Národní úložiště šedé literatury

Development of Activated Carbon Web from Acrylic Fibrous Waste
Muhammad Salman Naeem; školitel Jiří Militký; konzultant práce Tomáš Škeřík, Michal Miga
English Aktivní uhlíková vlákna získala značnou pozornost v posledních desetiletích v důsledku mimořádných adsorpčních vlastností vůči těžkým kovům, toxickým plynům, barvivům a dalším nebezpečným chemikáliím. Vedle vysoké adsorpční kapacity jsou hnací sílou vývoje aktivních uhlíkatých vláken také aplikace proti tepelnému, elektrickému a elektromagnetickému stínění. Různé prekurzory používané pro přípravu těchto vláken jsou na celulózové bázi, bázi polyakrylonitrilu, dehtu, polyimidu, fenolových pryskyřic a polyetylenu. Výzkumní pracovníci se věnují hledání různých materiálů a metod pro snížení nákladů na aktivní uhlíková vlákna. V této práci je využíván odpad akrylových vláken společně s novou metodou jednostupňové karbonizace a fyzikální aktivace pod vrstvou dřevěného uhlí. Pro přeměnu vstupního materiálu na aktivní uhlíkové vlákno je vstupní materiál stabilizován a následně karbonizován při vysoké teplotě. Rychlost ohřevu, čas prodlevy a konečná teplota pyrolýzy hrají významnou roli v získání požadovaných hodnot elektrické vodivosti (povrchová a objemová vodivost), lepší účinnosti elektromagnetického stínění (ESE) a relativní plochy povrchu. Tato pracovní optimalizace parametrů pro získání větší plochy povrchu a elektrické vodivosti byla realizována s měnícím se počtem kroků, časy prodlevy (0, 30 a 60 minut), rychlostmi ohřevu (150, 300 a 400 °C/hod) a konečnými teplotami pyrolýzy (800, 1000 a 1200 °C). Bylo zjištěno, že rychlost ohřevu 300 °C/hod, čas prodlevy 0 minut a finální teplota pyrolýzy 1200 °C s dvoufázovým postupem jsou optimální parametry pro získání dobré plochy povrchu a elektrické vodivosti. Později byl odpad z akrylových vláken přeměněn na kompaktní struktury netkaných pásů pomocí mykání a vpichováním. Netkané pásy byly převedeny vysokými teplotami pece po stabilizaci a karbonizaci na finální parametry. Výtěžek a smrštění aktivních uhlíkových pásů při různých teplotách byl zjišťován pomocí měření hmotnosti před a po karbonizaci a změny rozměrů byly zjišťovány rovněž před a po karbonizaci. Podobně flexibilita nebo tuhost a prášivost aktivních uhlíkových pásů byly měřeny podle principů měření Cantilever testem a odíráním pásů proti opotřebí Taber Wear and Abrasion Testerem. Povrchová morfologie a chemická struktura aktivních uhlíkových pásů byla měřena pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu (SEM), energetické disperzní rentgenové mikroskopie (EDX), rentgenové difrakce (XRD) a metodou izotermy Brunauer-Emmet-Teller (BET). Elektrická vodivost a účinnost elektromagnetického stínění aktivních uhlíkových pásů byla stanovena pomocí paralelní a soustředné elektrody a pomocí metody coaxial transmission line. Ukázalo se, že v důsledku vyšší orientace řetězců, kompaktnosti řetězců a vyššímu obsahu krystalinity při vyšší teplotě pás připravený při vysoké teplotě dává lepší výsledky elektrické vodivosti a účinnosti stínění. Adsorpční schopnosti aktivních uhlíkových pásů stejně jako železem impregnovaných aktivních uhlíkových pásů byly stanoveny adsorpcí použitím metylenové modři při různých parametrech jako například různé koncentrace barviva, adsorpční dávce, rychlosti míchání či pH. Výsledky byly ověřeny pomocí adsorpčních izoterm (Freundlichova a Langmuirova) a reakční kinetiky (pseudo-prvního a druhého řádu). Activated carbon fibers have gained significant attention since the last decade due to their extra-ordinary adsorption characteristics towards heavy metals, different poisonous gases, dyes and other hazardous chemicals. Besides high adsorption capacity, the thermal and electrical conductive properties of activated carbon fibers are driving forces towards thermal, electrical and electromagnetic shielding applications. Different precursors used for formation of activated carbon fibers are cellulosic based, polyacrylonitrile, pitch based, polyimides, phenolic resins and polyethylene based materials. However, researchers are inquest to find out different precursor materials and methods for reducing the cost of activated carbon fibers. In this context, use of acrylic fibrous waste together with a novel method of single stage carbonization and activation by using physical activation under the layer of charcoal was explored in this study. For converting precursor material into activated carbon fiber, firstly the material was stabilized then carbonized at high temperature. Heating rate, holding time and final pyrolysis temperature played very important role in getting good values of electrical conductivity (surface and volume conductivity), better electromagnetic shielding effectiveness (ESE) and surface area. In this work optimization of parameters for getting higher surface area and electrical conductivity has been achieved by varying number of steps, holding time (0, 30 and 60 minutes), heating rate (150, 300 and 450 C hr-1) and final pyrolysis temperature (800, 1000 and 1200 C). It was found that heating rate 300 C hr-1 , holding time zero minute, final pyrolysis temperature 1200 C with two step approach were the optimized parameters for getting good surface area and electrical conductivity. Later the waste of acrylic fibers was converted into a compact structure of non-woven web by using roller carding and needle punching machine. The non-woven web was transferred to high temperature furnace for stabilization and carbonization on parameters finalized. The yield and shrinkage of activated carbon webs prepared at different temperatures were determined by measuring weight and change in dimensions before and after carbonization respectively. Likewise the flexibility or stiffness and dusting properties of activated carbon webs was measured by following the principle of cantilever bending and by rubbing the web on taber wear and tester. The surface morphology and chemical characterization of activated carbon webs was measured by using Scanning electron microscopy (SEM), Energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), X-ray diffraction (XRD) and Brunauer emmett teller (BET). The electrical conductivity and electromagnetic shielding effectiveness of AC webs was determined by using parallel electrode and concentric electrode and by using wave guide method and coaxial transmission line method. It showed that due to more orientation of chains, crystallinity, compactness of chains and higher crystalline content at higher temperature, the web prepared at high temperature gave better results of electrical conductivity and shielding effectiveness. The adsorption performance of AC web as well as iron impregnated AC web was checked by using methylene blue at different parameters like different concentrations of dye, adsorbent dosage, stirring speed and pH. Later the results were verified by using adsorption isotherms (Freundlich and Langmuir) and kinetics (pseudo 1st and 2nd order) of reaction. It was found that metal impregnation increased surface area hence more adsorption of dye molecules. Keywords: uhlíková vlákna; uhlíkové materiály; textilie Available to registered users in the Library of TUL Development of Activated Carbon Web from Acrylic Fibrous Waste

Aktivní uhlíková vlákna získala značnou pozornost v posledních desetiletích v důsledku mimořádných adsorpčních vlastností vůči těžkým kovům, toxickým plynům, barvivům a dalším nebezpečným chemikáliím. ...

Muhammad Salman Naeem; školitel Jiří Militký; konzultant práce Tomáš Škeřík, Michal Miga
Technická univerzita v Liberci

Filtration of air and liquids using active substances
Ganna Ungur; školitel Jakub Hrůza
English Ve druhé části disertační práce je výzkumná činnost zaměřená na nanovlákenné filtry s aktivními látkami pro katalytické čištění vzduchu od oxidů dusíku a oxidu uhelnatého za běžné teploty (20°C). Nanovlákna byla aktivována fotokatalytickými látkami TiO2, kombinovaným katalyzátorem SnO2/CrO2, mikro a nanočásticemi SnO2 dopovanými NiO. Na základě experimentálních výsledků bylo zjištěno, že polymerní nanovlákna nejsou velmi vhodným nosičem fotokatalytických aditiv. Nicméně díky těmto pokusům byl připraven a prozkoumán nový typ fotokatalyzátoru (SnO2/NiO) pro oxidaci oxidu uhelnatého. Kromě toho byl zjištěn a ověřován důležitý vliv vody na fotooxidaci CO. Tento vztah je důležitý, neboť vlhkost čištěného vzduchu se může výrazně lišit a v dnešní době dosud neexistuje jednotný názor na roli vody v této reakci. Bylo potvrzeno, že určité množství vodní páry je nezbytné pro uskutečňování fotokatalytické oxidace CO, nicméně nadměrná vlhkost podporuje "zaplavení" aktivních center na povrchu fotokatalyzátoru. Problém "zaplavení" byl úspěšně vyřešen snížením velikosti částic katalyzátoru. Naše výsledky mohou být užitečné pro praktickou aplikaci i pro obecné studium mechanismu fotokatalytické oxidace CO. In the second part of this thesis our research activity is focused on the air purification from nitrogen oxides and carbon monoxide using the modified nanofibers with the special photocatalytic agents (TiO2; combined catalyst SnO2/CrO2; micro- and nanoparticles SnO2 doped by NiO). Based on the experimental results, it was found that the polymer nanofibers had not been the suitable carriers of photocatalytic additives. But because of these experiments a new type of photocatalyst (SnO2/NiO) for the carbon monoxide oxidation was prepared and studied. And we made our contribution into the determination of the influence of water on the photooxidation of CO. This is important, since there is no consensus about the role of water in this reaction. So it was confirmed that the certain amount of water vapour is necessary for the carrying out of the photocatalytic oxidation of CO. But the excessive humidity promotes the "flooding" of the active sites at the surface of our photocatalyst. The problem of "flooding" was solved by the decrease of particle's size of the catalyst. Our results can be useful for practical application and for studying of the mechanisms of the photocatalytic oxidation of CO. Keywords: filtrace; nanovlákna; nanočástice Available to registered users in the Library of TUL Filtration of air and liquids using active substances

Ve druhé části disertační práce je výzkumná činnost zaměřená na nanovlákenné filtry s aktivními látkami pro katalytické čištění vzduchu od oxidů dusíku a oxidu uhelnatého za běžné teploty (20°C). ...

Ganna Ungur; školitel Jakub Hrůza
Technická univerzita v Liberci

Study of the Magnetically Induced QED Birefringence of the Vacuum in experiment OSQAR
Štěpán Kunc; školitel Miroslav Šulc; konzultant práce Jan Skrbek, Jakub Wiener, Lyudmila Tyunina
English Klasická elektrodynamika vakua je lineární teorií a nepředpokládá foton-fotonový rozptyl ani jiné nelineární vazby mezi elektromagnetickými poli. V roce 1936 učinili Euler, Heisenberg a Weisskopf v raném vývoji kvantové elektrodynamiky (QED) předpoklad, že samotné vakuum se může chovat jako anizotropní médium za přítomnosti vnějšího magnetického pole. Tento jev je známý pod anglickým označením Vacuum Magnetic Birefringence (VMB) a od jeho prvních kvantitativních výpočtů v roce 1970 je stále velkou výzvou pro optickou metrologii. Když se lineárně polarizované světlo pohybuje silným příčným magnetickým polem ve vakuu, polarizační stav světla se změní na eliptický podobně jako v anizotropním krystalu. Rozdíl v indexech lomu řádného a mimořádného paprsku je přímo spojen se základními konstantami, jako je konstanta jemné struktury nebo Comptonova vlnová délka. Dvojlom vakua (VMB) by mohl vznikat také z existence lehkých skalárních nebo pseudoskalárních částic, jako jsou axiony nebo axionům podobné částic. Axion se rozpadá na dva fotony a to by se projevilo jako odchylka od počáteční předpovědi QED. Tato práce zkoumá možnosti měření VMB pomocí supravodivých magnetů z Large Hadron Collider (LHC). Vysoce citlivé měření dvojlomu za použití elektrooptického modulátoru je analyticky vypočítáváno a experimentálně ověřeno na Cotton-Moutonově (CME) jevu v dusíku. Měření probíhalo v rámci experimentu OSQAR v Evropské organizaci pro jaderný výzkum (CERN). V práci jsou diskutovány různé zdroje šumu a výsledná citlivost měření dvojlomu. Disertace se také zabývá využitím optického rezonátoru pro měření VMB. Na konci textu je představeno nové originální řešení pro měření VMB pomocí supravodivých magnetů se statickým magnetickým polem. Classical electrodynamics in a vacuum is a linear theory and does not foresee photon-photon scattering or other nonlinear effects between electromagnetic fields. In 1936 Euler, Heisenberg and Weisskopf put framework, in the earliest development of quantum electrodynamics (QED), that vacuum can behave as a birefringent medium in the presence of the external transverse magnetic field. This phenomenon is known as Vacuum Magnetic Birefringence (VMB) and it is still challenging for optical metrology since the first calculations in 1970. When linearly polarized light travels through the strong transverse magnetic field in vacuum, the polarization state of the light would change to elliptical. The difference in the refraction indexes of the ordinary and extraordinary ray is directly related to fundamental constants, such as fine structure constant or Compton wavelength. Contributions to VMB could also arise from the existence of light scalar or pseudoscalar particles, such as axions or axions like particles. Axions couple to two photons and this would manifest itself as a sizeable deviation from the initial QED prediction. This thesis investigates the possibility of the VMB measurement with Large Hadron Collider (LHC) or other superconducting magnets. High sensitive birefringence measurement based on the electro-optic modulator is analytically calculated and experimentally tested on Cotton-Mouton effect (CME) in nitrogen gas. Measurements were made in experiment OSQAR at European Organization for Nuclear Research (CERN). Various sources of noise are discussed, and a sensitivity of the setup is presented. Optical cavities and their implementation are proposed and calculated. At the end of the thesis, the new solution for VMB measurement with superconducting magnets is presented. Keywords: elektrodynamika Available to registered users in the Library of TUL Study of the Magnetically Induced QED Birefringence of the Vacuum in experiment OSQAR

Klasická elektrodynamika vakua je lineární teorií a nepředpokládá foton-fotonový rozptyl ani jiné nelineární vazby mezi elektromagnetickými poli. V roce 1936 učinili Euler, Heisenberg a Weisskopf v ...

Štěpán Kunc; školitel Miroslav Šulc; konzultant práce Jan Skrbek, Jakub Wiener, Lyudmila Tyunina
Technická univerzita v Liberci

Blind audio source separation via independent component analysis
Jiří Málek; školitel Zbyněk Koldovský
English Disertační práce se zabývá obecným problémem slepé separace zdrojů, zejména se zaměřuje na zvukové signály. Dodatek disertační práce pojednává o automatické klasifikaci biomedicínských dat.Práce se skládá ze tří hlavních částí. V rámci první části je popsán algoritmus pro analýzu nezávislých komponent (ICA) nazvaný Block EFICA. Algoritmus je určen pro separaci okamžikových směsí nestacionárních signálů. Je také ukázáno, že algoritmus je asymptoticky eficientní za předpokladu, že zdrojové signály jsou blokově stacionární a mají konstantní rozptyl.Druhá a třetí část se zabývají separací konvolutorních směsí zvukových zdrojů. Autor zde prezentuje modifikaci pro existující algoritmus T-ABCD, jehož základem je opět ICA. Modifikace předpokládá nedokonalou separaci provedenou ICA a na základě tohoto předpokladu zpřesňuje rekonstrukci zdrojů. Dále je navržena ?online? verze T-ABCD, která je schopna adaptovat separaci vzhledem ke změnám v procesu míchání a také vzhledem k nestacionaritě zdrojů. The thesis deals with the general problem of Blind Source Separation (BSS), themain focus being on audio sources. In an appendix, a research outside the topic of BSS is disscused: The automatic classification of biomedical signals.The general goal of the blind source separation is to estimate unknown sourcesignals from their measured mixtures, while there is no information about the mixing process available. This task is too general and cannot be solved without additional assumptions about the unknown sources. One such assumption is the mutual independence of the source signals.Methods performing the separation based on the independence assumption are denoted as Independent Component Analysis (ICA).Most algorithms described in this thesis are based on ICA.The thesis consists of three main parts.The first part deals with the separationof non-stationary instantaneous mixtures. The author contributed to the proposal of an ICA algorithm called Block EFICA. This algorithm is proved to be asymptotically efficient (i.e. gives the most accurate estimates of the sources possible) provided that the source signals are block-wise stationary and have constant variances.The second and third part concerns the separation of convolutive mixtures ofaudio sources. This problem can be solved via ICA in the time domain, for example by an existing method known as T-ABCD, which was proposed Koldovskýand Tichavský. Modifications for this method are presented. These modificationsimprove the reconstruction of the sources in the case of imperfect ICA separation.Furthermore, an "online" version of the T-ABCD algorithm is proposed. It is ableto adapt to the changes in the mixing system and to the non-stationarity of thesource signals.The appendix deals with automatic classification of medical signals which originate in the screening examination of lower limbs arteries. This examination, performed via inexpensive ultrasound units, aims at an early diagnostics of PeripheralArterial Disease. Automatic classifiers for the data measured by mentioned ultrasound units are designed and trained. These classifiers are able to assign the signals to predefined classes, which reflect the degree of arterial occlusion. Keywords: zvukové signály Available to registered users in the Library of TUL Blind audio source separation via independent component analysis

Disertační práce se zabývá obecným problémem slepé separace zdrojů, zejména se zaměřuje na zvukové signály. Dodatek disertační práce pojednává o automatické klasifikaci biomedicínských dat.Práce se ...

Jiří Málek; školitel Zbyněk Koldovský
Technická univerzita v Liberci

Advanced time average digital holography by means of frequency and phase modulation
Pavel Psota; školitel Václav Kopecký
English This dissertation introduces some developments in the field of time average digital holography widely using as a tool for vibration analysis. The work deals with the most significant drawbacks of the method: limited measurement range and quantitative analysis of the measured Bessel fringe patterns. Different frequency modulation of an object wave and a reference wave in experimental arrangements results in temporally harmonic variation of intensity values of a digital hologram. This feature expresses a relative phase difference between the both waves and therefore any of phase-shifting algorithms can be applied in order to directly calculate a complex field in the hologram plane. Práce rozvíjí digitálně holografickou metodu časového středování, která patří mezi důležité nástroje v oblasti analýzy vibrací. Vývoj se zaměřuje na nejvěší slabiny této metody, které jsou její omezený měřicí rozsah a kvantifikace amplitud vibrací z rekonstruovaných polí. Rozdílná frekvenční modulace referenční a objektové vlny holografického uspořádání způsobuje harmonicky se vyvíjející interferenční pole digitálního hologramu. Tato časová proměnnost je určena relativní fázovou změnou mezi oběma vlnami. Toho lze využít pro přímý výpočet komplexního pole v rovině hologramu pomocí některého z rodiny phase-shifting algoritmů. Keywords: holografie; vibrace Available to registered users in the Library of TUL Advanced time average digital holography by means of frequency and phase modulation

This dissertation introduces some developments in the field of time average digital holography widely using as a tool for vibration analysis. The work deals with the most significant drawbacks of the ...

Pavel Psota; školitel Václav Kopecký
Technická univerzita v Liberci

Selected sorption properties of nanofibers
Yan Wang; školitel Jakub Wiener
English In this work, nanotechnologies including electrospun nanofibers and nanoparticles were implemented for further study of adsorption properties of polyamide 6 nanofibers assembly. Dye was chosen to be a model as the sorbed material for investigating the adsorption properties. Dye static and dynamic sorption properties of polyamide 6 nanofibers assembly were detected, kinetic and thermodynamic considerations were studied, and Titanium dioxide nanoparticles deposition and steam process were applied as surface modification methods for polyamide 6 nanofibers. Static sorption and thermodynamics study revealed that Langmuir isotherm and Pseudo-second order equations fitted the sorption experimental data well, and the sorption process of acid dye on polyamide 6 nanofibers assembly was a feasibility, spontaneous, entropy-driven, and sorption. Steam treatment with temperature over 120°C encouraged the static sorption of acid dyes on polyamide 6 nanofibers assembly. Dynamic sorption study showed that nanofibers have superior dye removal properties than conventional fibers, and hormone and dye sorption capacity of polyamide 6 nanofibers showed a positive relationship with the specific surface area. TiO2 nanoparticles photocatalysis self-cleaning treatment with concentration over 18 mg/m2 and over 90 minutes under UV light could help improving the dye self-cleaning effect, and TiO2 nanoparticles photocatalysis was proved to be one method for improving the dynamic sorption capacity of Acid Orange 7 on polyamide 6 nanofibers. Decolorization of wastewater containing soluble dyes would be one of the potential applications for this method. V této práci byly nanotechnologie implementovány do reálné studie adsorpčních vlastností soustav nanovláken na bázi polyamidu 6. Jako modelový sorbent pro sledování adsorpčních vlastností bylo vybráno organické barvivo. Byly stanoveny statické a dynamické sorpční vlastnosti soustavy nanovláken z polyamidu 6, byly využity kinetické a termodynamické modely, depozice nanočástic oxidu titaničitého a parní aktivace polyamidových vláken. Statická sorpční a studie odhalila, že termodynamická Langmuirova izoterma a kinetická rovnice pseudodruhého řádu dobře vyhovuje při popisu sorpce pro experimentální data ze spontánní sorpčního procesu kyselého barviva do struktury nanovláken z polymidu 6. Parní aktivace polymidu při teplotě nad 120 °C vedla ke zvýšení statické sorpce kyselého barviva do soustavy z polyamidu 6. Studie dynamické sorpce ukázala, že nanovlákna mají lepší sorpční vlastnosti vůči barvivům barviva než konvenční vlákna. Sorpční kapacita nanovláken z polymidu 6 vůči hormonům i barvivům vykazovaly přímou úměru ke specifickému povrchu vláken. Fotokatalytické nanočástice TiO2, vykazovaly samočisticí schopnosti při koncentraci nad 18mg/m2 a době ozařování UV světlem vyšší než 90 minut. Sorpce barviva do nanovlákenného sorbenu ovlivnila samočisticí efekt a fotokatalytické TiO2 nanočástice se ukázaly být jednou z metod pro zlepšení snížení koncentrace barviva Acid Orangue 7 v roztoku. Odbarvování odpadní vody s obsahem rozpustných barviv by být jedním z možných aplikací této metody. Keywords: nanovlákna; vlastnosti materiálů Available to registered users in the Library of TUL Selected sorption properties of nanofibers

In this work, nanotechnologies including electrospun nanofibers and nanoparticles were implemented for further study of adsorption properties of polyamide 6 nanofibers assembly. Dye was chosen to be a ...

Yan Wang; školitel Jakub Wiener
Technická univerzita v Liberci

Využití persulfátu pro odbourávání organických látek
Stanisław Wacławek; školitel Miroslav Černík
English Part of the work was focused to evaluate the efficacy of two persulfate-based oxidants: peroxydisulfate and peroxymonosulfate activated in various ways to treat HCH-impacted environmental media. Results from batch treatment showed positive results for electro-activated PDS but only negligible effectiveness for electro-activated PMS. However, cobalt-mediated activation of PMS had shown good effect on HCH oxidation. Furthermore, tests investigating decomposition of both persulfates were done and the optimal conditions for decontamination (applied current, molar ratio between oxidant and activator) were found. To follow PMS decomposition rate, simple, sensitive and accurate spectrophotometric method has been developed and validated for the determination of it. Furthermore, it was demonstrated that elevated temperatures from meso- or thermophilic digestion could activate persulfates and oxidize toluene and other organic matter in anaerobically digested sludge thereby improving its dewaterability. Furthermore, supernatant obtained after oxidation treatment was conditioned by struvite precipitation in order to remove ammonium nitrogen and phosphates. The results of this study indicate large improvements in ADS properties after PDS treatment in comparison to PMS or temperature conditioning alone. To summarize, this work has shown persulfates applicability for the treatment of HCH-contaminated water and anaerobically digested sludge. It has been shown, that properly activated PDS and PMS can efficiently degrade HCH isomers as well as remove toluene and improve properties of anaerobically digested sludge. The introduction of this thesis is a significant part of a review paper entitled "Chemistry of persulfates in water and wastewater treatment: a review" which is submitted in an impact factored journal. Část práce byla věnována hodnocení účinnosti dvou oxidantů (peroxodisíranu a monoperoxosíranu), aktivovaných různými způsoby, na degradovatelnost hexachlorocyklohexanů (HCH). Velmi rychlá kinetika dekontaminace HCH byla pozorována u peroxodisíranu aktivovaného elektrolýzou při monoperoxosíranu kobaltem měla pozitivní vliv na oxidace HCH. Kromě toho byly provedeny testy pro stanovení kinetiky úbytku peroxodisíranů a optimálních podmínek pro oxidaci (intenzita proudu, molární poměr oxidačního činidla do aktivátoru). Pro sledování rychlosti reakce byla vyvinuta a použita jednoduchá, přesná a citlivá spektroftometrická metoda pro stanovení monoperoxosíranu mj. v aktivovaném kalu. Dále bylo ukázáno, že zvýšená teplota (v rozmezí od mezo- do termofilnícz látek ke zlepšení vlastnosti a odvodnění kalu. Ze supernatantu získaného po oxidaci byl vysrážen struvit pro odstranění amoniakálního dusíku a fosfátu. Výsledky této studie ukazují výrazné zlepšení vlastností kalu po oxidace peroxodisíranem ve srovnání s oxidací monoperoxosíranem nebo zvýšením teploty. Práce ukázala, že peroxosírany jsou vhodné pro zlepšení vlastností kalu, jakož i pro remedikaci podzemní vody kontaminované vysoce toxickým HCH. Byly rovněž zjištěné aktivační metody PMS a PDS pro účinnou degradaci izomerů HCH, toluenu a zlepšení vlastnosti kalu po fermentaci. Teoretická část práce je součástí přehledového článku "Chemistry of persulfates in water and wastewater treatment: a review", který je připraven pro publikaci v časopise s impakt faktorem. Keywords: oxidace Available to registered users in the Library of TUL Využití persulfátu pro odbourávání organických látek

Part of the work was focused to evaluate the efficacy of two persulfate-based oxidants: peroxydisulfate and peroxymonosulfate activated in various ways to treat HCH-impacted environmental media. ...

Stanisław Wacławek; školitel Miroslav Černík
Technická univerzita v Liberci

Weda - new architectural style for World-Wide-Web architecture
Jitka Hübnerová; školitel Pavel Satrapa
English In this work, the proposal of duplex event-based architectural style is described and tested. This style helps with usability, processing and performance of web services especially in conjunction with monitoring and alerting applications or geographic systems. This work has a contribution in the area of software architectures, formal modelling and performance engineering. Thesis has theoretical and practical parts. I first give a brief review of SOA 2.0, EDA and ESB ensemble theory. Then I present a detail analysis of our Weda architecture style and its enhancements and discuss for its essence, characteristics, applicable conditions, applicable scope and application domain. With Weda, service oriented architecture can evolve to event-driven-architecture, while preserving capabilities to communicate over the World-Wide-Web. For this purpose we will introduce new Web-Event-Driven-Architecture (Weda) architectural style, protocol and developed API, which can be established easily into existing web services stack, so millions of web services can be extended and are not forced to be completely rewritten. As tests show, impacts of the Weda architectural style is better throughput for web services and benefit of possibility to extend communication to duplex level with client contract without needing the client to publish a public endpoint over the Internet. Thanks to this discovery, we will describe a Weda's event processing capabilities such us complex event processing and we will bring them to event propagation patterned WWW ESB proposal, which can be integrated into HTTP servers and as well to SaaS model of public clouds. We will mention a practical use case scenario. Work provides quality attributes measurements conducted on our implementation.Weda is modeled as a network of timed automata which results in a compact and intuitively appealing specification and provides its formal validation and verification. V práci je popsán a otestován návrh duplexního událostně řízeného architekturálního stylu. Tento styl rozšiřuje použitelnost webových služeb a zlepšuje jejich výkon a zpracovávání, a to zvláště ve spojení s monitorovacími a pohotovostními aplikacemi nebo geografickými systémy. práce přispívá zejména do oblasti softwavých architektur, formálního modelování a řízení výkonu. Práce má teoretické i praktické části. Nejprve je předložen přehled teorie architektur SOA 2.0, EDA a ESB. Následně je detailně analyzována koncepce architekturálního stylu Weda a jeho rozšíření, diskutována jeho podstata, charakteristiky, podmínky, rozsah a plikační doména. s použitím architekturálního stylu Weda se SOA snadno rozšíří na událostně řízenou architekturu, a to při zachování schopnosti komunikovat přes WWW. Za tímto účelem práce představuje jak specifikaci tohoto stylu, tak protokol a v neposlední řadě vyvinuté API, které může být snadno zařazeno do zásobníku vrstev stávajících služeb tak, že miliony služeb mohou být pouze rozšířeny bez nutnosti jejich přeprogramování. Keywords: WWW služby Available to registered users in the Library of TUL Weda - new architectural style for World-Wide-Web architecture

In this work, the proposal of duplex event-based architectural style is described and tested. This style helps with usability, processing and performance of web services especially in conjunction with ...

Jitka Hübnerová; školitel Pavel Satrapa
Technická univerzita v Liberci

Production of Nonwoven Fabrics by Using Silk Fibres via Electrospinning Technique
Nongnut Sasithorn; školitel Lenka Martinová
English This dissertation was concerned and focused a fabrication of a silk fibroin (SF) nonwoven sheet and its blending with polycaprolactone (PCL) via a needleless electrospinning technique (technology Nanospider TM). The procedure concentrated on a novel method for the preparation of a spinning solution from silk fibroin, by using a mixture of formic acid and calcium chloride as a solvent. The role of concentration of silk fibroin solution, applied voltage and spinning distance are investigated as a function of the morphology of obtained fibres and the spinning performance of the electrospinning process. Biocompatibility of the obtained fibre sheets that resulted from the experiment was evaluated by in vitro testing method, with 3T3 mouse fibroblasts, normal human dermal fibroblasts, MG 63 osteoblasts and human umbilical vein endothelial cells. Tensile strength and hydrophilicity as well as physical properties evaluation of electrospun fibre sheets were performed. Práce se zabývá výrobou nanovlákenných vrstev z fibroinu z přírodního hedvábí (silk fibroin, dále jen SF), a směsí SF s polykaprolaktonem (PCL) připravené metodou bezjehlového elektrostatického zvlákňování (technologie Nanospider TM). V procesu zvlákňování byla zkoumána inovativní metoda přípravy zvlákňovacího roztoku SF za použití rozpouštědla ve formě směsi kyseliny mravenčí a chloridu vápenatého. Výzkum byl zaměřen na vliv koncentrace roztoku fibroinu, použitého napětí a vzdálenosti elektrod na morfologii vzniklých vláken i na samotný proces zvlákňování. In vitro testy za použití 3T3 myších fibroplastů, lidských kožních fibroplastů, MG 63 osteoblastů a lidských endotelových buněk z pupečníkové žíly byly zvoleny pro hodnocení biokompaktibility vlákenných vrstev. Dále byly sledována pevnost v tahu a hydrofilita spolu s dalšími fyzikálními vlastnostmi vytvořených vlákenných vrstev. Keywords: nanovlákenné vrstvy; elektrostatické zvlákňování; nanovlákna; hedvábí Available to registered users in the Library of TUL Production of Nonwoven Fabrics by Using Silk Fibres via Electrospinning Technique

This dissertation was concerned and focused a fabrication of a silk fibroin (SF) nonwoven sheet and its blending with polycaprolactone (PCL) via a needleless electrospinning technique (technology ...

Nongnut Sasithorn; školitel Lenka Martinová
Technická univerzita v Liberci

Selected Mechanical Properties of Polymeric Optical Fiber (POF)
Juan Huang; školitel Dana Křemenáková
English This thesis work is aimed to investigation the selected mechanical properties of POF based on the less contributions from the standpoint of the properties of POF integrated fabrics at present, rather than propose new methods to improve the side illumination of POF or propose new manufacturing techniques of POF fabrics. The experimental work starts from tensile testing and the results indicate that, there is an inverse relation between fiber diameter and tensile strength of POF. The strain value decreases as the fiber diameter increases. And the modulus varies significantly and is assumed to be determined by the various changes of tensile strength and strain. As a synthetic polymer fiber, however, POF is not uniform in fiber thickness, the results from strength distribution represent that the gauge length plays an important role in tensile strength. The results evaluated by Weibull distribution indicate that there is a decay exponential relation between tensile strength and gauge length. POF is with the core/cladding structure. The contributions of core and cladding to the mechanical properties of the whole fiber, and the interphase property between core and cladding are investigated by nanoindentation technique. It is observed from the experimental data that the core is harder than the cladding. Both core and cladding show very strong loading rate sensitivity during nanoindentation testing, which could be explained by the visco-elastic properties of polymers. The interphase width is estimated to be in the range of 800 ~ 1600 nm roughly. In the investigation of POF durability, two fatigue testing are taken into account. One is the tension fatigue testing which is applied to measure the strain response of POF under constant stress amplitude. The results demonstrate that both cyclic extension and total extension go up with increasing fatigue cycles. Compared with other fibers, while, 0.5 mm POF has higher total extension but lower cyclic extension than thicker POFs, which could be explained by different applied external stress and different amount of irreversible deformation in each fiber during fatigue testing. Another is the flex fatigue testing, which is aimed to investigate the flex fatigue lifetime based on the number of bending cycles to break by using the model of fatigue life curve. It is estimated that the fatigue lifetime could be influenced significantly by the testing condition such as the bending angle and speed. In the meanwhile, the flex fatigue sensitivity coefficient is also evaluated and compared with the general value for other materials. Práce je zaměřena na zkoumání vybraných mechanických vlastností POF. Experimentální práce je založena nejprve na zkoumání tahových vlastností stranově vyzařujících optických vláken v závislosti na jejich průměru. s rostoucím průměrem vlákna se relativní pevnost a tažnost snižuje. modul optických vláken se mění významě spolu se změnami pevnosti a tažnosti. podobně jako u syntetických polymerních vláken ovlivňuje také upínací délka pevnost polymerních optických vláken. výsledky získané na základě Weibullova rozdělení indikují exponenciální pokles pevnosti v závislosti na upínací délce. POF mají strukturu jádro/plášť. Příspěvek této struktury i vlastností na rozhraní povrchů mezi jádrem a plášťěm k mechanickým vlastnostem POF byl zkoumán s využitím nanoidentační metody. Bylo zjištěno, že jádro POF je tvrdší než plášť. Obě komponenty, jak jádro, tak i plášť indikují velmi silnou citlivost na rychlosti zatěžování v průběhu nanoindentačního testu, která může být popsána pomocí visko-elastických vlastností polymerů. Odhad šířky mezifáze je přibližně v rozmězí od 800~1600nm. Při hodnocení ohebnosti a životnosti (únavy) POF, byly vzaty v úvahu dva typy testování. Nejprve bylo testováno cyklické namáhání založené na měření deformační odezvy POF na konstantní amplitudu zatěžování. Výsledky ukazují, že jak cyklické protažení, tak i celkové protažení souvisí s přírůstkem únavových cyklů. Ve srovnání s jinými vlákny vykazuje POF o průměru 0,5 mm vyšší celkové protažení, ale nižší cyklické protažení, než POF s větším průměrem. To by mohlo být vysvětleno různým množství nevratné deformace každého vlákna v průměru testování únavy. dále bylo provedeno testování odolnosti v ohybu dle počtu ohybových cyklů do přetrhu. Bylo ukázáno, že tato veličina je významě ovlivněna podmínkami testování, což je úhel ohybu a rychlost. Byl hodnocen také koeficient ohybové citlivosti a porovnán s hodnotami běžnými pro jiné materiály. Keywords: optická vlákna; vlastnosti materiálů; polymery Available to registered users in the Library of TUL Selected Mechanical Properties of Polymeric Optical Fiber (POF)

This thesis work is aimed to investigation the selected mechanical properties of POF based on the less contributions from the standpoint of the properties of POF integrated fabrics at present, rather ...

Juan Huang; školitel Dana Křemenáková
Technická univerzita v Liberci