Povrchová funkcionalizace vlákenných extrakčních sorbentů polyethyleniminem pro úpravu vzorků v kapalinové chromatografii

David Schinkmann

Bakalářská práce

Surface functionalization of fibrous extraction sorbents with polyethyleneimine for sample preparation in liquid chromatography.

Anotace:

Tato bakalářská práce se zaměřuje na výzkum, vývoj a zlepšení vlastností nové generace kompozitních extrakčních sorbentů ze směsi polymerních mikrovláken a nanovláken. Cílem této práce je studium možnosti funkcionalizace kompozitních vlákenných sorbentů za využití polyethyleniminu a následná analýza vlivu funkcionalizace na účinnost extrakce chlorfenolových kontaminantů z vody. Hlavní důraz této práce byl kladen na experimentální ověření, zda přítomnost PEI povlaku přispívá ke zlepšení extrakční účinnosti sorbentů na bázi PA6 a PCL, či nikoliv, a také jaký má PEI vliv na změnu materiálních a strukturní vlastností daného sorbentu. Výsledky prokázaly vhodnější využití PCL, kde s rostoucí koncentrací PEI byla zaznamenána lineárně zvyšující se extrakční účinnost kompozitního materiálu. Naopak na PA6 nemá funkcionalizace pomocí PEI významný vliv. Dále bylo zjištěno že s rostoucí extrakční schopností PCL se snižuje stabilita povlaku PEI, avšak strukturní vlastnosti vlákenné struktury byly relativně zachovány.

Abstract:

This bachelor's thesis focuses on the research, development, and enhancement of a new generation of composite extraction sorbents made from a blend of polymer micro- and nanofibers. The aim of the work is to explore the functionalization of these composite fibrous sorbents using polyethyleneimine (PEI) and to analyze how this treatment affects their efficiency in extracting chlorophenol contaminants from water. Special emphasis was placed on experimentally determining whether the presence of a PEI coating improves the extraction efficiency of sorbents based on PA6 and PCL, and on assessing how PEI influences the material and structural properties of the sorbent. The results demonstrated that PCL is the more suitable substrate: as the PEI concentration increased, the extraction efficiency of the composite material rose in a linear manner. In contrast, PEI functionalization had no significant effect on PA6. It was also found that, although the extraction capacity of PCL increased with higher PEI loading, the stability of the PEI coating decreased; nonetheless, the fibrous structure's morphology remained largely intact.

Klíčová slova

meltblown, polyethylenimin, polyamid, polykaprolakton, funkcionalizace, extrakce na tuhou fázi, kapalinová chromatografie

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 12. 5. 2025

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Jakub Erben, Ph.D.

Technická univerzita v Liberci

Fakulta textilní

Bakalářský studijní program / obor:
Textilní technologie, materiály a nanomateriály / Netkané textilie a nanovlákna