, Urška (Mentor) hidrogelnanocelulozagrafen oksidreologijaMagistrsko delo je obsegalo določitev ustrezne priprave vzorcev hidrogelov iz kationske nanofibrilirane celuloze (QCNF) in grafen oksida ter preučitev njihovih reoloških lastnosti. Grafen oksid (GO) je oksidirana oblika grafita, ki zaradi svoje edinstvene strukture vsebuje številne koristne lastnosti. Različne raziskave so dokazale, da z vključitvijo grafen oksida v polimerni hidrogel izboljšamo lastnosti hidrogela. V tej raziskavi sem se osredotočila na preučevanje vpliva na reološke lastnosti pri dodatku grafen oksida v QCNF hidrogel. QCNF je vrsta nanoceluloze v obliki nanofibrilov s funkcionalno skupino kvartarne amonijeve soli (EPTMAC). Pred pripravo hidrogela sem opravila karakterizacijo suspenzije QCNF, pri čemer so se dobljeni rezultati ujemali s podatki proizvajalca. Za ustrezno pripravo QCNF hidrogela sem najprej določila uporabo ultrazvočnega homogenizatorja. Kasneje se je izkazalo, da uporaba propelerskega mešala za mešanje QCNF in GO poruši lastnosti, dosežene z ultrazvočnim homogenizatorjem. Zato sem uporabo propelerskega mešala izključila iz priprave, kar je skrajšalo čas priprave. Za pripravo QCNF hidrogela z dodatkom GO sem uporabila tako suspenzijo GO kot tudi prah GO. QCNF hidrogeli z dodatkom GO suspenzije so pokazali obetavne vrednosti reoloških parametrov. Vrednosti strižnega modula (G), določenega z uporabo Maxwellovega modela za hidrogel iz QCNF in GO suspenzije, so dosegle do 5.700 Pa, medtem ko so vrednosti viskoznosti (η0) dosegle do 182.000 Pas. Težava pri uporabi GO suspenzije je bila ponovljivost rezultatov homogenizacije in s tem ponovljivost strukture. Iz tega razloga sem kasneje uporabila GO prah, ki sem ga umešala v vzorce QCNF hidrogela v ustreznih masnih deležih. Ugotovila sem, da so se vrednosti G in η0 višale z višanjem celokupnega masnega deleža hidrogela. Hidrogeli z višjim masnim deležem GO so imeli višje vrednosti reoloških parametrov kot hidrogeli z nižjim masnim deležem GO, kar potrjuje, da GO pozitivno vpliva na reološke lastnosti. Hidrogele, pripravljene iz QCNF in GO prahu (QCNF+GO) sem primerjala tudi s hidrogeli iz anionsko nanofibrilirane celuloze (TOCNF) in GO prahu (TOCNF+GO). Reološke lastnosti so se pri TOCNF+GO hidrogelu prav tako izboljšale z višanjem masnega deleža hidrogela, čeprav so se lastnosti spreminjale drugače kot pri QCNF+GO hidrogelu zaradi strukturnih razlik. Za konec sem preverila tudi časovno odvisnost reoloških lastnosti QCNF+GO hidrogela. V začetnih dneh so se reološke lastnosti spreminjale, nato pa so se po določenem času ustalile. Med vzorci QCNF+GO hidrogela je bil najbolj perspektiven vzorec z najvišjim masnim deležem QCNF in GO. Za industrijsko uporabo bi bile potrebne nadaljnje raziskave o tem, kako se reološke lastnosti spreminjajo skozi daljše časovno obdobje. Če bi se dokazalo, da se lastnosti ustalijo in reološki parametri ne začnejo upadati, bi imeli QCNF+GO hidrogeli obetaven potencial za uporabo v različnih industrijskih panogah.20242024-09-18 09:35:00Magistrsko delo/naloga162051VisID: 22665COBISS_ID: 216069891sl