Poly(ethyleneimine)/poly/(sodium 4-styrenesulfonate) complexes: characterization and applications as membranes

diplomski rad

• Naslov (hrvatski): Kompleksi poli(etilenimina) i poli(natrijevog 4-stirensulfonata): karakterizacija i primjena kao membrane
• Autor: Mia Jurković
• Mentor: Davor Kovačević (mentor)
• Mentor: Saskia Lindhoud (mentor)
• Član povjerenstva: Davor Kovačević (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Saskia Lindhoud (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Đani Škalamera (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Ivana Kekez (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Branimir Bertoša (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prirodoslovno-matematički fakultet; (Kemijski odsjek); Zagreb
• Datum i država obrane: 2023-12-19, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Kemija

Sažetak

Polyelectrolyte complex formation was studied on the example of the complexation between branched poly(ethyleneimine) and poly(sodium 4-styrenesulfonate). Casting solutions containing these polyelectrolytes were examined using dynamic light scattering measurements. Polyelectrolyte complex membranes were successfully prepared from casting solutions using the aqueous phase separation method. The top surface and cross-section morphology of the membranes was analysed by scanning electron microscopy. Membranes exhibited asymmetric morphology with dense top layers, followed by porous substructures. Pure water permeability tests offered insights into membranes’ porosity and substructure. By adding lysozyme in casting solution, biocatalytic membrane was created. Lysozyme- containing membrane showed enzymatic activity upon increasing the temperature. Polyelectrolyte complexation was studied at the surface, as well. Compact polyelectrolyte multilayers were prepared on silicon wafer using layer-by-layer method and characterized using ellipsometry and atomic force microscopy. Based on the obtained results, it could be concluded that poly(ethyleneimine)/poly(sodium 4-styrenesulfonate) complexes were found to be promising candidates for application as membranes.

Sažetak (hrvatski)

Nastajanje polielektrolitnih kompleksa proučavano je na primjeru kompleksiranja razgranatog poli(etilenimina) i poli(natrijevog 4-stirensulfonata). Vodene otopine polielektrolita analizirane su dinamičkim raspršenjem svjetlosti. Membrane na bazi polielektrolitnih kompleksa uspješno su priređene iz spomenutih otopina polielektrolita uporabom metode vodene fazne separacije. Morfologija membrana definirana je analizom površine i središnjeg presjeka, metodom pretražne elektronske mikroskopije. Ustanovljeno je kako sve membrane posjeduju asimetričnu morfologiju s gustim površinskim slojem popraćenim poroznom podstrukturom. Ispitivanje permeabilnosti za čistu vodu pružilo je informacije o poroznosti i podstrukturi membrana. Dodatak otopine lizozima rezultirao je formiranjem biokatalitičke membrane čija je enzimska aktivnost opažena uslijed povišenja temperature. Kompleksiranje polielektrolita istraženo je i na površini. Kompaktni polielektrolitni višeslojevi pripravljeni su na silicijevom supstratu metodom sloj-po-sloj, a karakterizacija je provedena upotrebom elipsometrije i mikroskopije atomskih sila. Na temelju dobivenih rezultata može se zaključiti kako su kompleksi poli(etilenimina) i poli(natrijevog 4-stirensulfonata) obećavajući kandidati za primjenu kao membrane.

• Ključne riječi: aqueous phase separation; enzymatic activity; lysozyme; polyelectrolyte complex membranes; polyelectrolyte multilayers; poly(ethyleneimine); poly(sodium 4-styrenesulfonate)
• Ključne riječi (hrvatski): enzimska aktivnost; lizozim; membrane na bazi polielektrolitnih kompleksa; polielektrolitni višeslojevi; poli(etilenimin); poli(natrijev 4-stirensulfonat); vodena fazna separacija
• Jezik: engleski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:784358
• Projekt: Šifra: IPS-2020-01-6126; Naziv: Modulacija polifenolnog profila voća uslijed fizikalnih tretmana nakon branja; Naziv: Modulation of fruit polyphenolic profile by sustainable postharvest physical treatments; Voditelj: Davor Kovačević; Pravna nadležnost: Hrvatska; Financijer: HRZZ; Linija financiranja: IPS
• Studijski program: Naziv: Kemija; smjerovi: Istraživački; Smjer: Istraživački; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a magistar/magistra kemije (univ. mag. chem.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Rad dostupan nakon; Datum isteka embarga: 2025-12-19
• Datum i vrijeme pohrane: 2024-01-16 13:37:24