Enzymatically activated filters for water treatment

V posledních desetiletích se ve vodních zdrojích začaly akumulovat polutanty, které negativně ovlivňují zdraví organizmů i při nízkých koncentracích. Některé enzymy z třídy oxidoreduktáz však mají schopnost oxidovat fenolické, polyfenolické, anilinové a dokonce určité anorganické sloučeniny.Tato dizertační práce pojednává o možnosti využití enzymaticky aktivovaných filtračních systémů, počínaje porovnáním vhodných enzymů, jejich produkcí a izolací, následující imobilizací na vhodný nanovlákenný nosič, testováním efektivity při degradaci nejběžněji se vyskytujících endokrinních disruptorů v reálné vodě a nakonec nastíněním možností vývoje vhodných filtračních systémů.Ze dvou potenciálních enzymatických kandidátů (lakáza, peroxidáza) byla vybrána lakáza jako nejvhodnější pro imobilizaci na nanovlákenný nosič. Následně byla vyvinuta metoda pro imobilizaci na nanovlákna z polyamidu 6, směsi polyamid/polyetyleniminu a z kyseliny polyakrylové (PAA). Právě imobilizace na PAA prostřednictvím aktivačních činidel EDAC a S-NHS byla nejefektivnější a bylo při ní dosaženo vysoké aktivity a stability imobilizovaného enzymu. Následně byly testovány nejlepší vzorky s imobilizovanou nepřečištěnou lakázou při degradaci směsi mikropolutantů (bisfenol A, 17-ethinyletsradiol, triklosan, diklofenak) v reálné odpadní vodě. Vzorky byly velmi odolné a vysoce aktivní, a proto se ukázaly jako vhodný kandidát v technologii dočištění odpadních vod.Over recent decades, emerging pollutants have come to represent an increasing threat to aquatic organisms due to their high persistence and tendency to accumulate in living organisms, even at low concentrations. Amongst these, several enzymes of the oxidoreductase group have shown an ability to oxidize phenolic, polyphenolic, aniline and even some inorganic compounds. This dissertation thesis comprises an outline of a water treatment method using an enzymatically activated filtration system. The thesis starts by comparing suitable enzyme candidates and methods of enzyme production and isolation and continues with methods of enzyme immobilization onto selected nanofiber supports, testing of degradation efficiency toward the most common endocrine disrupting chemicals in real water, and ends with a discussion around possible variants of a feasible model filtration system. Of two potential enzyme candidates (laccase, peroxidase), laccase was selected as the most suitable candidate for immobilization onto a nanofiber support. Subsequently, the optimal immobilization method was determined using polyamide 6, polyamide/polyethylenimine and poly(acrylic acid) nanofibers as enzyme carriers. The most effective immobilization process involved bonding laccase with poly(acrylic acid) via EDAC and S-NHS activation, which provided both high activity and stability of the attached enzyme. Finally, the best samples (with immobilized crude laccase) were tested for degradation efficiency on a mixture of micropollutants (bisphenol A, 17-ethinyletsradiol, triclosan and diclofenac) in real wastewater effluent. The samples proved both robust and highly active, and thus represent an efficient candidate for final wastewater treatment technology

Study of thermal and electrical conductivity of geopolymers

katedra: KNT; přílohy: 1 CD ROM; rozsah: 65 s.This thesis reports on study of the electrical and thermal conductivity of geopolymers with some conductive content. The aim is to find suitable additive and optimally define the ratio of all included components to gain maximum possible thermal and electrical conductivity. The theoretical part describes area of chemistry, structure and properties of geopolymers including used materials. This part also contains chapters on the electrical and thermal conductivity. The experimental part gathers the work progress in making samples with required properties, measured values and comparison of applied manufacturing methods.Tato bakalářská práce se zabývá studiem elektrické a tepelné vodivosti geopolymerů s obsahem vodivé komponenty. Cílem je nalézt vhodné aditivum a optimálně definovat poměr všech obsažených složek geopolymeru s cílem maximálně dosažitelné tepelné a elektrické vodivosti. Teoretická část popisuje problematiku chemického složení, struktury a vlastností geopolymerů včetně používaných materiálů. Obsahuje také kapitoly zabývající se elektrickou a tepelnou vodivostí. Experimentální část shrnuje postup práce při přípravě vzorků s požadovanými vlastnostmi, naměřené hodnoty a porovnání použitých metod přípravy geopolymerů

Enzyme immobilization on microfibrous or nanofibrous materials and their application in biotechnology

Tato diplomová práce popisuje vývoj vhodných laboratorních postupů pro imobilizaci enzymů na nanovlákenné nosiče. Dále popisuje analytické metody pro rychlé a snadné stanovení jejich katalytické aktivity. Výzkum se zabývá různými technikami imobilizace a změnami parametrů procesu za účelem dosažení nejlepšího výsledku, kterým je kompromis mezi aktivitou a stabilitou imobilizovaného enzymu. Nejvyšší aktivity přes 150 U/g bylo dosaženo při kovalentním navázání lakázy z Trametes versicolor na nanovlákenné směsi polyamid 6/chitosan a polykaprolakton/silk fibroin. Nejvyšší aktivitu vykazovala lakáza imobilizovaná na polyamid 6 adsorpcí následovanou zesítěním. Vybrané vzorky byly použity pro degradaci dvou modelových endokrinních disruptorů (BPA a EE2). Tyto vzorky prokázaly výbornou katalytickou aktivitu během několika degradačních cyklů. Nanovlákna se osvědčila jako vhodný nosič pro imobilizaci enzymů s aplikací na čistění odpadních vod.This diploma thesis describes a development of optimal laboratory techniques for enzyme immobilization on nanofibrous matrices and analytical methods for simple and fast determination of their enzymatic activity. The research deals with a screening of different immobilization procedures and adjusting parameters of the process to achieve the best result as a compromise between a high activity and satisfactory stability of the immobilized enzyme. The highest activities over 150 U/g were reached using polyamide 6/chitosan and polycaprolactone/silk fibroin blend nanofibers for covalent attachment while the operational stability showed laccase from Trametes versicolor immobilized on polyamide 6 nanofibers by adsorption followed by crosslinking. Selected samples were used for a degradation of two model endocrine disrupting chemicals (BPA and EE2). They showed excellent catalytic efficiency within several degradation cycles. Nanofibers appeared to be an optimal matrix for enzyme immobilization with application for wastewater treatment

Wastewater Treatment by Novel Polyamide/Polyethylenimine Nanofibers with Immobilized Laccase

Endocrine-disrupting chemicals are highly resistant organic compounds, commonly occurring in the aquatic environment, that can interfere with the endocrine system of animals and humans, causing serious chronic diseases. In recent decades, enzymes from oxidoreductases have been studied for their potential to degrade these compounds effectively. In order to use such enzymes repeatedly, it is necessary to ensure their insolubility in water, a method termed enzyme immobilization. We developed novel polyamide/polyethylenimine (PA/PEI) nanofibers as a promising support material for the immobilization of various biomolecules. Our nanofibers are highly suitable due to a unique combination of mechanical endurance provided by polyamide 6 and their affinity toward biomolecules, ensured by numerous PEI amino groups. Enzyme laccase was successfully immobilized onto PA/PEI nanofibers using a simple and fast method, providing exceptional activity and stability of the attached enzyme. We then tested the degradation ability of the PA/PEI-laccase samples on a highly concentrated mixture of endocrine-disrupting chemicals in real wastewater with adjusted pH. The results indicate that the samples were a suitable material for wastewater treatment by degrading a highly concentrated mixture of bisphenol A, 17α-ethinylestradiol, triclosan, and diclofenac, in real wastewater effluent

Forms of cyberbullying appearance at secondary technical schools depending on the type of school

58 s., 3 s. příl :tab., grafy +CD ROMTato bakalářská práce je zaměřena na studium výskytu různých forem kyberšikany na vybraných středních odborných školách v Ústeckém kraji. Tyto školy byly záměrně zvoleny podle procentuálního zastoupení děvčat a chlapců. Byly zjišťovány především rozdíly ve výskytu kyberšikany na třech školách s početní převahou děvčat a dalších třech školách s větším procentuálním zastoupením chlapců. První část práce obsahuje vysvětlení důležitých pojmů a forem kyberšikany včetně některých statistických údajů vycházejících z výsledků nejnovějších výzkumů v oblasti kyberšikany. Druhá část práce potom nabízí vyhodnocení provedeného dotazníkového šetření a porovnání výskytu kyberšikany u chlapců a děvčat a na jednotlivých školách