Search

Тема выпускной квалификационной работы: «Разработка метода определения потенциальной активности Ð³Ð¸Ð´Ñ€Ð¾Ð»Ð¸Ñ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸Ñ Ð¸ Ð¼Ð¾Ð½Ð¾Ð¾ÐºÑÐ¸Ð³ÐµÐ½Ð°Ð·Ð½Ñ‹Ñ Ñ†ÐµÐ»Ð»ÑŽÐ»Ð°Ð· в почве». Данная работа посвящена модификации метода по установлению активности как в целом целлюлозолитического комплекса Ð²ÑÐµÑ Ñ„ÐµÑ€Ð¼ÐµÐ½Ñ‚Ð¾Ð², так и активности Ð¾Ñ‚Ð´ÐµÐ»ÑŒÐ½Ñ‹Ñ Ñ„ÐµÑ€Ð¼ÐµÐ½Ñ‚Ð¾Ð² данного комплекса, а именно, Ð³Ð¸Ð´Ñ€Ð¾Ð»Ð¸Ñ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸Ñ Ð¸ Ð¼Ð¾Ð½Ð¾Ð¾ÐºÑÐ¸Ð³ÐµÐ½Ð°Ð·Ð½Ñ‹Ñ Ñ†ÐµÐ»Ð»ÑŽÐ»Ð°Ð·. Целью работы было определение влияния ÐºÑ€Ð°ÑÑÑ‰Ð¸Ñ Ð²ÐµÑ‰ÐµÑÑ‚Ð² на определение Ð¸Ð·Ð²ÐµÑÑ‚Ð½Ñ‹Ñ ÐºÐ¾Ð½Ñ†ÐµÐ½Ñ‚Ñ€Ð°Ñ†Ð¸Ð¹ глюкозы, методом определения построения калибровочной кривой. Модификация метода предполагает внесение серной кислоты для осаждения Ð³ÑƒÐ¼Ð¸Ð½Ð¾Ð²Ñ‹Ñ Ð²ÐµÑ‰ÐµÑÑ‚Ð² и исключение этапа разбавления дистиллированной водой на стадии термостатирования перед определением оптической плотности спектрофотометрическим методом. Исследована оценка активности целлюлаз в природной дерново-подзолистой супесчаной почве. В результате исследовательской работы установлено, что целлюлазная активность, определенная стандартным и модифицированным методом при апробации почвы и добавлении галловой кислоты с осаждением серной кислоты существенно различаются почти в 12 раз, при добавлении целлюлозы активность возрастает с 0,16 % до 9,89 % то естьпочти в 62 % увеличивается. Â, The subject of the graduate qualification work is “Development of a method for determining the potential activity of hydrolytic and monooxygenase cellulases in soil”. This work is devoted to the modification of the method for determining the activity of both the whole cellulolytic complex of all enzymes, and the activity of individual enzymes of this complex, namely, hydrolytic and monooxygenase cellulases. The aim of the work was to determine the effect of coloring substances on the determination of known glucose concentrations, by the method of determining the construction of a calibration curve. Modification of the method involves the introduction of sulfuric acid to precipitate humic substances and the exclusion of the dilution stage with distilled water at the temperature control stage before determining the optical density by spectrophotometric method. The assessment of cellulase activity in natural soddy-podzolic sandy loamy soil was studied. As a result of the research work, it was found that the cellulase activity determined by the standard and modified method during soil testing and the addition of gallic acid with the precipitation of sulfuric acid differ significantly by almost 12 times, with the addition of cellulose, the activity increases from 0.16% to 9.89%, i.e. increases by almost 62%.

Работа связана с начальным исследованием свойств электроизоляционной бумаги из бактериальной целлюлозы с нанонаполнителями. Проанализированы стадии развития электрического пробоя ÐºÐ¾Ð¼Ð¿Ð¾Ð·Ð¸Ñ†Ð¸Ð¾Ð½Ð½Ñ‹Ñ Ð¼Ð°Ñ‚ÐµÑ€Ð¸Ð°Ð»Ð¾Ð² с диоксидом кремния. Сопоставлены величины электрической прочности композитов с разной концентрацией наночастиц и стандартной бумаги К-120. Исследована морфология ÐºÐ¾Ð¼Ð¿Ð¾Ð·Ð¸Ñ†Ð¸Ð¾Ð½Ð½Ñ‹Ñ Ð´Ð¸ÑÐ»ÐµÐºÑ‚Ñ€Ð¸ÐºÐ¾Ð². Построены гистограммы распределения по размеру волокон, пор и кластеров наночастиц для композитов разного состава. Обращено внимание на неоднородное распределение нанонаполнителя по Ð¿Ð¾Ð²ÐµÑ€Ñ Ð½Ð¾ÑÑ‚Ð¸ материалов. Замечено, что электрический пробой материалов из бактериальной целлюлозы сопровождается длительной фазой присутствия стримеров и микроразрядов. Получено преимущество по показателю электрической прочности в 3-5 раз для ÐºÐ¾Ð¼Ð¿Ð¾Ð·Ð¸Ñ†Ð¸Ð¾Ð½Ð½Ñ‹Ñ Ð¼Ð°Ñ‚ÐµÑ€Ð¸Ð°Ð»Ð¾Ð² в сравнении с традиционной электроизоляционной бумагой. Выдвинуты предположения о влиянии наночастиц на динамику пробоя. Рекомендовано устранение неравномерности распределения наночастиц в бактериальной целлюлозе., Thesis concerns the study of the novel, made of nanofilled bacterial cellulose, electrical insulation paper’s features. The electrical breakdown development stages for composites filled with nanosilica has been analyzed. The electrical strength parameters of the composites with different nanoparticles weight content and standard electrical insulation paper K-120 has been compared. The composites morphology has been studied with scanning electron microscope. The bar graphs of the fibers, pores and nanoparticle clusters size distribution of the different composite samples has been built up. The heterogeneity of the nano fillers distribution on the material’s surface is noted. It is shown that the composites made of bacterial cellulose significantly longer resists the micro-discharges and streamers presence. The increased electrical strength of the composites, up to 3-5 times bigger than traditional electrical insulation paper, is obtained. The hypothesis about nanosilica impact on electrical breakdown dynamic are given. A nanoparticles distribution and dispersion methods are recommended consider to during the further researches will be concerned with bacterial cellulose nanofilled composites.

Предметом настоящей работы является изучение влияния целлюлозы бамбука на работоспособность электроизоляционной бумаги, впервые изготовленной из указанного сырья по российской Ñ‚ÐµÑ Ð½Ð¾Ð»Ð¾Ð³Ð¸Ð¸. Исследования выполняются в Ñ€Ð°Ð¼ÐºÐ°Ñ Ð¼ÐµÐ¶Ð´ÑƒÐ½Ð°Ñ€Ð¾Ð´Ð½Ð¾Ð³Ð¾ договора № 772 от 24.09.2017 между СПбПУ и университетом Бинь Зыонг (Социалистическая Республика Вьетнам). Актуальность и практическая значимость темы обусловлены: выявлением перспектив применения указанного злакового растения в качестве самовоспроизводящегося сырья для производства высоковольтной ЭИБ во Вьетнаме (в перспективе, возможно, и в РФ), а также - расширением представлений о взаимосвязи особенностей целлюлозного волокна и работоспособности компонентов бумажно-пропитанной изоляции. Исследованы электрофизические и Ð¼ÐµÑ Ð°Ð½Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸Ðµ свойства Ð¾Ð¿Ñ‹Ñ‚Ð½Ñ‹Ñ Ð¾Ð±Ñ€Ð°Ð·Ñ†Ð¾Ð² бумаги из бамбука и бактериальной целлюлозы; определен Ð¸Ñ ÑÐ¾ÑÑ‚Ð°Ð² по волокну; сравнительная нагревостойкость (по изменению предела Ð¼ÐµÑ Ð°Ð½Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¾Ð¹ прочности на разрыв) и сорбционная способность (оптическими методами). Результаты исследования сопоставлены с аналогичными Ñ Ð°Ñ€Ð°ÐºÑ‚ÐµÑ€Ð¸ÑÑ‚Ð¸ÐºÐ°Ð¼Ð¸ традиционно используемой ЭИБ из целлюлозы сосны. Полученные сведения позволили заключить, что целлюлоза бамбука являются перспективным волокном для создания Ð²Ñ‹ÑÐ¾ÐºÐ¾Ð²Ð¾Ð»ÑŒÑ‚Ð½Ñ‹Ñ Ð´Ð¸ÑÐ»ÐµÐºÑ‚Ñ€Ð¸ÐºÐ¾Ð², как для Республики Вьетнам (из национального сырья), так и для России. Вывод 5 основан на Ð¿Ñ€ÐµÐ²Ð¾ÑÑ Ð¾Ð´ÑÑ‚Ð²Ðµ по ряду показателей ЭИБ из бамбука (адаптируемого к климату РФ) над прототипом из сосны, что имеет существенное значение с позиции экологии и лесосбережения., The subject of this work is the study of the effect of bamboo cellulose on the performance of electrical insulation paper, which has been produced from the mentioned raw materials according to Russian technology for the first time. The research is carried out within the framework of the International Agreement No 772 of 24 September 2017 between SPbPU and Binh Duong University (the Socialist Republic of Vietnam). The relevance and practical significance of the topic are conditioned by the identification of prospects for the use of this cereal plant as a self-reproducing raw material for the production of high-voltage EIP in Vietnam (in perspective, possibly, in the Russian Federation), as well as the expansion of ideas about the relationship between the features of cellulose fibre and the performance of the components of paper-impregnated insulation. The electrophysical and mechanical properties of experimental samples of paper made of bamboo and bacterial cellulose were investigated; their composition by fibre, comparative heat resistance (by changing the mechanical tensile strength), and sorption capacity (by optical methods) were determined. The results of the study are compared with similar characteristics of the traditionally used EIP made of pine pulp. The obtained data allowed us to conclude that bamboo cellulose is a promising fibre for the creation of high-voltage dielectrics, both for the Republic of Vietnam (from 6 national raw materials) and for Russia. The conclusion is based on the superiority in several indicators of EIP made of bamboo (adapted to the climate of the Russian Federation) over the prototype made of pine, which is of significant importance from the point of view of ecology and forest conservation.

На 67 с., 16 рис., 13 табл. Тема выпускной квалификационной работы: «Микробиологическая утилизация Ð¾Ñ‚Ñ Ð¾Ð´Ð¾Ð² целлюлозы и гемицеллюлозы, сопряженная с получением биоэтанола и ксилита». Поставленные задачи в Ñ€Ð°Ð¼ÐºÐ°Ñ Ð¸ÑÑÐ»ÐµÐ´Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ: 1. Изучение Ñ Ð¸Ð¼Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¾Ð³Ð¾ состава Ð±Ñ‹Ñ‚Ð¾Ð²Ñ‹Ñ Ð¸ Ð¿Ñ€Ð¾Ð¼Ñ‹ÑˆÐ»ÐµÐ½Ð½Ñ‹Ñ Ð¾Ñ‚Ñ Ð¾Ð´Ð¾Ð² целлюлозы и гемицеллюлозы. 2. Анализ Ð»Ð¸Ñ‚ÐµÑ€Ð°Ñ‚ÑƒÑ€Ð½Ñ‹Ñ Ð´Ð°Ð½Ð½Ñ‹Ñ , ÐºÐ°ÑÐ°ÑŽÑ‰Ð¸Ñ ÑÑ Ð±Ð¸Ð¾Ñ Ð¸Ð¼Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¾Ð³Ð¾ потенциала Ñ€Ð°Ð·Ð»Ð¸Ñ‡Ð½Ñ‹Ñ Ñ‚Ð°ÐºÑÐ¾Ð½Ð¾Ð¼Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸Ñ Ð³Ñ€ÑƒÐ¿Ð¿ микроорганизмов, с выделением наиболее Ð¿ÐµÑ€ÑÐ¿ÐµÐºÑ‚Ð¸Ð²Ð½Ñ‹Ñ Ð±Ð¸Ð¾ÐºÐ°Ñ‚Ð°Ð»Ð¸Ð·Ð°Ñ‚Ð¾Ñ€Ð¾Ð² для утилизации субстратов на основе Ð¾Ñ‚Ñ Ð¾Ð´Ð¾Ð² целлюлозы и гемицеллюлозы. 3. Анализ особенностей Ñ‚Ñ€Ð°Ð´Ð¸Ñ†Ð¸Ð¾Ð½Ð½Ñ‹Ñ Ð¼ÐµÑ‚Ð¾Ð´Ð¾Ð² подготовки субстратов к биоконверсии на основе Ð¾Ñ‚Ñ Ð¾Ð´Ð¾Ð² целлюлозы и гемицеллюлозы. 4. Проведение кислотного гидролиза и процесса детоксикации ÑÑƒÐ»ÑŒÑ„Ð¸Ñ‚Ð½Ñ‹Ñ Ñ‰ÐµÐ»Ð¾ÐºÐ¾Ð² с оптимизацией параметров процессов. 5. Проведение Ð¿ÐµÑ€Ð¸Ð¾Ð´Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸Ñ ÑÐ¿Ð¸Ñ€Ñ‚Ð¾Ð²Ñ‹Ñ Ð¸ ÐºÑÐ¸Ð»Ð¸Ñ‚Ð½Ñ‹Ñ Ñ„ÐµÑ€Ð¼ÐµÐ½Ñ‚Ð°Ñ†Ð¸Ð¹ субстратов из Ð¾Ñ‚Ñ Ð¾Ð´Ð¾Ð² целлюлозы и гемицеллюлозы. 6. Cтатистическая обработка результатов с предоставлением Ð²Ñ‹Ñ Ð¾Ð´Ð¾Ð² этанола и ксилита, а также формулировка вывода о применимости использования S. cerevisiae и P. tannophilus для утилизации Ð±Ñ‹Ñ‚Ð¾Ð²Ñ‹Ñ Ð¸ Ð¿Ñ€Ð¾Ð¼Ñ‹ÑˆÐ»ÐµÐ½Ð½Ñ‹Ñ Ð¾Ñ‚Ñ Ð¾Ð´Ð¾Ð² целлюлозы и гемицеллюлозы. В результате было доказано, что штаммы дрожжей Pachysolen tannophilus и Saccharomyces cerevisiae являются перспективными биокатализаторами для получения этанола, о чем свидетельствуют экспериментально полученные результаты., 67 pages, 16 figures, 13 tables. The theme of the final qualification work: "Microbiological utilization of cellulosic and hemicellulosic waste associated with the production of bioethanol and xylitol." Tasks that were solved during the study: 1. The study of the chemical composition of household and industrial cellulosic and hemicellulosic waste. 2. The analysis of literature data about the biochemical potential of various taxonomic groups of microorganisms with the selection of the most promising catalysts for the utilization of cellulosic and hemicellulosic waste. 3. The analysis of features of traditional methods for the preparation of substrates based on cellulosic and hemicellulosic waste for bioconversion. 4. Conducting acid hydrolysis and detoxification of sulfite liquors with the optimization of processe parameters. 5. Conducting the periodic alcoholic fermentation of substrates from cellulosic and hemicellulosic waste. 6. Statistical processing of the results with the bioethanol and xylitol yields, as well as the conclusion on the applicability of the use of S. cerevisiae and P. tannophilus for the disposal of household and industrial cellulosic and hemicellulosic waste. As a result, it was proved that yeast strains Pachysolen tannophilus and Saccharomyces cerevisiae are promising biocatalysts for ethanol production, as evidenced by the experimentally obtained results.