Having access to clean water is not a certainty for every human being. Today, there are major problems with polluted water that not just affect us humans, but also the ecosystem around us. In recent years, research into making aerogels from protein nanofibrils (PNF) has increased. What is interesting about these gels is their properties of adsorbing contaminants in the water, such as organic molecules and metal ions. In this report, hydrogels and non-dry aerogels (called “non-dry” due to there being one additional heat-treatment step that can be performed to “dry” the aerogel to make it sturdier and more water-proof), have been produced by whey protein isolate (WPI), which is extracted from the dairy industry. This is a sustainable, cheap, and renewable raw material. The goals are thus: (1) to examine if there is a difference in adsorption capacity between hydrogels and non-dry aerogels in a static setup and (2) to understand and examine which product parameters give the gels the best adsorption efficiency. To achieve these goals, eight different gels were synthesized with eight different contents. The parameters have varied from the following; dialyzed or non-dialyzed WPI solution, straight or curly seeds and whether or not salt had been added to the gels. The samples’ adsorption efficiency was analyzed by micro equilibrium dialysis (MED) and UV-VIS spectroscopy. For hydrogels, the dialyzed solution with salt and curly seeds was the variant with the highest binding capacity for ThT at 34% of the initial ThT concentration. For non-dry aerogels the dialyzed solution with curly seeds and no added salt was the best variant for binding ThT, at 84% of initial ThT content bound. It was also seen that the gels that have non-dialyzed WPI solution or that the solutions contained salt increased the adsorption capacity. The conclusions drawn were that salt has a positive effect on the adsorption capacity of the gels that have formed a matrix, and a negative effect on the adsorption of loose fibrils as well as that the solutions may not need to be dialyzed. The type of seeds or fibrils effect on adsorption capacity was inconclusive. The adsorption capacity for non-dry aerogels was three times higher compared to hydrogels. / Att ha tillgång till rent vatten är inte en självklarhet för varje människa. Idag är det stora problem med förorenat vatten som inte bara påverkar oss människor utan också ekosystemet. På senare år har forskning inom att tillverka aerogeler av protein nanofibriller (PNF) ökat. Det som är intressant med dessa geler är deras egenskaper att adsorbera föroreningar i vattnet, som till exempel organiska molekyler och metalljoner. I detta arbete har icke-torra aerogels (kallas "icke-torra" på grund av att det finns ytterligare ett värmebehandlingssteg som kan utföras för att "torka" aerogelen för att göra dem robustare och mer vattentålig) och hydrogels producerats av vassleproteinisolat WPI, som utvinns från mjölkindustrin. Detta protein är ett hållbart, billigt och förnybart råmaterial. Målet med denna rapport är att (1) undersöka om det finns skillnader i adsorptionskapaciteterna mellan hydrogels och icke-torra aerogels i ett statiskt medium (2) förstå och undersöka vilka produktionsparametrar som ger den bästa adsorptionskapaciteten. För att uppnå dessa mål har åtta olika geler syntetiserats med åtta olika innehåll. De varierande parametrarna var följande; dialyserad eller icke dialyserad WPI-lösning, raka eller krulliga frön och om salt har tillsatts eller inte. Proverna analyserades med mikro-jämvikts-dialys och UV-VIS spektroskopi. För hydrogeler var den dialyserade lösningen med salt och krulliga seeds den variant som hade högst bindningskapacitet för ThT, vilket låg på 34 % av den orginellaThT-koncentrationen. För icke-tora aerogels var lösningen som var dialyserad med krulliga frön och inget tillsatt salt den variant som var bäst på att binda ThT, med en kapacitet på 84% av den orginella koncentrationen. Vi såg även att gelerna som hade odialyserad WPI-lösning alternativt att lösningarna som innehöll salt ökade adsorptionskapaciteten. Slutsatserna som dragits är att salt har en positiv påverkan på gelernas adsorptionsförmåga när de format en fibermatris och en negativ påverkan när de bara består av fria fibriller, samt att lösningarna kanske inte behöver dialyseras. Typ av frön eller fibrillers påverkan på adsorptionsförmåga kunde inte påvisas. Icke-torra aerogels hade en adsorptionsförmåga på ThT som är tre gånger högre jämfört med hydrogels.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-314905 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Nelsson Vedung, Emanuel, Singh, Alexander, Wadefjord, Julia |
| Publisher | KTH, Kemi |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-CBH-GRU ; 2022:212 |
Page generated in 0.0019 seconds