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Die feuchte Wundbehandlung ist ein elementarer Bestandteil zeitgemäßer Wundversorgung. Bereits im 19. Jahrhundert wandte F. Hebra in Wien kontinuierliche Wasserbäder bei brandverletzten Patienten erfolgreich an. G. D. Winter zeigte 1962 erstmals experimentell am Schwein, dass es unter einem Okklusivverband innerhalb kürzerer Zeit zu einer vollständigeren Epithelisierung kommt als bei Luftexposition. Bei der Entwicklung von liposomalen Hydrogelen mit wundheilenden Eigenschaften kann somit das Verhalten der Wasserabgabe an die Haut bzw. das Abdampfverhalten von Wasser - bis hin zum Eintrocknen des Gels - ein qualitätsrelevanter Parameter sein. In diesem Rahmen wurde die Anwendungsbreite der Wasserdampfsorption auf halbfeste pharmazeutische Zubereitungen erweitert, um das Abdampfverhalten näher zu untersuchen und quantifizieren zu können.
Für die Untersuchungen wurden drei unterschiedlich hergestellte bzw. gelagerte wundheilende Gele verwendet.
Dazu wurden Wasserdampfsorptionmessungen an Hydrogelen unterschiedlicher Chargen durchgeführt. Die eingewogenen Proben wurden mit 2 unterschiedlichen DVS-Varianten vermessen:
1. bei einer konstanten Feuchte von 50% relativer Feuchte (r. F.)
2. mit einem vorgegebenen definierten Feuchteprofil (zunächst abnehmende Feuchte von 95% bis 0% r. F. in 5%-Schritten und danach analoger Wiederanstieg auf das Ausgangsniveau).
Eine vergleichbare Oberfläche wurde unter Verwendung einer definierten Tropfengröße (Spritze) erreicht. Jeweils durchgeführte Doppelbestimmungen zeigen die gute Reproduzierbarkeit der Messungen.
Zur Charakterisierung des Abdampfverhaltens wurden die Wasserdampfadsorptionsmessungen bezüglich des prozentualen Masseverlustes (m in %) und der Dynamik (dm/dt in %·min-1) ausgewertet. Zwei sehr ähnlich hergestellte Gele wiesen ein fast identisches Abdampfverhalten auf, der Masseverlust des dritten Gels war verlangsamt. Insbesondere bei den Versuchen unter konstanter relativer Feuchte zeigte Gel 3 eine deutlich abweichende Dynamik des Masseverlustes. Bei definiertem Feuchteprofil traten analoge Unterschiede auf.
Es konnten mit Hilfe der DVS-Methode gelspezifische Unterschiede bezüglich des Abdampfverhaltens des Wassers infolge einer veränderten Mikrostruktur der untersuchten Gele nachgewiesen werden. Auf der Grundlage dieser Informationen ist es möglich, maßgeschneiderte Hydrogele mit einem definierten Abdampfverhalten herzustellen und dadurch die Produkteigenschaften wundheilender Hydrogele zu verbessern.
Citrus pectins, necessary for the food industry and many other applications, are produced by large companies and distributed worldwide. On their way to the customers, the pectins may be stored under unfavourable environmental conditions for longer periods. This can alter their properties and affect their quality in the final application. It can be assumed that (1) pectins from different suppliers, produced from varying raw materials and under different processing conditions, have also varying material properties and water binding behaviour, and (2) the storage of pectins at 60 °C and 80 % humidity might alter these properties and the increase of hydrophilic groups might increase also their water binding ability. The aim of the present study was to investigate the water binding properties of different commercial pectins prior to and after storage by differential scanning calorimetry (DSC) at different water contents.
Zeolite synthesis was studied using two silica rich filtration residues (FR 1 and FR 2) as Si-source
and sodium aluminate in a direct synthesis at 60°C at strong alkaline conditions (8 M - 16 M NaOH).
In addition to these one-pot syntheses, a two-step process was investigated. Here, an alkaline digestion
of FR at 60°C was followed by gel precipitation with sodium aluminate and gel crystallization
under usual conditions of 80°C - 90°C. The results show that the substitution of chemical
reagent sodium silicate by a waste material like FR as Si-source is possible but requires fine tuning
of the reaction conditions as zeolite crystallization is a process under kinetic control. The
solubility behaviour and impurities of the inserted filtration residues strongly influenced the
course of reaction. Thus zeolites like hydrosodalite or intermediate zeolite between cancrinite
and sodalite, or zeolite NaA or Z-21 in cocrystallization with hydrosodalite could be observed in
the one pot syntheses already in a short time interval between 1 - 4 h depending on the alkalinity.
The two step process yield to zeolites NaA and NaX in very good quality. The reaction process of FR
in both reaction methods was characterized by chemical analyses, X-ray powder diffraction,
Fourier transform infrared spectroscopy as well as scanning electron microscopy. Surface area
and water content of selected products were further characterized by the BET-method and by
thermogravimetry. Summing up the results, we can show that zeolite formation from filtration residues
is possible by several reaction procedures as model cases for a re-use of industrial waste
materials. Beside the importance for environmental protection, the reactions are of interest for
zeolite chemistry as the re-use of FR is possible under economically conditions of low energy consumption
at 60°C and short reaction periods.
Established maximum levels for the mycotoxin zearalenone (ZEN) in edible oil require monitoring by reliable analytical methods. Therefore, an automated SPE-HPLC online system based on dynamic covalent hydrazine chemistry has been developed. The SPE step comprises a reversible hydrazone formation by ZEN and a hydrazine moiety covalently attached to a solid phase. Seven hydrazine materials with different properties regarding the resin backbone, pore size, particle size, specific surface area, and loading have been evaluated. As a result, a hydrazine-functionalized silica gel was chosen. The final automated online method was validated and applied to the analysis of three maize germ oil samples including a provisionally certified reference material. Important performance criteria for the recovery (70–120 %) and precision (RSDr <25 %) as set by the Commission Regulation EC 401/2006 were fulfilled: The mean recovery was 78 % and RSDr did not exceed 8 %. The results of the SPE-HPLC online method were further compared to results obtained by liquid&–liquid extraction with stable isotope dilution analysis LC-MS/MS and found to be in good agreement. The developed SPE-HPLC online system with fluorescence detection allows a reliable, accurate, and sensitive quantification (limit of quantification, 30 µg/kg) of ZEN in edible oils while significantly reducing the workload. To our knowledge, this is the first report on an automated SPE-HPLC method based on a covalent SPE approach.
The pore structure of lightweight granules made from masonry rubble was studied in order to better understand their engineering properties. Thermally and hydrothermally hardened granules were tested. Analysis by ESEM, mercury porosimetry and sorption methods yield important insight into their microstructure. The thermal granules are characterised by partly melted vitreous areas and large internal macropores that are connected via narrow throats. They show a marginal specific surface area along with a hydrophobic behaviour. In contrast, the hydrothermal granules have an accessible mesoporous system containing plate-like and ink-bottle pores. The shape of their water isotherms depending on the granules CaO content is sensitive to the morphology of calcium silicate hydrate phases (CSH). The hysteresis changes from a narrow loop that closes at low pressures, which can be attributed to coarser more crystalline CSH, to a large triangular-shaped loop along with a low pressure hysteresis, which is characteristic for fine fibre-like CSH with ink-bottle and plate-like pore morphologies. Granules with fibre-like CSH have the higher specific surfaces areas but those with more crystalline CSH show stronger physisorption of water molecules.
Die Herstellung hydrothermal erhärteter Granulate ist eine Möglichkeit zur Wiederverwertung von ziegelhaltigem Mauerwerkbruch, der derzeit aufgrund der heterogenen Zusammensetzung und hoher Feinanteile ein besonders hohes Verwertungsdefizit aufweist. Dabei ist die hydrothermale Erhärtung in einem Autoklav bei 200 °C und 1.6 MPa in gesättigter Wasserdampfatmosphäre eine Alternative mit geringerem Energieverbrauch im Vergleich zur thermischen Herstellung von Leichtgranulaten aus mineralischen Abfällen (Blähgranulate) oder Tonen und Schiefer (kommerzieller Blähton bzw. Blähschiefer), die bei Temperaturen von 1200-1300 °C im Drehrohrofen erfolgt.
Die Festigkeit der Hydrothermalgranulate entwickelt sich bei diesem Prozess durch die Ausbildung von Calciumsilicathydrat-Phasen (CSH), die durch die Reaktion zwischen Quarzpartikeln und hydratisiertem Kalk entstehen. Die so erzeugten Hydrothermalgranulate haben Rohdichten zwischen 1500 kg/m3 und 2000 kg/m3. Damit und auch durch andere Eigenschaften unterscheiden sie sich von den thermisch erhärteten Blähgranulaten bzw. Blähtonen. Ursache dafür ist letztendlich eine sehr unterschiedliche Gefüge- und Porenstruktur. Im vorliegenden Beitrag wird hauptsächlich über die Ergebnisse der Mikrostrukturuntersuchungen an Hydrothermalgranulaten zusammen mit ihren technologischen Eigenschaften, wie Kornfestigkeit, Rohdichte und Wasseraufnahme, berichtet.
Zeolitic Imidazolate Frameworks (ZIFs) are crystalline materials
that comprise of metal nodes and Imidazole derivatives as
linkers. ZIF-67 is often used in polymer composite materials
e. g. for gas separation membranes. Post-synthesis treatment of
ZIF-67 crystals with ultrasound leads to unforeseen plasticity
that resulted in sintered ZIF-67 and ZIF-67 nano-flakes.
Consequently, ultrasound increases the external surface area of
ZIF-67 which might improve e.g. blending with polymers in
composite materials. These new morphologies of ZIF-67 were
characterized by transmission electron, scanning electron, and
atomic force microscopy. The ultrasound treatment of ZIF-67
did not result in the formation of an amorphous framework or
a meta-stable crystal structure as indicated by powder x-ray
diffraction. In addition, ultra-sonicated ZIF-67 retained the high
gas adsorption capacity and pore size compared to synthesized
ZIF-67. The morphological changes are hard to detect with
standard analytical methods that are usually utilized for MOF
characterization. These findings also suggest that sonochemical
treatment of ZIFs leads to structural effects beyond increasing
the amount of nucleation clusters during sono-chemical synthesis,
which is currently not addressed in the field.