Ανάπτυξη υδροπηκτωμάτων με φυσικά πολυμερή για εφαρμογές στο περιβάλλον

• Κύριος συγγραφέας: Τζουμάνη, Ιωάννα
• Άλλοι συγγραφείς: Tzoumani, Ioanna
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2020
• Θέματα: Υδρολυμένο κολλαγόνο; Ηλεκτροστατική αλληλεπίδραση; Ομοιοπολική σύνδεση; Διασυνδεδεμένα πολυμερή; Υδροπηκτώματα; Απομάκρυνση Cu(ΙΙ); Βιολιπάσματα; Collagen hydrolysate; Electrostatic interactions; Covalent attachment; Crosslinked polymers; Hydrogels; Removal Cu(ΙΙ); Biofertilizers

Τα υπεραπορροφητικά υδροπηκτώματα, ως χαλαρά διασυνδεδεμένα υδρόφιλα πολυμερή ικανά να απορροφούν και να διατηρούν υδατικά διαλύματα πολλαπλασιάζοντας το βάρος τους χωρίς να διαλύονται, βρίσκουν άμεση εφαρμογή σε διάφορους τομείς. Στην παρούσα εργασία επιχειρήθηκε η αξιοποίηση οργανικών παραπροϊόντων, με στόχο την αποφυγή της απόρριψης τους και της επιβάρυνση του περιβάλλοντος, σε εφαρμογές όπως τα βιολιπάσματα που συνδυάζουν την απαιτούμενη δραστικότητα με όρους οικονομικής εκμετάλλευσης. Ανάμεσα στα διάφορα οργανικά απόβλητα, το κολλαγόνο (collagen) είναι η πιο άφθονη ινώδης πρωτεΐνη στους ζωντανούς οργανισμούς. Τα υδροπηκτώματα του κολλαγόνου με τα συμπολυμερή του στυρενο σουλφονικού νατρίου με το μεθακρυλικό γλυκιδυλεστέρα, Collagen-P(SSNa-co-GMAx) όπου x = 20, 30 ή 40 %mol GMA που παρουσιάζονται στην παρούσα μεταπτυχιακή εργασία κατασκευάστηκαν χρησιμοποιώντας μια απλή, οικονομικά αποδοτική διαδικασία κατασκευής, βασισμένη σε χαμηλού κόστους, εύκολα διαθέσιμα πολυμερή. Αυτό επιτρέπει την εύκολη επεκτασιμότητα στις μεγάλες ποσότητες που απαιτούνται για την παραγωγή γεωργικών και κηπευτικών προϊόντων. Πιο συγκεκριμένα για τον καλύτερο έλεγχο της αποδέσμευσης των θρεπτικών συστατικών τροποποιήθηκαν δείγματα υδρολυμένου κολλαγόνου προερχόμενο από βοοειδή. Χρησιμοποιήθηκαν αρχικά εμπορικά διαθέσιμοι πολυηλεκτρολύτες και στη συνέχεια συμπολυμερή πολυηλεκτρολυτών με δραστικές ομάδες που συντέθηκαν στο εργαστήριο για αυτόν τον σκοπό. Επιπλέον, μελετήθηκε η επίδραση διαφόρων παραγόντων στην ανάμιξη των δραστικών πολυηλεκτρολυτών με το αιώρημα του κολλαγόνου. Η πορεία που επιλέχθηκε να εφαρμοστεί σε πιλοτική κλίμακα οδήγησε στον διαχωρισμό πηκτώματος το οποίο περιείχε το μεγαλύτερο ποσοστό του κολλαγόνου και συνεπώς υψηλό ποσοστό αζώτου και το οποίο μετά από θερμική επεξεργασία έδωσε υδροπήκτωμα με μεγάλη ικανότητα συγκράτησης του νερού που έφθανε τα ποσοστά του 1500 % κ.β. και μπορεί έτσι να χρησιμοποιηθεί ως βιολίπασμα με ελεγχόμενη αποδέσμευση. Επιπλέον, τα συμπολυμερή P(SSNa-co-GMAx) αναμίχθηκαν με εμπορικά διαθέσιμη ζελατίνη και υπέστησαν κατάλληλη επεξεργασία για την παρασκευή υδροπηκτώματων με δυνατότητα απομάκρυνσης ιόντων Cu(ΙΙ) από υδάτινα συστήματα.