Hidrofobizacija nanoceluloznih materialov z dušikovo plazmo in njihova uporaba pri separaciji olja in vodeMartinović, Vuk (Avtor) Iskra, Jernej (Mentor) Likozar, Blaž (Komentor) nanocelulozaaerogeldušikova plazmaseparacija olja in vodehidrofobnostsiloksaniSeparacija olja in vode predstavlja enega od ključnih okoljskih izzivov, zlasti pri sanaciji naftnih madežev in čiščenju industrijskih odpadnih voda. Razvoj učinkovitih, trajnostnih in biorazgradljivih materialov za tovrstne aplikacije je zato izjemno pomemben. Nanoceluloza je zaradi svoje razpoložljivosti, visoke specifične površine in možnosti funkcionalizacije zelo obetaven material za razvoj filtrirnih in absorpcijskih sistemov. V magistrski nalogi smo preučevali možnost hidrofobizacije filmov in aerogelov iz celuloznih nanofibrilov (CNF) z obdelavo z dušikovo plazmo ter analizirali vpliv pripravljalnih parametrov na lastnosti materialov. Filmi iz CNF so že uspešno hidrofobizirani z uporabo dušikove plazme, pri čemer se je izkazalo, da je za hidrofobizacijo pomembna prisotnost siloksanov. Kratkoverižni siloksani se lahko iz silikonskih pekačev in kalupov izločajo v vodo, maščobe in zrak. Ker filme iz CNF pripravljamo na silikonskih podlagah, se nekateri siloksani izločijo v matrico CNF. Po obdelavi z dušikovo plazmo se vežejo na celulozo in povzročajo povečano hidrofobnost. Želeli smo preveriti, ali se lahko postopek priprave hidrofobnih filmov iz CNF prilagodi tudi za pripravo hidrofobnih aerogelov iz CNF. Aerogele iz CNF ni bilo mogoče uspešno hidrofobizirati, kar pripisujemo prenizki koncentraciji siloksanskih skupin v materialu po liofilizaciji. ATR-FT-IR spektri niso pokazali jasnih vrhov, ki kažejo na prisotnost siloksanov, medtem ko je bil učinek plazme omejen zaradi termične občutljivosti aerogelov. Preverjali smo tudi, ali vplivata temperatura sušenja in debelina filma iz CNF na njihovo hidrofobnost obdelanih filmov. Razlike v hidrofobnosti med filmi iz CNF različnih debelin in med filmi iz CNF, sušenimi pri različnih temperaturah, nismo opazili. Filmi iz pa so po plazemski obdelavi prešli iz hidrofilnega v hidrofobno stanje, neodvisno od orientacije pri pripravi, kar je bilo dodatno potrjeno z analizo kontaktnih kotov. Z AFM analizo smo potrdili spremembe v površinski morfologiji, kar nakazuje vpliv plazme na hrapavost kot dodaten dejavnik pri razvoju hidrofobnosti. Na koncu smo z enostavnim poskusom preverili selektivno vpijanje olja iz vodno-oljne mešanice. Hidrofobizirani filmi so pokazali jasno izboljšano sposobnost ločevanja faz, kar potrjuje njihov potencial za uporabo pri okoljskih aplikacijah, kot so filtracija ali sanacija razlitij.20252025-09-19 07:15:10Magistrsko delo/naloga173589VisID: 25685COBISS_ID: 257803011sl