Abiotická hydrolýza a biodegradace vybraných polyesterů v anaerobním vodném prostředí

Abstract

Diplomová práce je zaměřena na testování abiotické hydrolýzy polybutylen sukcinátu (PBS), polybutylen sukcinát-adipátu (PBSA), polybutylen adipát-tereftalátu (PBAT), polybutylen tereftalátu (PBT), ve vodném pufrovaném prostředí (pH 7,02) při teplotách 37°C, 58°C a 70°C a na biorozložitelnosti PBSA v anaerobním mezofilním a termofilním prostředí. Abiotická hydrolýza byla vyhodnocena na základě celkového organického uhlíku rozpuštěného v kapalné fázi po hydrolýze, z hlediska hmotnostního úbytku vzorků po hydrolýze a pomocí ATR-FTIR spektroskopie. Na základě těchto provedených analýz bylo zjištěno, že stupeň hydrolýzy PBS, PBSA, PBAT roste se zvyšující se teplotou. Dále bylo zjištěno, že PBT abiotické hydrolýze nepodléhá. Anaerobní biodegradace PBSA v mezofilním a termofilním prostředí byla vyhodnocena na základě produkce metanu a oxidu uhličitého v plynné fázi pomocí plynové chromatografie, pomocí hmotnostního úbytku PBSA po biodegradaci, ATR-FTIR spektroskopie a za pomoci diferenciální skenovací kalorimetrie. Bylo zjištěno, že za mezofilních podmínek (37 °C) dosáhla biodegradace PBSA 22,31 %. Za termofilních podmínek (58 °C) dosáhla biodegradace PBSA 34,04 %. ATR-FTIR spektroskopie prokázala, že s rostoucí teplotou a dobou expozice PBSA dochází k postupnému poklesu absorbance funkční skupiny C=O. Diferenciální skenovací kalorimetrie odhalila změny v kinetice krystalizace PBSA. K těmto změnám došlo v důsledku biodegradace PBSA.