Diplomová práce se zabývá testováním abiotické hydrolýzy fólií poly(hydroxybutyrátu)
a fólií vyrobených z PHB a různých modifikátorů (kyselina benzoová, fenylmetansulfonyl fluorid, 2,5-dimethyl-2,5-di-(tert-butylperoxy) hexan, malein anhydrid) ve vodném pufrovaném prostředí (pH 7,2) při kompostovací teplotě 58 °C.
Účinnost abiotické hydrolýzy byla vyhodnocena na základě celkového organického uhlíku rozpuštěného v kapalné fázi po hydrolýze, z hlediska hmotnostních úbytků vzorků fólií po hydrolýze a pomocí ATR - FTIR spektroskopie. Na základě provedených analýz bylo zjištěno, že přírodní poly(hydroxybutyrát) bez modifikátorů abiotické hydrolýze nepodléhá. Stejně tak i modifikovaná verze PHB s fenylmetansulfonyl fluoridem. Fólie PHB s ostatními modifikátory ke konci experimentu dosahovaly stupně hydrolýzy kolem 4 %, a je možné je do jisté míry hydrolyticky degradovat.
Annotation in English
The diploma thesis is occupied with testing abiotic hydrolysis of poly (hydroxybutyrate) films and films made of PHB and various modifiers (benzoic acid, phenylmethanesulfonylfluoride, 2,5-dimethyl-2,5-di- (tert-butylperoxy) hexane, maleic anhydride) in aqueous buffered medium (pH 7.2) at a composting temperature of 58 ° C.
The efficiency of abiotic hydrolysis was evaluated based on total organic carbon dissolved in the liquid phase after hydrolysis, in terms of weight loss of film samples after hydrolysis and by ATR - FTIR spectroscopy. Based on the performed analyses, it was found that natural poly (hydroxybutyrate) without modifiers is not affected by abiotic hydrolysis. As well as a modified version of PHB with phenylmethanesulfonylfluoride. PHB films with other modifiers reached a degree of hydrolysis of about 4 % at the end of the experiment and can be hydrolytically degraded to some extent.
Diplomová práce se zabývá testováním abiotické hydrolýzy fólií poly(hydroxybutyrátu)
a fólií vyrobených z PHB a různých modifikátorů (kyselina benzoová, fenylmetansulfonyl fluorid, 2,5-dimethyl-2,5-di-(tert-butylperoxy) hexan, malein anhydrid) ve vodném pufrovaném prostředí (pH 7,2) při kompostovací teplotě 58 °C.
Účinnost abiotické hydrolýzy byla vyhodnocena na základě celkového organického uhlíku rozpuštěného v kapalné fázi po hydrolýze, z hlediska hmotnostních úbytků vzorků fólií po hydrolýze a pomocí ATR - FTIR spektroskopie. Na základě provedených analýz bylo zjištěno, že přírodní poly(hydroxybutyrát) bez modifikátorů abiotické hydrolýze nepodléhá. Stejně tak i modifikovaná verze PHB s fenylmetansulfonyl fluoridem. Fólie PHB s ostatními modifikátory ke konci experimentu dosahovaly stupně hydrolýzy kolem 4 %, a je možné je do jisté míry hydrolyticky degradovat.
Annotation in English
The diploma thesis is occupied with testing abiotic hydrolysis of poly (hydroxybutyrate) films and films made of PHB and various modifiers (benzoic acid, phenylmethanesulfonylfluoride, 2,5-dimethyl-2,5-di- (tert-butylperoxy) hexane, maleic anhydride) in aqueous buffered medium (pH 7.2) at a composting temperature of 58 ° C.
The efficiency of abiotic hydrolysis was evaluated based on total organic carbon dissolved in the liquid phase after hydrolysis, in terms of weight loss of film samples after hydrolysis and by ATR - FTIR spectroscopy. Based on the performed analyses, it was found that natural poly (hydroxybutyrate) without modifiers is not affected by abiotic hydrolysis. As well as a modified version of PHB with phenylmethanesulfonylfluoride. PHB films with other modifiers reached a degree of hydrolysis of about 4 % at the end of the experiment and can be hydrolytically degraded to some extent.
Proveďte literární studii hydrolýzy a biodegradace poly(hydroxy butyrátu) (PHB) a jeho směsí s modifikátory.
Experimentálně proveďte abiotickou hydrolýzu vybraných materiálů PHB s modifikátory.
K posouzení strukturních změn polyesterů použijte DSC, popřípadě dalších metod.
Nastudované informace kriticky vyhodnoťte a zpracujte v diplomové práci.
Research Plan
Proveďte literární studii hydrolýzy a biodegradace poly(hydroxy butyrátu) (PHB) a jeho směsí s modifikátory.
Experimentálně proveďte abiotickou hydrolýzu vybraných materiálů PHB s modifikátory.
K posouzení strukturních změn polyesterů použijte DSC, popřípadě dalších metod.
Nastudované informace kriticky vyhodnoťte a zpracujte v diplomové práci.
Recommended resources
R. Muthuraj, M. Misra, A.K. Mohanty, Hydrolytic degradation of biodegradable polyesters under simulated environmental conditions, J Appl Polym Sci 132 (27) (2015).
A. Bonartsev et al., Hydrolytic Degradation of Poly(3-hydroxybutyrate), Polylactide and their Derivatives: Kinetics, Crystallinity, and Surface Morphology, Molecular Crystals and Liquid Crystals 556(1):288-300 (2012).
A.Larranagaa,E.Lizundi, A review on the thermomechanical properties and biodegradation behaviour of polyesters, EuropeanPolymerJournal, 121 (2019).
Polyak, P., Szemerszki, D.,Voros, G., Pukanszky, B., Mechanism and kinetics of the hydrolytic degradation of amorphous poly(3-hydroxybutyrate), Polymer Degradation and Stability, 140 (2017), 1-8.
Recommended resources
R. Muthuraj, M. Misra, A.K. Mohanty, Hydrolytic degradation of biodegradable polyesters under simulated environmental conditions, J Appl Polym Sci 132 (27) (2015).
A. Bonartsev et al., Hydrolytic Degradation of Poly(3-hydroxybutyrate), Polylactide and their Derivatives: Kinetics, Crystallinity, and Surface Morphology, Molecular Crystals and Liquid Crystals 556(1):288-300 (2012).
A.Larranagaa,E.Lizundi, A review on the thermomechanical properties and biodegradation behaviour of polyesters, EuropeanPolymerJournal, 121 (2019).
Polyak, P., Szemerszki, D.,Voros, G., Pukanszky, B., Mechanism and kinetics of the hydrolytic degradation of amorphous poly(3-hydroxybutyrate), Polymer Degradation and Stability, 140 (2017), 1-8.
