Examensarbeten för kandidatexamen // Bachelor Theses
Länka till denna samling:
Browse
Browsar Examensarbeten för kandidatexamen // Bachelor Theses efter Ämnesord "core-shell"
Visar 1 - 3 av 3
Sökresultat per sida
Sortera efter
- PostKaraktärisering och modellering av frisättning från mikrokapslar med morfologierna mikrosfär och core-shell(2023) Berglund Hiltunen, Clara; Müller, Sebastian; Naseri, Aqila; Oldin, Philip; Thorén, Axel; Watioui, Ahmed; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för kemi och kemiteknik; Chalmers University of Technology / Department of Chemistry and Chemical Engineering; Markovic, Nikola; Evenäs, LarsOönskad tillväxt av mikroorganismer på exempelvis husfasader och båtskrov är ett problem som vanligen bekämpas genom tillsats av antimikrobiella substanser. Fri dispergering av dessa ämnen i produkter kan dock medföra en snabbare frisättning av substanserna än önskat. Konsekvensen blir att ett överskott av, ofta miljöfarliga, substanser frigörs samt att den antimikrobiella effekten blir kortvarig. För att åstadkomma en långsammare och mer kontrollerad frisättning kan så kallade mikrokapslar utnyttjas. Mikrokapslar är mikrometerstora partiklar i vilka de antimikrobiella substanserna inkapslas. Syftet med projektet är att fördjupa förståelsen för hur diffusionsbaserad frisättning från dessa påverkas av morfologi och hur den kan modelleras från experimentell data. I projektet undersöktes frisättning av modellsubstanser från mikrokapslar av morfologierna mikrosfär och core-shell. Mikrosfärerna bestod av poly(mjölksyra-co-glykolsyra) (PLGA) och core-shell-kapslarna av PLGA och n-hexadekan. Använda modellsubstanser var pyren, 2,7-di-tert-butylpyren och 9,10-bis[(triisopropylsilyl)etynyl]antracen (TIPS-antracen), vilka ökar i hydrofobicitet och molekylstorlek i angiven ordning. Frisättningsstudierna utfördes genom att mikrokapslarna formulerades och sedan dispergerades i ett vattenbaserat frisättningsmedium, varpå den frisatta fraktionen modellsubstans mättes över tid. Till experimentellt erhållen storleksfördelning och frisättningsdata anpassades frisättningsmodeller baserade på den analytiskt matematiska lösningen för diffusion från en sfär. För core-shell beräknades också frisättningsprofiler genom numerisk modellsimulering. Resultatet visade att den slutliga frisatta fraktionen minskar med modellsubstansernas ökande molekylstorlek och hydrofobictet. Frisättningen följde diffusionsekvationen väl för samtliga mätningar på mikrosfärer. Med pyren som modellsubstans anpassades modellen väl även för core-shell, medan avvikelser observerades med övriga modellsubstanser. De numeriska lösningarna baserade på modellsimulering avvek från experimentell data. Slutligen anses fortsatta studier med TIPS-antracen nödvändiga till följd av avvikande resultat, främst för core-shell-studierna. En möjlig orsak är att ett annorlunda frisättningsmedium användes för TIPS-antracen.
- PostKaraktärisering och modellering av frisättning från mikrokapslar med morfologierna mikrosfär och core-shell(2023) Berglund Hiltunen, Clara; Müller, Sebastian; Naseri, Aqila; Oldin, Philip; Thorén, Axel; Watioui, Ahmed; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för kemi och kemiteknik; Chalmers University of Technology / Department of Chemistry and Chemical Engineering; Markovic, Nikola; Andersson Trojer, Markus; Eriksson, Viktor; Evenär, LarsOönskad tillväxt av mikroorganismer på exempelvis husfasader och båtskrov är ett problem som vanligen bekämpas genom tillsats av antimikrobiella substanser. Fri dispergering av dessa ämnen i produkter kan dock medföra en snabbare frisättning av substanserna än önskat. Konsekvensen blir att ett överskott av, ofta miljöfarliga, substanser frigörs samt att den antimikrobiella effekten blir kortvarig. För att åstadkomma en långsammare och mer kontrollerad frisättning kan så kallade mikrokapslar utnyttjas. Mikrokapslar är mikrometerstora partiklar i vilka de antimikrobiella substanserna inkapslas. Syftet med projektet är att fördjupa förståelsen för hur diffusionsbaserad frisättning från dessa påverkas av morfologi och hur den kan modelleras från experimentell data. I projektet undersöktes frisättning av modellsubstanser från mikrokapslar av morfologierna mikrosfär och core-shell. Mikrosfärerna bestod av poly(mjölksyra-co-glykolsyra) (PLGA) och core-shell-kapslarna av PLGA och n-hexadekan. Använda modellsubstanser var pyren, 2,7-di-tert-butylpyren och 9,10-bis[(triisopropylsilyl)etynyl]antracen (TIPS-antracen), vilka ökar i hydrofobicitet och molekylstorlek i angiven ordning. Frisättningsstudierna utfördes genom att mikrokapslarna formulerades och sedan dispergerades i ett vattenbaserat frisättningsmedium, varpå den frisatta fraktionen modellsubstans mättes över tid. Till experimentellt erhållen storleksfördelning och frisättningsdata anpassades frisättningsmodeller baserade på den analytiskt matematiska lösningen för diffusion från en sfär. För core-shell beräknades också frisättningsprofiler genom numerisk modellsimulering. Resultatet visade att den slutliga frisatta fraktionen minskar med modellsubstansernas ökande molekylstorlek och hydrofobictet. Frisättningen följde diffusionsekvationen väl för samtliga mätningar på mikrosfärer. Med pyren som modellsubstans anpassades modellen väl även för core-shell, medan avvikelser observerades med övriga modellsubstanser. De numeriska lösningarna baserade på modellsimulering avvek från experimentell data. Slutligen anses fortsatta studier med TIPS-antracen nödvändiga till följd av avvikande resultat, främst för core-shell-studierna. En möjlig orsak är att ett annorlunda frisättningsmedium användes för TIPS-antracen.
- PostModellering av och frisättning från mikrokapslar av core-shell morfologi(2024) Backman, Majken; Ekman, Gustav; Lager, Elin; Lugowska, Natalia; Nilsson, Emma; Nilsson, Gabriella; Chalmers tekniska högskola / Institutionen för kemi och kemiteknik; Chalmers University of Technology / Department of Chemistry and Chemical Engineering; Markovic, Nikola; Evenäs, Lars; Andersson Trojer, Markus; Eriksson, ViktorAntimikrobiella substanser används för att motverka oönskad tillväxt av mikroorganismer. När antimikrobiella substanser används i produkter är det viktigt att tillräckligt hög ytkoncentration erhålls under hela produktens livslängd, för att bibehålla antimikrobiell funktion. Frisättningen från produkten, som är den antimikrobiella substansens transport ut ur materialet, kan kontrolleras genom att innesluta substansen i mikrokapslar. En mikrokapsel är en sfärisk partikel som fungerar som en reservoar för en substans och som kan appliceras i olika produkter såsom sårvård och målarfärg. I projektet undersöktes frisättning av substanser av varierande hydrofobicitet som inkapslats i mikrokapslar. Det finns flera olika morfologier av mikrokapslar, varav de som undersöktes var av morfologierna mikrosfär respektive core-shell. Mikrokapslarna formulerades med polymeren poly(mjölksyra-ko-glykolsyra) och som oljekärna för core-shell morfologin användes n-hexadekan. Substanserna som användes var av modellkaraktär och utgjordes av pyren samt två olika pyren-derivat. Experimentella studier och modellanpassning utfördes för att erhålla fysikaliska parametrar för morfologin mikrosfärer. Parametrarna användes sedan för att simulera frisättningen i Comsol och jämföra med frisättningsstudier av morfologin core-shell. Resultaten visade att modellering och simulering av mikrosfärer överensstämde med varandra och den experimentellt uppmätta frisättningen. Däremot avvek simuleringen för core-shell från experimentellt framtagen frisättning. Då simuleringen för core-shell bygger på fysikaliska parametrar från mikrosfärer tyder det på att en eller flera av parametrarna skiljer sig åt med avseende på morfologierna mikrosfär samt core-shell. En första hypotes var därför att oljekärnan ersätts med vatten under frisättningen, men hypotesen förkastades efter ytterligare experimentella studier. En ny hypotes har därför formulerats, vilken innebär att oljefasen mjukgör polymeren. Ett förslag till att på så sätt undersöka hur oljefasen påverkar polymeren vore att studera frisättning från mikrosfärer till en olja.