НАСТАВНО НАУЧНО ВЕЋЕ П О З И Вarhiva.tmf.bg.ac.rs/interno/nn vece 26...

НАСТАВНО-НАУЧНО ВЕЋЕ П О З И В

Позивају се чланови Наставно-научног већа Факултета да присуствују 6. редовној СЕДНИЦИ НАСТАВНО-НАУЧНОГ ВЕЋА ФАКУЛТЕТА

коју на основу члана 40. Статута факултета заказујем за:

26. МАЈ 2016. ГОДИНЕ У СВЕЧАНОЈ САЛИ За заказану седницу НН већа Факултета предвиђа се следећи:

ДНЕВНИ РЕД: 1.ОВЕРА И УСВАЈАЊЕ ЗАПИСНИКА СА 5. РЕДОВНЕ СЕДНИЦЕ НН ВЕЋА ФАКУЛТЕТА одржане 14. 4. 2016. год. 2.НАСТАВНА ПИТАЊА Известилац: проф. др Александра Перић-Грујић 2.1. Списак дипломираних студената у периоду од 4. 4. 2016. год. до 16. 5. 2016. год. 2.2. Пријављени дипломски радови 2.3. Пријављени дипломски радови (студетни уписани шк. 2005/6) 2.4. Списак студената који су одбранили завршни рад од 4. 4. 2016. год. до 16. 5. 2016. год. 2.5. Пријављени завршни радови 2.5.1. Образложења тема завршних радова 2.6 . Списак студената који су одбранили завршни мастер рад од 4. 4. 2016. год. до 16. 5. 2016. год. 2.7. Пријављени завршни мастер радови 2.7.1. Образложења тема завршних мастер радова 2.8. МАГИСТАРСКЕ ТЕЗЕ 2.9. Продужење рока за одбрану магистарске тезе 2.10. ДОКТОРСКЕ СТУДИЈЕ Известилац: проф. др Петар Ускоковић 2.10. Именовање Комисије за завршни испит студената докторских студија 3. КАДРОВСКА ПИТАЊА Известилац: проф. др Александар Орловић 3.1.Извештај Комисије референата за избор у научно-истраживачка звања 3.2 Именовање Комисије референата за писање Извештаја за избор у научно-истраживачка звања 3.3. Предлог за пријаву техничког решења Матичном одбору за материјале и хемијску технологију 4. ПИТАЊА, ПРЕДЛОЗИ И ИНИЦИЈАТИВЕ 5.ТЕКУЋА ПИТАЊА ПРЕДСЕДНИК НН ВЕЋА ФАКУЛТЕТА

Проф. др Ђорђе Јанаћковић с.р.

2 НАСТАВНО НАУЧНО ВЕЋЕ, 26.05.2016.

З А П И С Н И К

са 5. редовне седнице Наставно- научног већа, одржане 14. 4. 2016. год. у Великом амфитеатру, после седнице Изборног већа, са почетком у 13 часова. Седници је присуствовало 35 чланова Наставно-научног већа. Одсутни: Рајко Шашић, Гордана Кокеза, Бобан Маринковић и Ана Зекић. Осим чланова Већа седници је присуствовала Миља Дачић, референт за наставно-студентска питања. На предлог декана проф. др Ђорђа Јанаћковића, за ову седницу је прихваћен следећи

ДНЕВНИ РЕД:

1.ОВЕРА И УСВАЈАЊЕ ЗАПИСНИКА СА 4. РЕДОВНЕ СЕДНИЦЕ НН ВЕЋА ФАКУЛТЕТА одржане 3. 3. 2016. год. 2.НАСТАВНА ПИТАЊА Известилац: проф. др Александра Перић-Грујић 2.1. Списак дипломираних студената у периоду од 22. 2. 2016. год. до 4. 4. 2016. год. 2.2. Списaк студената који су одбранили завршни рад од 22. 2. 2016. год. до 4. 4. 2016. год. 2.3. Пријављени завршни радови 2.3.1. Образложења тема завршних радова 2.4 . Списак студената који су одбранили завршни мастер рад од 22. 2. 2016. год. до 4. 4. 2016. год. 2.5. Пријављени завршни мастер радови 2.5.1. Образложења тема завршних мастер радова 2.6. Захтев за промену назива диплoме на мастер студијама ИЗЖС 2.7. ДОКТОРСКЕ СТУДИЈЕ Известилац: проф. др Петар Ускоковић 2.8. Именовање Комисије за завршни испит студената докторских студија 3. КАДРОВСКА ПИТАЊА Известилац: проф. др Александар Орловић 3.1.Извештај Комисије референата за избор у научно-истраживачка звања 3.2 Именовање Комисије референата за писање Извештаја за избор у научно-истраживачка звања 3.3. Давање сагласности за ангажовање сарадника за извођење наставе и вежби 3.4. Давање сагласности за учешће на конкурсу Министарства просвете, науке и технолошког развоја 3.5. Предлог за пријаву техничког решења Матичном одбору за материјале и хемијску технологију 3.6. Давање сагласности за учешће на конференцији у иностранству 3.7. Избор новог представника ТМФ у Већу научне области природних наука 3.8. Именовање рецензената за техничко-технолошка решења 4. ПИТАЊА, ПРЕДЛОЗИ И ИНИЦИЈАТИВЕ 5.ТЕКУЋА ПИТАЊА

НАСТАВНО НАУЧНО ВЕЋЕ, 26.05.2016. 3

Тачка 1. Записник са 4. редовне седнице НН већа одржане 3. 3. 2016. године је усвојен једногласно (као у материјалу)

Тачка 2. Известилац по наставним питањима била је проф. др Александра Перић-Грујић, продекан. 2.1. НН веће је прихватило списак дипломираних студената у периоду од 22. 2. 2016. год. до 4. 4. 2016. год. (као у материјалу). 2.2. НН веће је прихватило списак студената који су одбранили завршни рад у периоду од 22. 2. 2016. год. до 4. 4. 2016. год. (као у материјалу). 2.3. НН веће је прихватило списак пријављених завршних радова ( као у материјалу), уз следеће корекције: Код кандидата под редним бројем 2. треба да пише: Ана Петовић (277/04), студијски програм ОХ 2.4. НН веће је прихватило списак студената који су одбранили завршни мастер рад у периоду од 22. 2. 2016. год. до 4. 4. 2016. год. (као у материјалу). 2.5. НН веће је прихватило списак пријављених завршних мастер радова кандидатa (као у материјалу). 2.6. НН веће је разматрало захтев Катедре за инжењерство заштите животне средине да се изврши промена назива дипломе на мастер студијама самосталног студијског програма Инжењерство заштите животне средине и да уместо назива мастер инжењер заштите животне средине свршени студенти добију звање мастер инжењер технологије - заштита животне средине. Проф. др Драган Повреновић је рекао да су се у више наврата јавили одређени проблеми при запошљавању, али и остваривању одређених права свршених студената Инжењерства заштите животне средине на ТМФ-у, и то као искључива последица недовољно јасног профилисања назива дипломе, што је и образложено у материјалу. Проф. др Ђорђе Јанаћковић је обавестио чланове НН већа да је одржан састанак по овом питању са Комисијом за акредитацију и проверу квалитета Републике Србије. Након дискусије у којој су учествовалии: др Ђорђе Јанаћковић, др Драган Повреновић, др Дарко Радосављевић, др Сузана Димитријевић и др Никола Никачевић, Наставно-научно веће је донело одлуку да се покрене процедура за измену назива дипломе мастер инжењер заштите животне средине и да се предлог упути Већу групације техничко-технолошких наука Универзитета у Београду. Известилац је био проф. др Петар Ускоковић, продекан за докторске студије 2. 7. НН веће је донело одлуку о прихватању: I Састава Комисија за оцену научне заснованости тема (као у материјалу)


II Извештаја Комисија о оцени научне заснованости теме (као у материјалу) уз следеће корекције и допуне: Код кандидата под редним бројем 4. Mr Hatim Abdalla Sasi Issa, дипл. инж. Треба да се коригује штампарска грешка, тако да је назив теме: „Механо-хемијски и термички третман железоносних отпадних материјала: еколошки доприноси и синергетски ефекти“ (Мechano-chemical and thermal treatment of iron bearing waste materials: ecological benefits and synergetic effects)

III Састава Комисија за оцену и одбрану докторске дисертације (као у материјалу) уз следећу допуну: Код кандидата под редним бројем 1. мр Лазара Копање, дипл. инж., 3. члан Комисије је др Радмила Јанчић-Хајнеман, ред. проф. ТМФ Код кандидата под редним бројем 8. мр Радојице Пешић, дипл. инж. , 3. члан Комисије је др Зорана Арсенијевић, научни саветник ИХТМ 2.8. НН веће је донело одлуку о именовању Комисије за завршни испит студената докторских студија (као у материјалу), уз следећу корекцију: Код кандидата под редним бројем 5. Alsadek A Alguail (4041/14), 3. члан Комисије је проф. др Ненад Радовић

Тачка 3. Известилац по кадровским питањима је био проф. др Александар Орловић, продекан 3.1. НН веће је донело одлуку о прихватању Извештаја Комисије референата за избор у научно-истраживачко звање и то: 1. Др Биљана М. Пејић, дипл. инж. избор у звање научни сарадник 2. Др Милена Кнежевић, дипл. инж. избор у звање научни сарадник 3. Др Марија Д. Павловић, мастер инж. избор у звање научни сарадник 4. Др Марина Михајловић, дипл. инж. избор у звање научни сарадник 5. Др Маја Љ. Булатовић, дипл. инж. избор у звање научни сарадник 6. Др Јелена Мирковић, дипл. инж. избор у звање научни сарадник 7. Радослава Правиловић, дипл. инж. реизбор у звање истраживач сарадник 8. Јелена Миленковић, мастер инж. реизбор у звање истраживач сарадник 9. Јелена Пајник, дипл. инж. избор у звање истраживач сарадник 10. Анета Бунтић, дипл. биолог избор у звање истраживач сарадник 11. Др Тања Ј. Николић, дипл. инж. избор у звање истраживач сарадник 12. Ана Дуганџић, дипл. инж. избор у звање истраживач сарадник 13. Тихомир Ковачевић, дипл. инж. избор у звање истраживач сарадник


3.2. НН веће је донело одлуку о именовању Комисије референата за писање Извештаја за избор у научно-истраживачка звања и то: 1.На предлог Катедре за органску хемијску технологију именује се Комисија референата за писање Извештаја о испуњености услова за избор др Јасне Ивановић, дипл. инж. у звање виши научни сарадник у саставу: 1. Др Ирена Жижовић, ван. проф. ТМФ 2. Др Мелина Калагасидис Крушић, ван. проф. ТМФ 3. Др Весна Ракић, ред. проф. Универзитета у Београду, Пољопривредни факултет 2. На предлог Катедре за органску хемију именује се Комисија референата за писање Извештаја о испуњености услова за избор др Оливере Главашки, дипл. инж. у звање научни сарадник у саставу: 1. Др Душан Мијин, ред. проф. ТМФ 2. Др Слободан Петровић, ред. проф. у пензији ТМФ 3. Др Милка Аврамов Ивић, научни саветник Института за хемију, технологију и металургију, Београд 3. На предлог Катедре за биохемијско инжењерство и биотехнологију именује се Комисија референата за писање Извештаја о испуњености услова за избор др Марије Ћоровић, дипл. инж. у звање научни сарадник у саставу: 1. Др Дејан Безбрадица, ван. проф. ТМФ 2. Др Зорица Кнежевић-Југовић, ред. проф. ТМФ 3. Др Мирјана Антов, ред. проф. Технолошког факултета Универзитета у Новом Саду 4. .На предлог Катедре за физичку хемију и електрохемију именује се Комисија референата за писање Извештаја о испуњености услова за избор др Жељке Ђурђевић, дипл. инж. у звање научни сарадник у саставу: 1. Др Весна Мишковић-Станковић, ред. проф. ТМФ 2. Др Јелена Бајат, ред. проф. ТМФ 3.Др Зорица Качаревић-Поповић, научни саветник ИНН Винча 5. На предлог Катедре за органску хемијску технологију именује се Комисија референата за писање Извештаја о испуњености услова за избор др Марије Бабић, дипл. инж. у звање научни сарадник у саставу: 1. Др Симонида Томић, ван. проф. ТМФ 2. Др Гордана Ушћумлић, ред. проф. ТМФ 3.Др Биљана Божић, ван. проф. Биолошког факултета у Београду 6. На предлог Катедре за биохемијско инжењерство и биотехнологију именује се Комисија референата за писање Извештаја о испуњености услова за избор Неде Радовановић, дипл. биолог у звање истраживач сарадник у саставу: 1. Др Сузана Димитријевић-Бранковић, ван. проф. ТМФ 2. Др Славица Шилер-Маринковић, ред. проф. ТМФ 3. Др Весна Лазић, научни сарадник, ИНН Винча


7. На предлог Катедре за органску хемијску технологију именује се Комисија референата за писање Извештаја о испуњености услова за избор Мр Татјане Ђаков, дипл. инж. у звање истраживач сарадник у саставу: 1. Др Иванка Поповић, ред. проф. ТМФ 2. Др Мелина Калагасидис Крушић, ван. проф. ТМФ 3. Др Бојана Обрадовић, ред. проф. ТМФ 8. На предлог Катедре за органску хемију именује се Комисија референата за писање Извештаја о испуњености услова за избор Аните Лазић, мастер инж. у звање истраживач приправник у саставу: 1. Др Гордана Ушћумлић, ред. проф. ТМФ 2. Др Душан Мијин, ред. проф. ТМФ 3. Др Наташа Валентић, ван. проф. ТМФ 9. На предлог Катедре за општетехничке науке именује се Комисија референата за писање Извештаја о испуњености услова за избор Драгане Барјактаревић, дипл. инж. у звање истраживач приправник у саставу: 1. Др Марко Ракин, ред. проф. ТМФ 2. Др Славиша Путић, ред. проф. ТМФ 3. Др Јелена Бајат, ред. проф. ТМФ 10. На предлог Катедре за општу и неорганску хемију именује се Комисија референата за писање Извештаја о испуњености услова за избор Николе Савића, мастер инж. у звање истраживач приправник у саставу: 1. Др Јелена Роган, ван. проф. ТМФ 2. Др Александра Дапчевић, доцент ТМФ 3. Др Марко Ракин, ред. проф. ТМФ 11. На предлог Катедре за хемијско инжењерство именује се Комисија референата за писање Извештаја о испуњености услова за избор Милице Перић,. у звање истраживач сарадник у саставу: 1. Др Бранко Бугарски, ред. проф. ТМФ 2. Др Марко Ракин, ред. проф. ТМФ 3. Др Мирко Коматина, ред. проф. МФ 3.3 НН веће је донело одлуку о давању сагласности за ангажовање сарадника за извођење наставе и вежби (као у материјалу). 3.4. НН веће је донело одлуку о давању сагласности за учешће на конкурсу код Министарства просвете, науке и технолошког развоја (као у материјалу). 3.5. НН веће је донело одлуку да се матичном одбору за материјале и хемијске технологије доставе предлози техничких решења на даље поступање и то:


1. „Протокол о тестирању нелепљивих, биокомпатибилних облога са наночестицама сребра и биоактивним комопнентама меда за зарастање опекотина“, аутори: др Јасмина Стојковска, истраживач сарадник ИЦТМФ и. др Бојана Обрадовић, ред. проф. ТМФ 2. „Примена наночестица сепиолита за добијање папира побољшаних механичких својстава“, аутори: Ивона Јанковић-Частван, Славица Лазаревић, Жељко Радовановић, Вељко Ђокић, Даниела Поповић, Анђелика Бјелајац, Предраг Живковић, Рада Петровић, Ђорђе Јанаћковић 3. „Нови поступак добијања електрохемијског биосензора за одређивање садржаја глукозе“, аутори: др Невена Прлаиновић, др Јелена Ловић, др Сања Стевановић, проф. др Душан Мијин, др Милка Аврамов-Ивић у и проф. др Слободан Петровић. 3.6. НН веће је донело одлуку о давању сагласности за учешће на конферeнцији у иностранству (као у материјалу) 3.7. НН веће је донело одлуку да се Ректору Универзитета у Београду уптути предлог да се у Већу научне области природних наука, уместо проф. др Весне Мишковић- Станковић именује проф. др Гордана Ушћумлић, као представник Технолошко-металуршког факултета.

Тачка 4.

НН веће је упутило Министарству просвете, науке и технолошког развоја предлоге за именовање представника ТМФ за матичне одборе и то: -за члана Матичног научног одбора за хемију проф. др Јелена Бајат -за члана Матичног научног одбора за физику проф. др Борис Лончар -за члана Матичног научног одбора за биотехнологију и пољопривреду проф. др Зорица Кнежевић-Југовић. -за члана Матичног научног одбора за енергетику, рударство и енергетску ефикасност проф. др Александра Орловића. -за члана Матичног научног одбора за материјале и хемијске технологије проф. др Жељко Камберовић. - за члана Матичног научног одбора за уређење, заштиту и коришћење вода, земљишта и ваздуха проф. др Мирјана Ристић. -за члана Матичног научног одбора за електронику, телекомуникацију и информационе технологије проф. др Драган Митраковић Седница је завршена у 13.45 часова. Записничар, ПРЕДСЕДНИК НН ВЕЋА ФАКУЛТЕТА Зорана Маринковић, с.р. Проф. др Ђорђе Јанаћковић, с.р


Prilog uz tačku 2.1.

2.1. SPISAK DIPLOMIRANIH STUDENATA U PERIODU od 04.04.2016. do 16.05.2016. god.

Kandidat Br. indeksa

Odsek Mentor Ocena Dat.

odbr. Pros. Dipl. rad 1. Lekić J. Strajin 110/99 HI Dr P. Đukić 7,56 10 19.04.


2.2. PRIJAVLJENI DIPLOMSKI RADOVI

Kandidat Br. Indeksa

Mentor, Koreferent

T e m a Odsek

1. Šarac Dijana 363/93

Dr Gordana Kokeza (1) Dr Darko Radosavlević

Upravljanje ljudskim resursima u funkciji unapređenja efikasnosti poslovanja privrednih subjekata

NH

2. Kovačević Ksenija 39/04

Dr Jasmina Nikolić (1) Dr Saša Drmanić

Sinteza derivata isatina i određivanje njihove antimikrobne aktivnosti

BIB

3. Marčetić Dragana 245/04

Dr Marina Dojčinović (1) Dr Tatjana Volkov Husović

Određivanje otpornosti na dejstvo kavitacije uzorka na bazi cirkona

HI

4. Đorđević Marko 164/09

Dr Irena Žižović (1) Dr Jasna Ivanović

Natkritična impregnacija kserogelova i aerogelova tapioka skroba timolom

BIB

5. Stojanović Slaviša 393/94

Dr Predrag Živković (1) Dr Gordana Kokeza

Tehno-ekonomska analiza proizvodnje koverata

GI

2.2.1. OBRAZLOŽENJA TEMA DIPLOMSKIH RADOVA

1. Šarac Dijana Tema: Upravljanje ljudskim resursima u funkciji unapređenja efikasnosti poslovanja privrednih subjekata Mentor: Dr Gordana Kokeza

U savremenim uslovima privređivanja ljudski resursi sa svojim znanjem, iskustvom, veštinama, predstavljaju ključni element resursa svakog privrednog subjekta. Predmet ovog diplomskog rada jeste proučavanje karakteristika, uloge i značaja ljudskih resursa u poslovanju preduzeća. Posebna pažnja biće posvećena procesu upravljanja ljudskim resursima u cilju unapređenja efikasnosti poslovanja. Rad će se bazirati na proučavanju primera procesa upravljanja ljudskim resursima u konkretnom industrijskom preduzeću. Cilj rada jeste da se ukaže na to da postoji uzajamna povezanost između upravljanja ljudskim resursima i pokazatelja poslovnog uspeha, kao i da se dođe do zaključka koje metode upravljanja ljudskim resursima treba primeniti


kako bi se oni motivisali na postizanje maksimalne efikasnosti i efektivnosti. U radu će se koristiti analitička, sintetička, verifikaciona i metoda studije slučaja.

2. Kovačević Ksenija

Tema: Sinteza derivata isatina i određivanje njihove antimikrobne aktivnosti Mentor: Dr Jasmina Nikolić

Derivati isatina, nastali reakcijom između isatina i primarnih amina, su poznati po tome što mnogi od njih pokazuju značajnu biološku aktivnost. U ovom diplomskom radu, koji predstavlja deo opsežnog istraživanja na navedenu temu, biće sintetisano više jedinjenja iz grupe isatina, od kojih su neka nova, reakcijom izmedju isatina i odgovarajućih primarnih amina. Njihova karakterizacija će biti izvršena pomoću FTIR i 1H i 13C NMR spektroskopije. Biće ispitana i kvantitativno prikazana njihova antimikrobna aktivnost. Na osnovu dobijenih rezultata biće diskutovane mogućnosti za primenu navedenih jedinjenja kao potencijalnih sastojaka lekova.

3. Marčetić Dragana

Tema: Određivanje otpornosti na dejstvo kavitacije uzorka na bazi cirkona Mentor: Dr Marina Dojčinović Kavitacija može da nastane u tečnosti koja struji. Pumpe, usisni cevovodi, lokalni otpori

kao i vrtložne zone predstavljaju mesta u hidrosistemima na kojima se javlja kavitacija. Pad pritiska u lokalnim mikrozapreminama tečnosti koji dovodi do pojave kavitacije zavisi od uslova eksploatacije i konstruktivnih svojstava protočnih elemenata. Posledica pojave kavitacije je razaranje površina koje su u kontaktu sa strujom tečnosti. Sposobnost materijala da se suprotstavi razaranju pod dejstvom kavitacije naziva se otpornost materijala na dejstvo kavitacije i zavisi od hemijskog sastava, mikrostrukture, mehaničkih i antikorozionih svojstava materijala. U okviru ovog rada biće ispitivana otpornost na dejstvo kavitacije uzorka na bazi cirkona. Za ispitivanje će biti primenjena ultrazvučna vibraciona metoda sa stacionarnim uzorkom. Promene površine uzorka u toku ispitivanja biće praćene preko promene mase i strukture uzorka primenom optičke mikroskopije. Stepen razaranja površine uzorka izloženog različitim vremenskim intervalima dejstva kavitacije biće određen metodom analize slike. Na osnovu dobijenih rezutata biće data analiza uticaja vremena izlaganja uzorka dejstvu kavitacije na njegovu otpornost na dejstvo kavitacije.

4. Đorđević Marko Tema: Određivanje otpornosti na dejstvo kavitacije uzorka na bazi cirkona

Mentor: Dr Irena Žižović U okviru ovog diplomskog rada biće proizvedeni kserogelovi i aerogelovi tapioka skroba

i izvršena njihova impregnacija aktivnom supstancom – timolom korišćenjem natkritičnog ugljenik(IV)-oksida na prethodno optimizovanim uslovima. Biće ispitan uticaj pripreme ksero i aero gelova tapioka skroba na postignut stepen impregnacije timola. Hidrogelovi skroba biće dobijeni geliranjem perlica tapioke u vodi na temperaturama od 80, 95 i 100 oC na atmosferskom pritisku kao i na temperaturi od 65 oC pod vakuumom. Dobijeni hidrogelovi će biti tretirani acetonom na hladnom da bi se uklonila voda i dobio acetogel, a zatim sušeni na vazduhu na sobnoj temperaturi čime će biti dobijeni kserogelovi. Za dobijanje aerogelova, acetogelovi će biti sušeni natkritičnim ugljenik(IV)-oksidom na pritisku od 200 bar i temperaturi od 50 °C statičkom metodom. Dobijeni ksero i aero gelovi tapioka skroba će biti impregnirani timolom korišćenjem natkritičnog ugljenik(IV)-oksida na 15 MPa i 35 °C, statičkom metodom tokom 24 h.


5. Stojanović Slaviša Tema: Tehno-ekonomska analiza proizvodnje koverata

Mentor: Dr Predrag Živković Koverte su prozvod grafičke industrije koji se i dalje masovno proizvodi, jer i dalje imaju

značajnu ulogu u prenosu informacija, i to pretežno poslovnih. Potrošnja koverata se može posmatrati kao jedan od pokazatelja privrednog razvoja zemlje. Proizvodnja koverata je u velikoj meri standardizovana – standardom ISO 269 propisane su dimenzije, oznake i namena određenih tipova koverata. U ovom radu biće detaljno objašnjeno nekoliko varijanti tehnološkog postupka proizvodnje nekih tipova standardnih koverata, kod kojih se kao sirovina koristi papir iz rolne i tabaka. Ove varijante biće analizirane i upoređene sa tehničko-tehnološkog i ekonomskog stanovišta, u cilju utvrđivanja optimalne varijante za određenu vrstu i količinu koverata. U ovom radu biće analizirane i upoređene varijante ofset i flekso štampe za štampanje koverata, varijante štampe iz rolne i štampe iz tabaka, varijante štampe unapred formiranih koverata i proizvodnje u kojoj se koverte formiraju i štampaju u jednom prolazu. Analiziraće se kvalitet otiska, izdržljivost štamparske forme, proizvodna moć mašine, prozvodni troškovi po jedinici proizvoda u zavisnosti od tiraža, za svaku od poređenih varijanti.


2.3. PRIJAVLJENI DIPLOMSKI RADOVI

(Studenti upisani šk. 2005/06) Prezime i ime, Br. Indeksa

Mentor, Koreferent

T e m a S. program

1. Šćojić Ivana 34/05

Dr Mića Jovanović (1) Dr Irena Žižović

Analiza uklanjanja i zbrinjavanja otpadnih ulja na OPD HE Derdap 1

BT

2. Đurić Daliborka 47/05

Dr Slavica Šiler-Marinković (1) Dr Suzana Dimitrijević

Proizvodnja i primena kompleksa peptida i bakra

BT

2.3.1. OBRAZLOŽENJA TEMA DIPLOMSKIH RADOVA

1. Šćojić Ivana Tema: Analiza uklanjanja i zbrinjavanja otpadnih ulja na OPD HE Đerdap 1

Mentor: Dr Mića Jovanović Prilikom procesa proizvodnje električne energije u hidroelektranama nastaju otpadni

materijali sa kojima bi trebalo postupati u skladu sa propisima. Postupanje sa otpadnim uljima iz hidroelektrana veoma je značajnо sa aspekta zaštite životne sredine, zaštite od požara, kao i zaštite na radu. Tokom zbrinjavanja otpadnih ulja može doći do akcidentnih situacija koje se mogu izbeći primenom preventivnih mera.

Cilj diplomskog rada je ispitivanje uklanjanja i zbrinjavanja otpadnih ulja na OPD HE Đerdap 1. U prvom delu rada, u skladu sa propisima Republike Srbije i Evropske Unije, izvršiće se odabir metode kojom će se ispitati stanje u vezi sa otpadnim uljima u predmetnom postrojenju. U drugom delu rada biće opisane karakteristike, načini tretmana i odlaganja otpadnih ulja, kao i eventualni predlog izmena postojeće tehnologije za tretman otpadnih ulja. U završnom delu rada


biće predstavljeni potencijalni udesi, njihove posledice, kao i mere prevencije i zaštite u slučaju udesa.

2. Đurić Daliborka

Tema: Proizvodnja i primena kompleksa peptida i bakra Mentor: Dr Slavica Šiler- Marinković Kompleksi petida i bakra se koriste kao početni gradivni blokovi u procesu regeneracije

kože i lečenju alopcije. Na taj način se simulira prirodni proces regeneracije kože nakon povreda, kada se iz svih tkiva povlače joni bakra i obrazuje kompleks sa petidima, koji dalje vodi polimerizaciji i obrazovanju novog proteina.

U radu će biti ispitana enzimska hidroliza proteina surutke ili soje komercijalnim proteolitičkim enzimom Savinase ™ u cilju dobijanja peptida male molekularne mase i njihovo kompleksiranje i taloženje jonima bakra. Izdvojeni Cu+2- peptid kompleksi će biti detaljnije analizirani, tako što će se određivati: prinos, sadržaj suve materije, sadržaj bakra, antioksidativna aktivnost i sadržaj ά-amino azota. Ispitaće se mogućnost primene dobijenih peptida poređenjem sa karakteristikama komercijalnog preparata Folimax.

Prilog uz tačku 2.4. 2.4. SPISAK STUDENATA KOJI SU ODBRANILI ZAVRŠNI RAD

od 04.04.2016. do 16.05.2016. god.


Studij. program Mentor

Ocena Dat. odbr. Pros. Dipl.

rad 1.Aleksandrić B. Marijana 76/11 IZŽS Dr G. Kokeza 8,12 10 05.05. 2. Blažu Đ. Irena 61/07 BIB Dr S. Dimitrijević 7,24 10 12.05. 3. Radovanović R. Sanja 163/10 FI Dr M. Rakin 7,54 10 12.05 4. Petrović U. Ana 277704 NHT Dr S. Drmanić 7,72 10 13.05 5. Ivanović B. Nikola 100/11 NHT Dr S. Grujić 7,52 10 13.05


2.5. PRIJAVLJENI ZAVRŠNI RADOVI Kandidat Br. indeksa

Mentor, Koreferent

T e m a S.progr

1. Lovrić Milica 125/11

Dr Jasna Đonlagić (2) Dr Marija Nikolić

Priprema i svojstva epoksidnih kompozita na bazi nanoglina

HI

2. Pešić Marijana 104/10

Dr Dejan Bezbradica (1) Dr Suzana Dimitrijević

Biotehnološka obrada proteinskog izolata suncokretove sačme i sporednih proizvoda separacije

BIB


3. Lukić Nevena 56/12

Dr Dejan Bezbradica (2) Dr Maja Vukašinović-Sekulić

Enzimska sinteza galaktozida dulcitola

BIB

4. Jakovljević Aleksandra 223/12

Dr Dejan Bezbradica (3) Dr Maja Vukašinović-Sekulić

Enzimska sinteza galaktozida sorbitola

BIB

5. Stanojević Maja 3/11

Dr Zorica Knežević-Jugović (1) Dr Marica Rakin

Antioksidativna aktivnost hidrolizata proteina belanceta dobijenih u enzimskom membranskom procesu

BIB

6. Miladinović Marija 136/12

Dr Dragan Povrenović (2) Dr Nevenka Rajić

Primena hlor-dioksida u tretmanu pijaće vode

BIB

7. Perović Sonja 202/12

Dr Dragan Povrenović (3) Dr Nevenka Rajić

Primena polialuminijumhlorida u tretmanu pijaće vode

BIB

8. Radonjić Mia 126/12

Dr Bojana Obradović (2) Dr Dragan Mitraković

Ispitivanje režima rada bioreaktora sa primenom hidrostatičkih pritisaka

HPI

9. Petrović Jelena 219/12

Dr Bojana Obradović (3) Dr Maja Vukašinović-Sekulić

Ispitivanje citotoksičnosti hidrogela alginata sa nanočesticama srebra u ćelijskim i tkivnim kulturama

HPI

10. Nikolić Ksenija 70/10

Dr Nenad Radović (1) Dr Dragomir Glišić

Uticaj temperature austenitizacije na martenzitnu transformaciju nadeutektoidnog ugljeničnog čelika

IM

2.5.1. OBRAZLOŽENJA TEMA ZAVRŠNIH RADOVA 1. Lovrić Milica

Tema: Priprema i svojstva epoksidnih kompozita na bazi nanoglina Mentor: Dr Jasna Đonlagić

Predmet ovog završnog rada je izrada i karakterizacija nanokompozita na bazi epoksidnih smola i organo-modifikovanih glina. Epoksidni nanokompoziti biće pripremljeni polimerizacijom u rastvoru diglicidil-etra bisfenola A u prisustvu vrlo reaktivnog poli(amidoamina), kao višefunkcionalnog umreživača. Poli(amidoamin) će se takođe koristiti i kao modifikator glina. Sadržaj nanoglina pri izradi serije nanokompozita biće variran u opsegu od 1, 3 i 5 mas.%. Sadržaj inkorporirane organo-gline u nanokompozitima biće proveren pomoću IR-spektroskopije i termogravimetrijske analize (TGA). Analiza reoloških svojstava suspenzija epoksidna smola/glina kao i optička mikroskopija će se koristiti za određivanje stepena dispergovanosti organo-glina. Pored toga, stepen dispergovanosti organo-glina u nanokompozitima biće određen i pomoću rendgenske difrakcije na velikim uglovima (WAXS). Mehanička svojstva nanokompozita biće analizirana pomoću dinamičko-mehaničke spektrometrije i u ogledima istezanja. Ovako dobijeni


epoksidni nanokompoziti preporučuju se za izradu koroziono otpornih premaza namenjenih vrlo agresivnoj okolini.

2. Pešić Marijana Tema: Biotehnološka obrada proteinskog izolata suncokretove sačme i sporednih proizvoda separacije

Mentor: Dr Dejan Bezbradica Suncokretova sačma je jeftin nusproizvod industrije za preradu i proizvodnju ulja koji

sadrži 25-40 % sirovih proteina, a trenutno se uglavnom koristi u industriji stočne hrane kao komponenta niske hranljive vrednosti. Glavnu prepreku široj upotrebi suncokretove sačme u industriji predstavlja visok sadržaj vlaknastih materija, koje čine 12-25 % suve materije, a smanjuju svarljivost proizvoda. Rešenje ovog problema je u frakcionisanju suncokretove sačme, čiji osnovni cilj je dobijanje koncentrata ili izolata proteina različitim precipitacionim tehnikama, koje se zasnivaju na podešavanju pH vrednosti rastvora na izoelektričnu tačku proteina suncokretove sačme. Međutim, ova frakcija sa visokim sadržajem proteina predstavlja samo jedan od proizvoda ovog tehnološkog procesa, pošto veliki deo suve materije suncokretove sačme zaostaje u drugim frakcijama koje su, sa aspekta sadržaja proteina, proizvodi manje vrednosti, ali imaju određeni upotrebni potencijal. Cilj ovog rada je da se biotehnološki postupci primene za dobijanje unapređenih proizvoda iz svih frakcija dobijenih u toku separacije.

U eksperimentalnom delu rada biće izvedena separacija proteinskog izolata i karakterizacija ovog proizvoda i sporednih frakcija određivanjem koncentracije proteinskog azota metodom po Kjeldalu. Izolat proteina biće enzimski hidrolizovan i okarakterisan, a biće ispitana i mogućnost primene sporednih frakcija kao podloge za rast mikroorganizama. Na lignoceluloznoj frakciji biće gajene plesni Aspergillus oryzae radi dobijanja industrijskih enzima, a proteinska frakcija biće u prvom koraku podvrgnuta enzimskoj hidrolizi, a zatim će biti izvedena fermentacija pomoću kvasca Saccharomyces cerevisiae radi dobijanja proizvoda veće hranljive vrednosti.

3. Lukić Nevena

Tema: Enzimska sinteza galaktozida dulcitola Mentor: Dr Dejan Bezbradica Primarna biološka funkcija β-galaktozidaze je katalizovanje hidrolize laktoze, ali je u

novije vreme u fokusu istraživanja transgalaktozilaciona moć ovog enzima, koja omogućava da se iz laktoze dobiju vredni proizvodi, galaktooligosaharidi, koji imaju prebiotsko dejstvo. Ustanovljeno i da drugi ugljeni hidrati ili alkoholi mogu biti galaktozil-akceptori, što omogućava sintezu širokog kruga jedinjenja sa potencijalnom fiziološkom aktivnošću. Imajući u vidu izuzetan prebiotski potencijal jedinjenja kao sto su galakto-oligosaharidi, laktuloza i laktitol, kao i njihovih analoga, cilj ovog rada je dobijanje inovatitnog proizvoda, reakcijom transgalaktozilacije pomoću β-galaktozidaze koji bi mogao da zadovolji deo potreba tržišta hrane i biofarmaceutika za prebioticima koji su neophodni za dobro funkcionisanje mikrobote crevnog trakta čoveka. Kao galaktozil-akceptor biće primenjen šećerni alkohol dulcitol. Značaj korišćenja upravo šećernih alkohola u istraživanju je mogućnost dobijanja raznovrsnije smeše potencijalnih prebiotika (galakto-oligosaharida i alkohol-galaktozida) i poboljšanje organoleptičkih svojstava namirnica u koje se ove supstance dodaju.

U ovom radu biće optimizovano nekoliko najvažnijih faktora sinteze galaktozida dulcitola katalizovane β-galaktozidazom iz Aspergillus oryzae, kao što su koncentracija laktoze, koncentracija enzima, molarni odnos dulcitola i laktoze, koncentracija NaCl i vreme reakcije. Proizvodi reakcije biće razdvojeni i kvantifikovani tečnom hromatografijom visokih performansi. U drugom delu eksperimentalnog rada biće izvedena imobilizacija enzima na nano-čestice SiO2 i aktivnost dobijenog imobilisanog enzima biće ispitana u sintezi galaktozida dulcitola.


4. Jakovljević Aleksandra Tema: Enzimska sinteza galaktozida sorbitola

Mentor: Dr Dejan Bezbradica Enzim β-galaktozidaza predstavlja industrijski izuzetno važan enzim koji se tradicionalno

koristi za hidrolizu laktoze iz mleka i surutke. Međutim, poslednjih godina sve više pažnje obraća se na njenu transgalaktozilacionu aktivnost, koja omogućava proizvodnju niza jedinjenja sa funkcionalnom aktivnošću. Ova nesvarljiva jedinjenja okarakterisana su kao prebiotici, koji doprinose povećanju broja saprofitnih bakterija i smanjenju broja patogenih bakterija koje dovode do razvoja brojnih oboljenja u crevnom traktu čovjeka. Favorizovanjem rasta i aktivnosti korisnih bakterija u organima za varenje, ova jedinjenja povećavaju otpornost na infekcije i bolesti, stimulišu imuni sistem, a utiču i na poboljšanje stolice, resorpciju minerala i regulisanje telesne mase. Iako su galakto-oligosaharidi najpoznatija i najbolje proučena grupa prebiotika, koja nastaje dejstvom β-galaktozidaza u rastvorima koji sadrže laktozu, smatra se da njeni analozi takođe doprinose sveukupnom zdravlju čoveka.

U ovom radu biće sintetisan novi bioaktivni galaktozid upotrebom šećernog alkohola sorbitola kao alternativnog galaktozil-akceptora. Biće izvedena optimizacija različitih faktora (koncentracije enzima, koncentracije laktoze, molarnog odnosa sorbitola i laktoze, vremena reakcije i koncentracije NaCl) sa ciljem maksimalnog prinosa galaktozida sorbitola, ali i ukupne koncentracije galaktozida (galaktozida sorbitola i galakto-oligosaharida). U finalnom delu eksperimentalnog dela biće izvedena imobilizacija enzima na makroporozni jonoizmenjivački nosač za imobilizaciju enzima sa primarnim amino grupama i na nano-čestice SiO2 modifikovane različitim organosilanima. Imobilisani enzimi koji pokažu najveću aktivnost u standardnoj spektrofotometrijskoj metodi za određivanje aktivnosti β-galaktozidaze biće ispitani i u reakciji transgalaktozilacije sa sorbitolom kao galaktozil-akceptorom.

5. Stanojević Maja

Tema: Antioksidativna aktivnost hidrolizata proteina belanceta dobijenih u enzimskom membranskom procesu

Mentor: Dr Zorica Knežević-Jugović Predmet rada je optimizacija stepena hidrolize proteina belanceta u enzimskom

membranskom procesu sa aspekta antioksidativne aktivnosti dobijenih hidrolizata i njegovih frakcija. Stepen hidrolize je jedan od najvažnijih parametara procesa koji određuje profil nastalih di-, tri- i oligopeptida, a samim tim, antioksidativnu aktivnost hidrolizata. Enzimska reakcija će se izvoditi u kontinualnom sistemu protočnog reaktora sa mešanjem i ultrafiltracionog modula, pri čemu će se pratiti antioksidativna aktivnost hidrolizata i pojedinačnih frakcija u zavisnosti od vremena i stepena hidrolize. U ovom sistemu hidrolizat, koji izlazi iz enzimskog reaktora, prolazi kroz membranski modul (ultrafilter od 10 kDa) u kome se frakcioniše na osnovu molekulske mase na dve frakcije, pri čemu se frakcija velike molekulske mase i enzimi recikliraju u reaktor, dok se proizvodi male molekulske mase odvode u rezervoar. Koristiće se nekoliko metoda za ispitivanje antioksidativne aktivnosti hidrolizata poput određivanja sposobnosti inhibicije 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil radikala (DPPH), 2,2’-azinobis(3-etilbenzotiazolin-6-sulfonske kiseline) (ABTS) radikala i hidroksilnog radikala. Prodiskutovaće se dobijeni rezultati sa aspekta primenjenih metoda.

6. Miladinović Marija Tema: Primena hlor-dioksida u tretmanu pijaće vode

Mentor: Dr Dragan Povrenović U ovom radu će se razmatrati primena hlor dioksida u predoksidaciji i dezinfekciji vode

za piće i dati uporedna analiza prednosti i nedostataka u odnosu na druga oksidaciona i dezinfekciona sredstva. Obradiće se postupak proizvodnje hlor dioksida na mestu upotrebe u postrojenjima za pripremu vode. Posebno će se prikupiti dostupni podaci o upotrebi hlor dioksida


u tretmanu pijaće vode u vodovodima u Srbiji, uz analizu pozitivnih i negativnih iskustava pri njegovoj upotrebi.

7. Perović Sonja

Tema: Primena polialuminijumhlorida u tretmanu pijaće vode Mentor: Dr Dragan Povrenović U tretmanu površinskih izvorišta pijaće vode, posebno u planinskim predelima, usled

velike zavisnosti kvaliteta vode od vremenskih uslova i godišnjeg doba, potrebno je u tretmanu obezbediti dovoljno pouzdana koagulaciona sredstva koja će efikasno ukloniti koloidne cestice. Polialuminijumhlorid (PAK) je visokoefikasno koagulaciono sredstvo i u ovom radu će se analizirati način njegove proizvodnje, kao i upotreba na primeru vodovoda na Kopaoniku. Na osnovu urađene analize, napraviće se poređenje efikasnosti i troškova njegove primene, u odnosu na druga dostupna koagulaciona sredstva.

8. Radonjić Mia

Tema: Ispitivanje režima rada bioreaktora sa primenom hidrostatičkih pritisaka Mentor: Dr Bojana Obradović U cilju funkcionalne in vitro regeneracije tkiva intervertebralnog diska podražavanjem

prirodne in vivo sredine u živim organizmima, razvijen je novi prototip biomimičnog bioreaktora sa primenom hidrostatičkih pritisaka do 3 MPa. Prototip se sastoji iz dve komore odvojene membranom, u koje je ugrađen po jedan senzor pritiska. Kultivaciona komora služi za gajenje ćelija i tkiva i ima priključke za dovod i odvod medijuma dok se u hidrauličkoj komori napunjenoj uljem ostvaruje hidrostatički pritisak pomoću pokretnog klipa. U ovom radu će prototip biti ispitan u pogledu postizanja i održavanja zadatog pritiska, dinamike odziva sistema, ponovljivosti eksperimentalnih uslova, kao i u pogledu razvoja operativnih procedura (punjenje sistema, detekcija i odstranjivanje mehurova i sl.). Cilj ovih istraživanja je korelisanje uslova u kultivacionoj komori sa uslovima u hidrauličkoj komori kako bi se u finalnom rešenju bioreaktora izbegla ugradnja senzora u kultivacionu komoru.

9. Petrović Jelena Tema: Ispitivanje citotoksičnosti hidrogela alginata sa nanočesticama srebra u ćelijskim i tkivnim kulturama

Mentor: Dr Bojana Obradović Hidrogelovi alginata sa nanočesticama srebra predstavljaju atraktivne obloge za tretman

dubokih, nekrotičnih i inficiranih rana usled antimikrobne aktivnosti srebra i velikog apsorpcionog kapaciteta hidrogela. Za potencijalnu medicinsku primenu neophodne su sveobuhvatne nanotoksikološke studije pri čemu se tradicionalni pristup zasniva na ispitivanjima u ćelijskim kulturama u monosloju praćenim ispitivanjima na životinjama. Ovaj pristup se, međutim, pokazao kao nedovoljno uspešan jer su dobijeni rezultati često kontradiktorni. Kao rešenje predložena je primena biomimičnih bioreaktora koji obezbeđuju uslove koji imitiraju prirodnu in vivo sredinu u živim organizmima i time omogućavaju i pouzdanija ispitivanja biomaterijala uključujući i studije citotoksičnosti. Cilj ovoga rada je ispitivanje citotoksičnosti Ag/alginatnih diskova i to poređenjem uticaja na monosloj telećih hondrocita i na eksplante teleće hrskavice istih dimenzija u biomimičnom bioreaktoru sa dinamičkom kompresijom u fiziološkom režimu relevantnom za artikularnu hrskavicu (337,5 µm/s brzina kompresije, 10 % deformacija, 1 h rada/ 1 h pauze). Pri tome će u kulturama u monosloju biti primenjene ekstrakciona i kontakt test metoda. Poređenje rezultata u ova dva sistema treba da pokažu mogućnost primene biomimičnih bioreaktora kao relevantnih modela koji bi mogli da smanje obim neohodnih ispitivanja na životinjama.


10. Nikolić Ksenija Tema: Uticaj temperature austenitizacije na martenzitnu transformaciju nadeutektoidnog ugljeničnog čelika Mentor: Dr Nenad Radović

Izbor temperature austenitizacije je prvi korak u odredjivanju tehnologije termičke obrade čelika i vrši se sa ciljem da se dobije optimalna struktura (veličina austenitnog zrna i sadržaj legirajućih elemenata) koja prethodi kaljenju.

U radu će biti ispitan nadeutektoidni ugljenični čelik sa oko 0.97%C. Ispitivanja će biti uradjena na dilatometru u temperaturnom području izmedju 750 i 1050°C uz korišćenje brzina hladjenja do 100K/s. Početak martenzitne transformacije će biti odredjivan sa dilatometrijske krive, a martenzitna struktura će biti ispitivana svetlosnom i skenirajućom elektronskom mikroskopijom i merenjem mikrotvrdoće.


2.6. SPISAK STUDENATA KOJI SU ODBRANILI ZAVRŠNI MASTER RAD

od 04.04.2016. do 16.05.2016. god.


Studijski program Mentor

Ocena Dat. odbr. Prosek Završni

mas. rad

1. Andrejić S. Petar 3057/13 BIB Dr M. Vukašinović-Sekulić

9,33 10 06.05.

2. Nedeljković R. Milena 3110/14 HI Dr S. Putić 8,75 10 07.05.


2.7. PRIJAVLJENI ZAVRŠNI MASTER RADOVI

Kandidat-tema Komisija S.prog.1. Aleksić Snežana, dipl. inž. 3017/15 Analiza i energetska optimizacija procesa u prehrambenoj i industriji proizvodnje papira

1. Dr Mirjana Kijevčanin, red. prof. TMF (2 ) 2. Dr Ivona Radović, van. prof. TMF 3. Dr Tatjana Kaluđerović-Radoičić, docent TMF

HI

2. Glogovac Tanja, dipl. inž. 3051/15 Određivanje tragova i esencijalnih elemenata u uzorcima bistrih i kašastih voćnih sokova

1. Dr Dragana Živojinović, docent TMF (1) 2. Dr Aleksandra Perić-Grujić, red. prof. TMF 3. Dr Mirjana Ristić, red. prof. TMF

HI

3. Pavličević Nevena, dipl. inž. 3048/15 Uporedna analiza kvaliteta uzoraka piva praćenjem sadržaja mikro i makroelemenata ICP-OES tehnikom

1. Dr Dragana Živojinović, docent TMF (2) 2. Dr Aleksandra Perić-Grujić, red. prof. TMF 3. Dr Mirjana Ristić, red. prof. TMF

HI


4. Stojanović Sandra, dipl. inž. 3100/15 Adsorpcija odabranih lekova na karbon gelu

1.Dr Tatjana Đurkić, red. prof. TMF (2) 2. Dr Mila Laušević, red. prof. TMF 3. Dr Svetlana Grujić, van. prof. TMF

IZŽS

5. Vasić Margareta, dipl. inž. 3146/15 Adsorpcija odabranih pesticida na karbon kriogelu

1.Dr Tatjana Đurkić, red. prof. TMF (3) 2. Dr Mila Laušević, red. prof. TMF 3. Dr Mirjana Ristić, red. prof. TMF

IZŽS

6. Alempijević Jasmina, dipl. inž. 3033/15 Sinteza, struktura i svojstva 5-(disupstituisanih fenilazo)-3-cijano-6-hidroksi-4-metil-2-piridona

1.Dr Gordana Ušćumlić, red. prof. TMF (1) 2. Dr Dušan Mijin, red. prof. TMF 3. Dr Nataša Valentić, van. prof. TMF

HI

7. Gak Kristina, dipl. inž. 3023/15 Uticaj strukture na antiproliferativnu aktivnost derivata cikloalkanspiro-5-hidantoina

1.Dr Gordana Ušćumlić, red. prof. TMF (2) 2. Dr Nataša Valentić, van. prof. TMF 3. Dr Jasmina Nikolić, docent TMF

HI

8. Ennemri Haifa, dipl. inž. 3075/15 Fizičko-mehanička svojstva kompozita poli(metil metakrilat)-kalcijum-fluorid

1.Dr Vesna Radojević, red. prof. TMF (1) 2. Dr Petar Uskoković, red. prof. TMF 3. Dr Radmila Jančić-Heinemann, red. prof. TMF

IM

9. Olujić Miloš, dipl. inž. 3060/13 Sinteza i karakterizacija kompleksa novih derivata isatina sa metlima i ispitivanje njihove antimikrobne aktivnosti

1.Dr Jasmina Nikolić, docent TMF (1) 2. Dr Saša Drmanić, van. prof. TMF 3. Dr Aleksandar Marinković, docent TMF

HI

2.7.1. OBRAZLOŽENJA TEMA ZAVRŠNIH MASTER RADOVA 1. Aleksić Snežana

Tema: Analiza i energetska optimizacija procesa u prehrambenoj i industriji proizvodnje papira

Mentor: Dr Mirjana Kijevčanin Povećanje energetske efikasnosti procesa može doneti velike koristi,kako u većoj

ekonomskoj isplativosti proizvodnje, tako i u manjem opterećenju životne sredine. U tipičnom malom ili srednjem preduzeću znatan deo operativnih troškova (do 15%) vezan je za energetske zahteve. Prema dosadašnjim istraživanjima identifikovane su mogućnosti smanjenja troškova do 30% uvođenjem principa energetske i ekonomske optimizacije. Ipak, do investicija u povećanje energetske efikasnosti procesa često ne dolazi, zbog nedovoljnog znanja o mogućim rešenjima i njihovom povoljnom finansijskom efektu.

U okviru ovog master rada koristiće se softver „Einstein“ za optimizaciju i analizu procesa. Izvršiće se energetska optimizacija procesa na primeru iz prehrambene industrije, kao i industrije proizvodnje papira. Biće ispitane alternativne mogućnosti za energetsku optimizaciju procesa. Optimizacija procesa se biti analizirana kroz energetsku integraciju, uvođenjem mreže razmenjivača toplote, toplotne pumpe ili korišćenjem obnovljivih izvora energije (solarna energija, biomasa, biogas itd.).


2. Glogovac Tanja Tema: Određivanje tragova i esencijalnih elemenata u uzorcima bistrih i kašastih voćnih sokova

Mentor: Dr Dragana Živojinović Poznato je, da je oko 30 elemenata neophodno za život. Dok su neki od njih, kao što su

Ca, K, Mg i Na potrebni u većoj količini (makroelementi), drugi se javljaju u tragovima (mikroelementi). Cu, Fe, Ni, Zn i Mn se nalaze na vrhu skale mikroelemenata i igraju veoma važnu ulogu u biološkim sistemima. Oni su esencijalni elementi. S druge strane, neki elementi (npr, Pb i Cd) su neesencijalni elementi i toksični su za organizam čak i ako su prisutni u tragovima. Voćni sokovi sadrže vitamine, minerale i lako svarljiv voćni šećer koji su neophodni našem organizmu. Iako voćni sokovi ne sadrže visoku nutritivnu vrednost, oni se široko konzumiraju u celom svetu zbog raznovrsnosti ukusa, zbog njihove lake svarljivosti, osvežavajućeg učinka i niskokalorične vrednosti. Stoga, mineralni sastav tih napitaka mora biti permanentno i strogo kontrolisan. Za određivanje minerala u voćnim napicima u literaturi se pominje nekoliko analitičkih tehnika, a pre svega plamena atomska apsorpciona spektrometrija (FAAS) i optička emisiona spektrometrija s indukovano spregnutom plazmom (ICP-OES). Indukovano spregnuta plazma sa masenom spektrometrijom (ICP-MS) je još jedna savremena metoda za kvantitativno određivanje niza metala, posebno ako su u pitanju tragovi. U ovom radu je primenjen postupak za određivanje mikro i makroelemenata u uzorcima kašastih i bistrih voćnih sokova, metodom ICP-OES. Veoma je važna priprema uzoraka, posebno ako je prisutan značajan uticaj složene matrice na uspešnost određivanja. Cilj ovog istraživanja je da se utvrdi kvalitet voćnih napitaka prisutnih na našem tržištu i mogući efekat na zdravlje konzumenata. Analizirani su uzorci različitih ukusa, dobijeni iz raznih vrsta voća (višnja, grožđe, borovnica, breskva, jabuka, jagoda, kajsija) i upakovani u ambalažu od različitih materijala (polietilenske i staklene boce, kartonska ambalaža i konzerve od aluminijuma). Ispitan je i uticaj matrice (vrste voća) i vrste ambalaže na sastav i kvalitet ispitivanih uzoraka sokova.

3. Pavličević Nevena

Tema: Određivanje tragova i esencijalnih elemenata u uzorcima bistrih i kašastih voćnih sokova

Mentor: Dr Dragana Živojinović Pivo je blago alkoholni napitak koji se proizvodi procesom alkoholnog vrenja iz slada,

hmelja, vode i pivskog kvasca. Pod pojmom piva danas se podrazumeva veliki broj proizvoda koji se po svojim senzornim svojstvima često jako razlikuju. Pivo poseduje niz fizioloških i terapeutskih svojstava i ako se unosi u umerenoj količini povoljno deluje na organizam. Tragovi metala u pivu mogu da potiču od prirodnih izvora (zemlja, voda, žitarice, hmelj i kvasac) kao i od zagađenja životne sredine usled đubriva, pesticida, industrijske prerade i ambalaže. Određivanje tragova metala u pivu je relevantno jer oni mogu biti od ključnog značaja ili toksični za ljudsko telo. U ovom radu ispitan je sadržaj mikro i makroelemenata u različitim uzorcima piva prisutnih na našem tržištu. Neki mikroelementi kao npr. Fe, Cu, Mn, Zn u nižim koncentracijama povoljno utiču na metabolizam kvasca, dok su povišene koncentracije nepovoljne sa aspekta tehnološkog postupka proizvodnje. Bakar igra važnu ulogu katalizatora u oksidaciji organskih jedinjenja koja su odgovorna za stabilnost i ukus piva. Koncentracija mangana utiče na proces pripreme napitka i može da utiče na aktiviranje i inhibiranje različitih enzima. Cink je poznat kao esencijalni nutrient, ali može biti toksičan u zavisnosti od koncentracije. Kao sastavni deo mnogih enzima uključen je u nekoliko fizioloških funkcija. Neki mikroelementi mogu biti vrlo toksični i kao takvi ne bi trebalo da budu prisutni u pivu. U cilju ispitivanja kvaliteta uzoraka piva na sadržaj mikroelemenata mogu se primeniti različite instrumentalne metode: plamena atomska apsorpciona spektrometrija (FAAS), indukovano spregnuta plazma tandem masena spektrometrija (ICP-MS) i metoda optičke emisione spektrometrije sa indukovano spregnutom plazmom (ICP-OES). U eksperimentalnom


delu ovog rada primenjena je metoda ICP-OES. Analizirani su uzorci različitih ukusa, dobijeni od različitih pivarskih sirovina, koji su upakovani u ambalažu od različitog materijala (plastične i staklene boce i konzerve od aluminijuma i čelika). Ispitan je i uticaj matrice (svetlo i tamno pivo) i vrste ambalaže na sastav i kvalitet ispitivanih uzoraka piva. Rezultati su statistički obrađeni i upoređeni sa vrednostima MDK propisanih Pravilnikom o kvalitetu piva.

4. Stojanović Sandra

Tema: Adsorpcija odabranih lekova na karbon gelu Mentor: Dr Tatjana Đurkić

Lekovi su prepoznati kao nova vrsta zagađujućih materija, koja dovodi do kontaminacije podzemnih i površinskih voda, kao i vode za piće. Uklanjanje ostataka lekova iz vode predstavlja izazov, jer ove supstance velikim delom prolaze neizmenjene kroz klasična postrojenja za tretman otpadne vode.

Predmet ovog rada je ispitivanje adsorpcije odabranih lekova na karbon kriogelu, proizvedenom sol-gel polikondenzacijom rezorcionola i formaldehida uz naknadno sušenje postupkom zamrzavanja u t-butanolu. Cilj je da se utvrdi mogućnost primene ovog materijala kao sorbenta za uklanjanje odabranih lekova iz vode. Odabrani su lekovi koji su često detektovani u površinskim vodama - diklofenak, sulfometaksazol i eritromicin. Ispitivanja će biti vršena na nemodifikovanom materijalu, kao i na materijalu modifikovanom azotnom kiselinom ili kalijum-hidroksidom. Pratiće se uticaj različitih parametara na efikasnost adsorpcije, kao što su vreme kontakta, pH vrednost i koncentracija lekova u rastvoru. Takođe će biti ispitivana desorpcija lekova i mogućnost ponovne primene materijala. Za određivanje koncentracije lekova u rastvoru nakon adsorpcije biće korišćena metoda tečne hromatografije sa tandem masenom spektrometrijom.

5. Vasić Margareta Tema: Adsorpcija odabranih pesticida na karbon kriogelu

Mentor: Dr Tatjana Đurkić Karbon kriogel je vrsta ugljeničnog materijala, koji se dobija karbonizacijom organskih

kriogelova. Obzirom na visoku specifičnu površinu i razvijenu mezoporoznost ovog materijala, može se potencijalno primeniti kao sorbent za uklanjanje zagađujućih materija iz vode.

Predmet ovog rada je ispitivanje adsorpcije odabranih pesticida na karbon kriogelu, dobijenom pirolizom rezorcinol-forlmaldehidnog kriogela u inertnoj atmosferi. Odabrani pesticidi su imidakloprid i acetampirid, insekticidi iz grupe neonikotinoida. Cilj je da se utvrdi mogućnost primene ovog materijala kao sorbenta za uklanjanje odabranih pesticida iz vode. Ispitivanja će biti vršena na nemodifikovanom materijalu, kao i na materijalu modifikovanom azotnom kiselinom ili kalijum-hidroksidom. Pratiće se uticaj različitih parametara na efikasnost adsorpcije, kao što su način modifikacije materijala, vreme kontakta, pH vrednost i koncentracija pesticida u rastvoru. Takođe će biti ispitivana desorpcija pesticida i mogućnost ponovne primene materijala. Za određivanje koncentracije pesticida u rastvoru nakon adsorpcije biće korišćena metoda tečne hromatografije sa tandem masenom spektrometrijom.

6. Alempijević Jasmina Tema: Sinteza, struktura i svojstva 5-(disupstituisanih fenilazo)-3-cijano-6-hidroksi-4-metil-2-piridona

Mentor: Dr Gordana Ušćumlić U okviru proučavanja strukture i karakteristika novih arilazo piridonskih boja, u radu će

biti sintetizovana serija azo boja iz disupstituisanih anilina i 3-cijano-2-piridona. Struktura sintetizovanih jedinjenja će biti potvrđena temperaturama topljenja, FT-IR i UV spektroskopskim metodama. Na osnovu solvatohromnih karakteristika molekula, poređenjem sa odgovarajućim monosupstituisanim derivatima, diskutovaće se mehanizam prenošenja elektronskih efekata


supstituenata kroz proučavana jedinjenja. Navedeni rezultati treba da ukažu na uticaj supstituenata na geometriju i azo-hidrazon tautomeriju novih azo boja.

7. Gak Kristina

Tema: Uticaj strukture na antiproliferativnu aktivnost derivata cikloalkanspiro-5-hidantoina

Mentor: Dr Gordana Ušćumlić Derivati spirohidantoina su poznati antikonvulzivi, antidepresivi i antikancerogeni agensi.

U radu će biti sintetizovane dve serije derivata cikloalkanspiro-5-hidantoina: cikloheksanspiro-5-hidantoini i cikloheptanspiro-5-hidantoini koji će u položaju tri hidantoinskog prstena sadržati supstituisanu benzil grupu i supstituisanu 2-fenil-2oksoetil grupu. Struktura sintetizovanih jedinjenja će biti potvrđena temperaturama topljenja, FT-IR i 1H i 13C NMR spektroskopskim metodama. Antiproliferativna aktivnost sintetizovanih jedinjenja će biti određena prema ćelijskoj liniji leukemije K562. Na osnovu dobijenih rezultata diskutovaće se uticaj strukture na antiproliferativnu aktivnost ispitivanih jedinjenja.

8. Ennemri Haifa

Tema: Fizičko-mehanička svojstva kompozita poli(metil metakrilat)-kalcijum-fluorid Mentor: Dr Vesna Radojević

Dentalni restorativni kompozitni materijali sa polimernom matricom našli su široku primenu zahvaljujući dobrim mehaničkim svojstvima, dimenzionalnoj stabilnosti, estetici, jednostavnoj obradi i mogućnosti repariranja. Tipični materijali koji predstavlja pogodnu osnovu za ojačavanje su akrilati koji se često koriste za izradu zubnih proteza, kao i materijala za podlaganje i reparaciju zubnih proteza. Ojačanjem u vidu neorganskih čestica popravljaju se fizičko-mehanička svojstva dentalnih restorativnih kompozita.

U okviru ovog završnog rada ispitaće se mogućnost dobijanja kompozitnog materijala sa polimernom matricom od komercijalnog autopolimerizujućeg akrilata Simgal, Galenika, sa ojačanjem u obliku česticakalcijum-fluorida (CaF2). U teorijskom delu diplomskog rada analiziraće se uzajamnost strukture i svojstava dentalnih kompozitnih materijala modifikovanja površine čestica i njihov uticaj na mikromehanička svojstva kompozita.

U eksperimentalnom delu predviđeno je procesiranje kompozita sa ojačanjem česticama CaF2. Termi;ka svojstva kompozita ispitaće se primenom DSC metode. Morfologija čestica i dobijenih kompozita ispitaće se primenom SEM metode. Ispitivanje mehaničkih svojstava biće izvedeno ispitivanjem udarom konrolisane energije.

9. Olujić Miloš

Tema: Sinteza i karakterizacija kompleksa novih derivata isatina sa metlima i ispitivanje njihove antimikrobne aktivnosti

Mentor: Dr Jasmina Nikolić Derivati isatina pokazuju mogućnost za gradjenje kompleska sa metalima (bakar, cink, gvoždje, kobalt). U obliku kompleksa, dobijena jedinjenja isatina mogu pokazati značajnu biološku aktivnost, na primer prenos kiseonika kroz respiratorne sisteme organizma, kao i antimikrobnu aktivnost. U ovom završnom radu biće sintetisano više jedinjenja iz grupe isatina, od kojih su neka nova, reakcijom izmedju isatina i odgovarajućih primarnih amina, kao i njihovih kompleksa. Njihova karakterizacija će biti izvršena pomoću FTIR i 1H i 13C NMR spektroskopije. Takodje će biti ispitane njihove mogućnosti za gradjenje kompleksa sa navedenim metalima, kao i antimikrobna aktivnost dobijenih kompleksa i mogućnost njihove primene.



2.8. MAGISTARSKE TEZE III. Komisija za ocenu i odbranu magistarske teze Kandidat-tema Komisija Kated. 1. JELENA LUKIĆ, dipl. inž. MODELOVANJE PARAMETARA BIOSISTEMA U AEROBNIM I ANAEROBNIM USLOVIMA

1. Dr Jasmina Nikolić, docent TMF 2. Dr Saša Drmanić, van. prof. TMF 3. Dr Milica Rančić, docent Univerziteta u Beogradu, Šumarski fakultet 4. Dr Slobodan Petrović, red. prof. penzijI TMF

HHT


2.9.PRODUŽENЈE ROKA ZA ODBRANU MAGISTARSKE TEZE

1. Jelena Lukić, dipl. inž. tehnol., podnela je zahtev za produženje roka za odbranu magistarske teze, pod nazivom „Modelovanje parametara biosistema u aerobnim i anaerobnim uslovima“ do Zakonom propisanog roka 30.09.2016. godine.

U zahtevu navodi da nije mogla da odbrani magistarsku tezu u roku zbog svog zdravstvenog stanja i odlaska mentora u penziju. Jelena Lukić upisala je magistarske studije šk. 2001/2002. godine.

Položila je sve ispite i 10.06.2011. godine prijavila temu za izradu magistarske teze pod rukovodstvom mentora, prof.dr Jelenke Savković-Stevanović.

Nastavno-naučno veće Fakulteta odobrilo je temu magistarske teze pod navedeni nazivom Odlukom br. 35/372 na sednici održanoj 17.11.2011. Rok za odbranu magistarske teze po starom zakonu godine je tri godine od dana odobrenja teme. Članom 123. stav 3. Zakona o visokom obrazovanju propisano je: “Studenti upisani na magistarske studije do stupanja na snagu ovog zakona imaju pravo da završe studije po započetom planu i programu, uslovima i pravilima studija, najkasnije do kraja školske 2015/2016. godine.

Na sednici veća Katedre za organsku hemiju održanoj 12.05.2016. dat je NNV predlog komisije za ocenu i odbranu magistarske teze Sa zahtevom je saglasan mentor, dr Jasmina Nikolić, docent.



2.10. DOKTORSKE DISERTACIJE I. Komisija za ocenu naučne zasnovanosti teme Kandidat – tema Komisija Sp/ods. 1. ALEKSANDRA BOŽIĆ, dipl. inž. N-HETEROAROMATIČNI HIDRAZONI I DIHIDRAZONI DIHIDRAZIDA UGLJENE I TIOUGLJENE KISELINE: KARAKTERIZACIJA, KVANTNO MEHANIČKA STUDIJA I BIOLOŠKA AKTIVNOST

1. Dr Aleksandar Marinković, docent TMF 2. Dr Nenad Filipović, docent Univerziteta u Beogradu, Poljoprivredni fakultet 3.Dr Dušan Antonović, red. prof. TMF 4. Dr Suzana Dimitrijević, van. prof. TMF 5. Dr sc. med. Snežana Bjelogrlić, naučni saradnik Instituta za onkologiju i radiologiju Srbije

Hemija

2. MILA KRSTAJIĆ PAJIĆ, master inž.NANOSTRUKTUIRANI PLATINSKI KATALIZATORI ZA ELEKTROHEMIJSKU OKSIDACIJU MALIH ORGANSKIH MOLEKULA SINTETIZOVANI MIKROEMULZIONIM POSTUPKOM

1. Dr Snežana Gojković, red. prof. TMF 2. Dr Sanja Stevanović, naučni saradnik Univerziteta u Beogradu, Centra za elektrohemiju, Institut za tehnologiju i metalurgiju 3.Dr Vladislava Jovanović, naučni savetnik Univerziteta u Beogradu, Centra za elektrohemiju, Institut za tehnologiju i metalurgiju 4. Dr Branimir Grgur, red. prof. TMF

HI

3.MILICA MILOŠEVIĆ, dipl. inž. NANOKOMPOZITI SA ANTIMIKROBNIM SVOJSTVIMA SINTETISANI FOTOREDUKCIJOM JONA SREBRA NA POVRŠINI NANOKRISTALA TITAN(IV)-OKSIDA RAZLIČITIH OBLIKA DEPONOVANIH NA TEKSTILNIM MATERIJALIMA

1. Dr Marija Nikolić, van. prof. TMF 2. Dr Marija Radoičić, naučni saradnik Univerziteta u Beogradu, Institut za nuklearne nauke „Vinča“ 3. Dr Maja Radetić, red. prof. TMF 4. Zoran Šaponjić, naučni saradnik Univerziteta u Beogradu, Institut za nuklearne nauke „Vinča“ 5. Dr Suzana Dimitrijević-Branković, van. prof. TMF

Hemija

4. MARIJA GNJATOVIĆ, dipl. inž. ZNAČAJ ANTIGENA KOJI NOSE trichinella-SPECIFIČNI EPITOP U DIJAGNOSTICI INFEKCIJE I AKTIVACIJI HUMANIH DENDRITSKIH ĆELIJA in vitro

1. Dr Branko Bugarski, red. prof. TMF 2. Dr Zorica Knežević-Jugović, red. prof. TMF 3. Dr Ljiljana Sofronić-Milosavljević, naučni savetnik INEP-a 4. Dr Alisa Gruden-Movsesijan, naučni saradnik INEP-a

BIB

5. ALEKSANDRA ŠILJIĆ TOMIĆ, dipl. inž. MODELOVANJE KISEONIČNIH PARAMETARA KVALITETA POVRŠINSKIH VODA PRIMENOM VEŠTAČKIH NEURONSKIH MREŽA

1. Dr Viktor Pocajt, van. prof. TMF 2. Dr Mirjana Ristić, red. prof. TMF 3. Dr Aleksandra Perić-Grujić, red. prof. TMF 4. Dr Davor Antanasijević, naučni saradnik IC TMF

IZŽS


6. ZORKA VASILJEVIĆ, master inž. SINTEZA, STRUKTURA, KARAKTERIZACIJA I FOTOELEKTROHEMIJSKA PRIMENA DEBELIH SLOJEVA Fe2TiO5

1. Dr Jelena Rogan, van. prof. TMF 2. Dr Maria Vesna Nikolić, naučni savetnik Univerziteta u Beogradu, Odsek za nauku o materijalima Instituta za multidisciplinarna istraživanja 3.Dr Obrad Aleksić, naučni savetnik Univerziteta u Beogradu, Odseka za nauku o materijalima Instituta za multidisciplinarna istraživanja 4. Dr Dejan Poleti, red. prof. TMF

IM

7. DUŠAN NIKEZIĆ, master inž. PRIMENA MATEMATIČKOG MODELA ZA PROCENU RASPROSTIRANJA ZAGAĐIVAČA VAZDUHA U OKOLINI NUKLEARNIH I INDUSTRIJSKIH OBJEKATA

1. Dr Boris Lončar, red. prof. TMF 2. Dr Slavko Dimović, naučni saradnik Univerziteta u Beogradu, Institut za nuklearne nauke Vinča 3.Dr Dragan Dramlić, naučni savetnik Univeziteta u Beogradu, Institut za fiziku 4. Dr Aco Janićijević, van. prof. TMF 5. Dr Dušan Antonović, red. prof. TMF 6. Dr Slavko Smiljanić, docent Univerziteta u Istočnom Sarajevu, Tehnološki fakultet, Zvornik

IZŽS

8. ZORICA LOPIČIĆ, dipl. inž. PROUČAVANJE SORPCIONOG I ENERGETSKOG POTENCIJALA OTPADNE BIOMASE Prunus persica L

1. Dr Mirjana Kijevčanin, red. prof. TMF 2. Dr Tatjana Kaluđerović-Radoičić, docent TMF 3. Dr Ivona Radović, van. prof. TMF 4. Dr Mirjana Stojanović, naučni savetnik Univerziteta u Beogradu, Institut za tehnologiju nuklearnih i drugih mineralnih sirovina, ITNMS

IZŽS


II. Ocena naučne zasnovanosti teme (Izveštaj u prilogu)

Kandidat – tema Komisija Sp/ods. 1. LJILJANA TOLIĆ, master inž. ODREĐIVANJE ANIZOMICINA TEČNOM HROMATOGRAFIJOM SA TANDEM MASENOM SPEKTROMETRIJOM I ELEKTROHEMIJSKIM METODAMA I PRIMENA NA ISPITIVANJE STABILNOSTI LEKA I NJEGOVE RASPODELE U TKIVIMA PACOVA

1. Dr Mila Laušević, red. prof. TMF 2. Dr Svetlana Grujić, van. prof. TMF 3. Dr Slobodan Petrović, red. prof. u penziji TMF 4. Dr Slavica Ražić, red. prof. Univerziteta u Beogradu, Farmaceutski fakultet 5. Dr Branislava Miljković, red. prof. Univerziteta u Beogradu, Farmaceutski fakultet

Hemija

2. KATARINA BANJANAC, master inž. "IMOBILIZACIJA ENZIMA NA NANOČESTICE SiO2 MODIFIKOVANE ORGANOSILANIMA".

1. Dr Dejan Bezbradica, van. prof. TMF 2. Dr Aleksandar Marinković, docent TMF 3. Dr Zorica Knežević-Jugović, red. prof. TMF 4. Dr Nevena Prlainović, naučni saradnik IC TMF 5. Dr Milica Rančić, docent Univerziteta u Beogradu, Šumarski fakultet

BIB

3. DANIJELA KOSTIĆ, dipl. inž. KINETIKA I MEHANIZAM OTPUŠTANJA SREBRA IZ NANOKOMPOZITNIH Ag/ALGINATNIH HIDROGELOVA ZA RAZLIČITE PRIMENE".

1. Dr Bojana Obradović, red. prof. TMF 2. Dr Nevenka Bošković-Vragolović, van. prof. TMF 3. Dr Nenad Ignjatović, naučni savetnik Instituta tehničkih nauka SANU

HI

4. ZORICA JAUKOVIĆ, dipl. inž. RAZVOJ I PRIMENA METODE ANALIZE ODABRANIH STEROLA I STEROIDNIH HORMONA U PRIRODNIM I OTPADNIM VODAMA TEČNOM HROMATOGRAFIJOM SA TANDEM MASENOM SPEKTROMETRIJOM

1. Dr Mila Laušević, red. prof. TMF 2. Dr Svetlana Grujić, van. prof. TMF 3. Dr Slavica Ražić, red. prof. Univerziteta u Beogradu, Farmaceutski fakultet 4. Dr Marina Radišić, naučni saradnik IC TMF

Hemija

5. MARINA MALETIĆ, dipl. inž. SINTEZA I KARAKTERIZACIJA UGLJENIČNIH MATERIJALA KAO NOSAČA KATALIZATORA ZA UKLANJANJE ORGANSKIH ZAGAĐUJUĆIH MATERIJA IZ VODE

1. Dr Mila Laušević, red. prof. TMF 2. Dr Tatjana Đurkić, red. prof. TMF 3. Dr Marija Vukčević, naučni saradnik TMF 4. Dr Ana Kalijadis, naučni saradnik Univerziteta u Beogradu, Institut za nuklearne nauke Vinča

Hemija


6. ANDREA STEFANOVIĆ, master inž. OPTIMIZACIJA ENZIMSKIH POSTUPAKA ZA DOBIJANJE HIDROLIZATA PROTEINA BELANCETA KAO KOMPONENATA FUNKCIONALNE HRANE PRIMENOM TEHNOLOGIJE ULTRAZVUKA VISOKOG INTENZITETA

1. Dr Zorica Knežević-Jugović, red. prof. TMF 2. Dr Branko Bugarski, red. prof. TMF 3. Dr Marica Rakin, van. prof. TMF 4. Dr Sanja Grbavčić, naučni saradnik IC TMF 5. Dr Mirjana Antov, red. prof. Univerziteta u Novom Sadu, Tehnološki fakultet

BIB

7. JELENA PETROVIĆ, master hemičar OPTIMIZACIJA PROCESA HIDROTERMALNE KARBONIZACIJE KOMINE GROŽĐA I PRIMENA DOBIJENE HIDROČAĐI

1. Dr Mila Laušević, red. prof. TMF 2. Dr Marija Mihajlović, naučni saradnik Univerziteta u Beogradu, Institut za tehnologiju nuklearnih i drugih mineralnih sirovina, Beograd 3.Dr Aleksandra Perić-Grujić, red. prof. TMF

Hemija

8. JELENA ĐURIČIĆ-MILANKOVIĆ, master hemičar FIZIČKO-HEMIJSKE KARAKTERISTIKE SUBURBANOG ATMOSFERSKOG AEROSOLA I PROCENA DOPRINOSA IZVORA EMISIJA PRIMENOM RECEPTOR MODELA

1. Dr Dušan Antonović, red. prof. TMF 2. Dr Dragana Đorđević, naučni savetnik Univerziteta u Beograd, Institut za hemiju, tehnologiju i metalurgiju 3. Dr Mirjana Ristić, red. prof. TMF 4. Dr Aleksandra Perić-Grujić, red. prof. TMF

IZŽS

9. DANIJELA SOLDATOVIĆ, dipl. inž. TERMODINAMIČKA ANALIZA RAVNOTEŽNIH, VOLUMETRIJSKIH I TRANSPORTNIH SVOJSTAVA VIŠEKOMPONENTNIH SISTEMA JONSKIH TEČNOSTI I ORGANSKIH RASTVARAČA

1. Dr Mirjana Kijevčanin, red. prof. TMF 2. Dr Ivona Radović, van. prof. TMF 3. Dr Vuk Spasojević, naučni saradnik Univerziteta u Beogradu, Institut za nuklearne nauke Vinča

HI

10. TIHOMIR KOVAČEVIĆ, dipl. inž.UTICAJ MODIFIKOVANIH MIKRO-ČESTICA DOBIJENIH IZ NEMETALNE FRAKCIJE OTPADNIH ŠTAMPANIH PLOČA NA MEHANIČKA I TERMIČKA SVOJSTVA POLIESTARSKE SMOLE SINTETISANE IZ OTPADNOG POLI(ETILEN TEREFTALATA)

1.Dr Aleksandar Marinković, docent TMF 2. Dr Melina Kalagasidis Krušić, van. prof. TMF 3. Dr Željko Kamberović, red. prof. TMF 4. Dr Petar Uskoković, red. prof. TMF 5. Dr Jasna Džunuzović, naučni savetnik Univerziteta u Beogradu, Institut za hemiju, tehnologiju i metalurgiju

HI


III. Komisija za ocenu i odbranu doktorske disertacije Kandidat – tema Komisija Sp/ods.1. ALEKSANDRA BOGDANOVIĆ, master inž. DOBIJANJE KARAKTERIZACIJA I OPTIMIZACIJA HIPOLIPEMIJSKIH EKSTRAKATA MATIČNJAKA (Melissa officinalis) I GRČKOG SEMENA (Trigonella foenum-graecum) NATKRITIČNIM UGLJENIK(IV)-OKSIDOM.

1. Dr Slobodan Petrović, red. prof. u penziji TMF 2. Dr Irena Žižović, red. prof. TMF 3. Dr Vanja Tadić, naučni savetnik , Institut za proučavanje lekovitog bilja Dr Josip Pančić“ 4. Dr Jasna Ivanović, naučni saradnik TMF

Hemija

2. IVANA MATIĆ BUJAGIĆ, master inž. ODREĐIVANJE TRAGOVA STEROIDNIH HORMONA I STEROLA KAO INDIKATORA IZVORA ZAGAĐENJA REČNIH SEDIMENATA METODOM TEČNE HROMATOGRAFIJE SA TANDEM MASENOM SPEKTROMETRIJOM

1. Dr Svetlana Grujić, van. prof. TMF 2. Dr Mila Laušević, red. prof. TMF 3. Dr Slavica Ražić, red. prof. Univerziteta u Beogradu, Farmaceutski fakultet

Hemija

3. MARIJA PETROVIĆ, dipl. inž. UKLANJANJE TEŠKIH METALA IZ NJIHOVIH VODENIH RASTVORA OTPADNOM BIOMASOM NA BAZI KUKURUZA (Zea mays L.)

1. Dr Slavka Stanković, van. prof. TMF 2. Dr Katarina Trivunac, docent TMF 3. Dr Mirjana Stojanović, naučni savetnik ITNMS

Hemija

4. SAŠA BRZIĆ, dipl. inž. UTICAJ TRI(2,3-EPOKSIPROPIL)IZOCIJANURATA KAO VEZUJUĆEG AGENSA NA KARAKTERISTIKE KOMPOZITNIH RAKETNIH GORIVA

1. Dr Gordana Ušćumlić, red. prof. TMF 2. Dr Jasna Đonlagić, red. prof. TMF 3. Dr Dušan Antonović, red. prof. TMF 4. Dr Zijah Burzić, naučni savetnik , Vojno-tehnički institut u Beogradu

Hemija

5. SINIŠA PAŠAGIĆ, master inž. PIROTEHNIČKE SMEŠE ZA IZRADU PUNJENJA GASOGENERATORA Base beleed PROJEKTILA 37 I 57 mm

1. Dr Dušan Antonović,red. prof. TMF 2. Dr Gordana Ušćumlić, red. prof. TMF 3. Dr Dušan Mijin, red. prof. TMF 4. Dr Zijah Burzić, naučni savetnik , Vojno-tehnički institut u Beogradu

Hemija

6. MARIJA LUČIĆ ŠKORIĆ, dipl. inž.UKLANJANJE BOJA ZA TEKSTIL IZ VODE FOTOKATALITIČKOM DEGRADACIJOM U PRISUSTVU NANOČESTICA TITAN-DIOKSIDA IMOBILISANIH NA HIDROGELOVE HITOZANA I ALGINATA

1. Dr Melina Kalagasidis Krušić, van. prof. TMF 2. Dr Marija Nikolić, docent TMF 3. Dr Maja Radetić, red. prof. TMF 4. Dr Zoran Šaponjić, naučni savetnik Univerziteta u Beogradu, Institut za nuklearne nauke „Vinča“ 5. Dr Marija Radoičić, naučni saradnik Univerziteta u Beogradu, Institut za nuklearne nauke „Vinča“

HI


7. SONJA JAKOVETIĆ TANASKOVIĆ, dipl. inž. ENZIMSKA PROIZVODNJA ESTARA FENOLNIH KISELINA

1. Dr Zorica Knežević-Jugović, red. prof. TMF 2. Dr Dejan Bezbradica, van. prof. TMF 3. Dr Nevenka Bošković Vragolović, van. prof. TMF 4. Dr Mirjana Antov, red. prof. Univerziteta u Novom Sadu, Tehnološki fakultet

BIB

8. MILICA ĐEKOVIĆ ŠEVIĆ, dipl. inž. APSORPCIJA OZONA U VODI I VODENIM RASTVORIMA U BARBOTAŽNOJ KOLONI SA DVOFLUIDNOM MLAZNICOM

1. Dr Nevenka Bošković-Vragolović, van. prof. TMF 2. Dr Rada Pjanović, docent TMF 3. Dr Radmila Garić-Grulović, naučni savetnik IHTM

HI

9. ŽELJKO RADOVANOVIĆ, dipl. inž. UTICAJ JONA SREBRA, BAKRA I CINKA NA SVOJSTVA BIOKERAMIČKIH MATERIJALA NA BAZI KALCIJUM-HIDROKSIAPATITA I KALCIJUM-FOSFATA

1. Dr Đorđe Janaćković, red. prof. TMF 2. Dr Rada Petrović, red. prof. TMF 3. Dr Suzana Dimitrijević, van. prof. TMF 4. Dr Vesna Kojić, naučni saradnik, Instituta za onkologiju Vojvodine, Sremska Kamenica

HHT

10. Mr IVONA JANKOVIĆ-ČASTVAN, dipl. inž. SVOJSTVA NANOSTRUKTURNIH KOMPOZITNIH MATERIJALA NA BAZI SEPIOLITA I PRIMENA U INDUSTRIJI PAPIRA

1. Dr Đorđe Janaćković, red. prof. TMF 2. Dr Rada Petrović, red. prof. TMF 3. Dr Ljiljana Živković, naučni savetnik Univerziteta u Beogradu, Institut za nuklearne nauke Vinča 4. Dr Predrag Živković, van. prof. TMF 5. Dr Dušica Stojanović, viši naučni saradnik TMF

HHT

11. Mr JELENA GULICOVSKI, dipl. inž. SVOJSTVA I PRIMENA SOLOVA CERIJUM(IV)-OKSIDA SINTETISANIH POSTUPKOM FORSIRANE HIDROLIZE

1. Dr Rada Petrović, red. prof. TMF 2. Dr Ljiljana Živković, naučni savetnik Univerziteta u Beogradu, Institut za nuklearne nauke Vinča 3. Dr Đorđe Janaćković, red. prof. TMF 4. Dr Vladimir Panić, naučni savetnik Univerziteta u Beogradu, Institut za hemiju, tehnologiju i metalurgiju

HHT

12. JELENA SPASOJEVIĆ, dipl inž. RADIJACIONO-HEMIJSKA SINTEZA TERMO- I pH-OSETLJIVIH ANTIBAKTERIJSKIH SREBRO/POLI(N-IZOPROPILAKRILAMID-KO-ITAKONSKA KISELINA) NANOKOMPOZITA.

1.Dr Melina Kalagasidis Krušić, van. prof. TMF 2. Dr Aleksandra Radosavljević, viši naučni saradnik Univerziteta u Beogradu, Institut za nuklearne nauke Vinča 3. Dr Marija Nikolić, docent TMF 4. Dr Zorica Kačarević-Popović, naučni savetnik Univerziteta u Beogradu, Institut za nuklearne nauke Vinča 5. Dr Nedeljko Milosavljević, naučni saradnik Univerziteta u Beogradu

HI


IV. Ocena doktorske disertacije (Referat u prilogu) Kandidat – tema Komisija Sp/ods. 1. Mr ALEKSANDAR ĆOSOVIĆ, dipl. inž. SINTEZA NANOKRISTALNOG NIKL-FERITA U NATKRITIČNIM USLOVIMA I PRIMENOM SKROBNE MIKROEMULZIJE

1.Dr Aleksandar Orlović, red. prof. TMF 2. Dr Sandra Glišić, viši naučni saradnik TMF 3. Dr Rada Petrović, red. prof. TMF 4. Dr Miroslav Sokić, viši naučni saradnik Instituta za tehnologiju nuklearnih i drugih mineralnih sirovina (ITNMS), Beograd

HHT

2. IVAN STOJKOVIĆ, dipl. inž. SINTEZA METIL ESTARA MASNIH KISELINA OTPADNE SVINJSKE MASTI PRIMENOM HOMOGENO I HETEROGENO KATALIZOVANE METANOLIZE

1.Dr Dragan Povrenović, van. prof. TMF 2. Dr Ljiljana Mojović, red. prof. TMF 3. Dr Vlada Veljković, red. prof. Univerziteta u Nišu, Tehnološki fakultet u Leskovcu

IZŽS

3. VIOLETA NIKOLIĆ, dipl. inž. IMOBILIZACIJA OLOVA I HROMA GEOPOLIMERIMA NA BAZI ELEKTROFILTERSKOG PEPELA TERMOELEKTRANA

1.Dr Rada Petrović, red. prof. TMF 2. Dr Miroslav Komljenović, naučni savetnik Univerziteta u Beogradu, Institut za multidisciplinarna istraživanja 3. Dr Snežana Grujić, van. prof. TMF 4. Dr Zoran Miladinović, viši naučni saradnik Instituta za opštu i fizičku hemiju, Beograd

HHT

4. Mr LAZAR KOPANJA, dipl. inž. MAGNETNA SVOJSTVA SINTETISANIH NANOČESTICA RAZLIČITIH MORFOLOGIJA KVANTIFIKOVANIH PRIMENOM DESKRIPTORA OBLIKA

1.Dr Boris Lončar, red. prof. TMF 2. Dr Marin Tadić, viši naučni saradnik Univerziteta u Beogradu, Institut za nuklearne nauke Vinča 3. Dr Radmila Jančić-Hajneman, red. prof. TMF 4. Dr Milan Tadić, red. prof. Univerziteta u Beogradu, Elektrotehnički fakultet 5. Dr Vesna Damnjanović, van. prof. Univerziteta u Beogradu, Rudarsko-geološki fakultet 6. Dr Rajko Šašić, red. prof. TMF

HHT

5. JOVANA VUKOVIĆ, dipl. inž. SINTEZA I KARAKTERIZACIJA HIDROGELOVA NA BAZI 2-HIDROKSIETIL AKRILATA I ITAKONSKE KISELINE ZA PRIMENU U KONTROLISANOM OTPUŠTANJU TERAPEUTSKI AKTIVNIH JONA METALA

1. Dr Simonida Tomić, van. prof. TMF 2. Dr Aleksandra Perić-Grujić, red. prof. TMF 3. Dr Biljana Božić, van. prof. Univerziteta u Beogradu, Biološki fakultet

HI


6. KATARINA ANTIĆ, dipl. inž. SINTEZA I KARAKTERIZACIJA POLIMERNIH HIDROGELOVA NA BAZI AKRILATA ZA UKLANјANјE TEŠKIH METALA IZ VODENIH RASTVORA

1. Dr Simonida Tomić, van. prof. TMF 2. Dr Dušan Antonović, red. prof. TMF 3. Dr Antonije Onjia, naučni savetnik Univerziteta u Beogradu, Institut za nuklearne nauke Vinča

IZŽS

7. Mr SLOBODAN CVETKOVIĆ, dipl. inž. MODELOVANJE I OPTIMIZACIJA PROCESA KORIŠĆENJA BIOGASA U PROIZVODNJI ZELENE ENERGIJE

1. Dr Mirjana Kijevčanin, red. prof. TMF 2.Dr Tatjana Kaluđerović Radoičić, docent TMF 3. Dr Aleksandar Jovović, red. prof. Univerziteta u Beogradu, Mašinski fakultet

HHT

8. MILICA CAREVIĆ, dipl. inž. PROIZVODNJA I IMOBILIZACIJA MIKROBNIH β-GALAKTOZIDAZA ZA PRIMENU U TRANSGALAKTOZILACIONIM REAKCIJAMA

1. Dr Dejan Bezbradica, van. prof. TMF 2. Dr Zorica Knežević-Jugović, red. prof. TMF 3. Dr Maja Vukašinović-Sekulić, van. prof. TMF 4. Dr Mirjana Antov, red. prof. Univerziteta u Novom Sadu, Tehnološki fakultet 5. Dr Dušan Veličković, naučni saradnik Univerziteta u Beogradu, Hemijski fakultet

BIB

9. BOJANA BALANČ, dipl. inž. LIPOZOMI I SISTEMI LIPOZOMI-ALGINAT ZA KONTROLISANO OTPUŠTANJE RESVERATROLA

1. Dr Branko Bugarski, red. prof. TMF 2. Dr Zorica Knežević-Jugović, red. prof. TMF 3. Dr Rada Pjanović, docent TMF 4. Dr Verica Đorđević, naučni saradnik TMF 5. Dr Viktor Nedović, red. prof. Univerziteta u Beogradu, Poljoprivredni fakultet

BIB

10. FILIP VELJKOVIĆ, dipl. inž. SINTEZA, KARAKTERIZACIJA I SVOJSTVA KLASTERA KALIJUM-HALOGENIDA

1.Dr Aleksandra Perić-Grujić, red. prof. TMF 2. Dr Suzana Veličković, viši naučni saradnik Univerziteta u Beogradu, Institut za nuklearne nauke Vinča 3. Dr Aleksandar Orlović, red. prof. TMF 4. Dr Boris Lončar, red. prof. TMF

HI

11. OMER MOHAMED YERRO, master inž. SINTEZA I KARAKTERIZACIJA FUNKCIONALNIH KOMPOZITNIH MATERIJALA ZA PRIMENU U STOMATOLOGIJI SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF FUNCTIONAL COMPOSITE MATERIALS FOR APPLICATIONS IN DENTISTRY

1.Dr Vesna Radojević, red. prof. TMF 2. Dr Dušica Stojanović, viši naučni saradnik TMF 3. Dr Petar Uskoković, red. prof. TMF 4. Dr Radmila Jančić-Hajneman, red. prof. TMF 5. Dr Mirjana Đukić, red. prof. Univerziteta u Beogradu, Farmaceutski fakultet

IM


12. MINA JOVANOVIĆ, dipl. inž. UKLANJANJE JONA METALA IZ VODENIH RASTVORA KORIŠĆENJEM ZEOLITA: MEHANIZAM, KINETIKA I PRIMENA U FLUIDIZOVANOM SLOJU

1.Dr Bojana Obradović, red. prof. TMF 2. Dr Nevenka Rajić, red. prof. TMF 3. Dr Nikola Nikačević, van. prof. TMF 4. Dr Ljiljana Damjanović, van. prof. Univerziteta u Beogradu, Fakultet za fizičku hemiju

HI

13. Mr VLADIMIR PAVIĆEVIĆ, dipl. inž.BEZOTPADNA TEHNOLOGIJA PRERADE PLODA KLEKE (Juniperus communis L.)

1. Dr Dragan Povrenović, van. prof. TMF 2. Dr Slobodan Petrović, red. prof. u penziji TMF 3. Dr Vlada Veljković, red. prof. Univerziteta u Nišu, Tehnološki fakultet Leskovac

HHT


2.11. IMENOVANJE KOMISIJE ZA ZAVRŠNI ISPIT STUDENATA

DOKTORSKIH STUDIJA Kandidat-br. indeksa Komisija SP/ods.1. SANJA STOJAKOVIĆ, dipl. inž. DS-47/06

1. Dr Zorica Knežević-Jugović, red. prof. TMF 2. Dr Dušan Mijin, red. prof. TMF 3. Dr Dejan Bezbradica, van. prof. TMF

BBI

2. JELENA MILOVANOVIĆ, dipl. biolog 4002/12

1.Dr Nevenka Rajić, red. prof. TMF 2. Dr Dragan Povrenović, van. prof. TMF 3. Dr Sanja Jevtić, docent TMF

IZŽS

Prilog uz tačku 3. 3. KADROVSKA PITANJA 3.1. Izveštaj komisije referenata za izbor u naučno istraživačko zvanje 1. Dr Jasmina J. Stojkovska, dipl. mol. biolog i fiziolog izbor u zvanje naučni saradnik 2. Anđelika Bjelajac, dipl. inž. reizbor u zvanje istraživač saradnik 3. Ivana Matić Bujagić, master inž. izbor u zvanje istraživač saradnik 4. Mina M. Volić, master inž. izbor u zvanje istraživač pripravnik 5. Milka M. Borić, master inž. izbor u zvanje istraživač pripravnik 3.2. Imenovanje Komisije referenata za pisanje Izveštaja za izbor u naučno istraživačka zvanja

1. Katedra za hemijsko inženjerstvo predlaže Komisiju referenata za pisanje Izveštaja o ispunjenosti uslova za izbor dr Nikole Grozdanića, istraživača saradnika u zvanje naučni saradnik u sastavu:

1. Dr Mirjana Kijevčanin, red. prof. TMF 2. Dr Ivona Radović, van. prof. TMF 3. Dr Slobodan Šerbanović, red. prof. u penziji TMF


2. Katedra za metalurško inženjerstvo predlaže Komisiju referenata za pisanje Izveštaja o ispunjenosti uslova za izbor dr Milisava B. Ranitovića, dipl. inž. u zvanje naučni saradnik u sastavu:

1. Dr Željko Kamberović, red. prof. TMF 2. Dr Marija Korać, naučni savetnik TMF 3. Dr Miroslav Sokić, viši aučni saradnik ITNMS

3. Katedra za biohemijsko inženjerstvo i biotehnologiju predlaže Komisiju referenata za

pisanje Izveštaja o ispunjenosti uslova za izbor dr Katarine Mihajlovski, dipl. inž. u zvanje naučni saradnik u sastavu:

1. Dr Suzana Dimitrijević-Branković, van. prof. TMF 2. Dr Slavica Šiler-Marinković, red. prof. TMF 3. Dr Mirjana Rajilić-Stojanović, viši naučni saradnik TMF 4. Dr Anita Klaus, docent Poljoprivrednog fakulteta u Beogradu

3.3. Predlog za prijavu tehničkog rešenja Matičnom odboru za materijale i hemijsku tehnologiju

Katedra za tekstilno inženjerstvo predlaže Nastavno-naučnom veću da tehničko rešenje pod nazivom „Multifunkcionalni tekstilni materijali impregnirani nanočesticama titan(IV)-oksida i srebra“ autora dr Darke Marković naučnog saradnika u Inovacionom centru TMF, dr Maje Radetić, red. prof. TMF, dr Marije Radoičić naučnog saradnika INN Vinča, dr Zorana Šaponjića naučnog savetnika INN Vinča i dr Vesne Vodnik naučnog savetnika INN Vinča, Uputi Matičnom odboru za materijale i hemijsku tehnologiju Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja na imenovanje recenzenata i ocenu. Šef Katedre za tekstilno inženjerstvo Dr Mirjana Kostić, red. prof.


UNIVERZITET U BEOGRADU TEHNOLOŠKO-METALURŠKI FAKULTET NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU Predmet: Podobnost teme i kandidata Ljiljane Tolić, master inženjera tehnologije, za izradu doktorske disertacije Odlukom br. 35/16 od 28. januara 2016. godine imenovani smo za članove Komisije za ocenu podobnosti teme i kandidata Ljiljane Tolić, master inženjera tehnologije, za izradu doktorske disertacije i naučne zasnovanosti teme

„Ispitivanje farmakokinetike anizomicina u tkivima i praćenje stabilnosti metodom tečne hromatografije sa tandem masenom spektrometrijom“.

Komisija je razmotrila Zaključak Veća naučnih oblasti prirodnih nauka Univerziteta u Beogradu 02-07 broj: 61206-2014/2-16 od 28. aprila 2016. godine i izmenila temu doktorske disertacije u skladu sa Zaključkom: „Određivanje anizomicina tečnom hromatografijom sa tandem masenom spektrometrijom i

elektrohemijskim metodama i primena na ispitivanje stabilnosti leka i njegove raspodele u tkivima pacova“.

Na osnovu materijala priloženog uz Zahtev kandidata Komisija podnosi sledeći

R E F E R A T 1. Podaci o kandidatu 1.1. Biografski podaci

Ljiljana Tolić je rođena 16. juna 1986. godine u Aranđelovcu. Osnovnu školu „Milan Ilić-Čiča“ u Aranđelovcu završila je kao nosilac Vukove diplome 2001. godine. Gimnaziju „Miloš Savković“, prirodno-matematički smer, u Aranđelovcu završila je sa odličnim uspehom 2005. godine.

Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu, studijski program Hemijska tehnologija, smer Organska hemijska tehnologija i polimerno inženjerstvo, upisala je školske 2005/2006. godine. Diplomirala je 2009. godine sa prosečnom ocenom tokom studija 8,54. Diplomski rad pod nazivom „Ispitivanje mešljivosti polimetilmetakrilata sa cikloolefinskim kopolimerom“ odbranila je sa ocenom 10.

Master studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu Univerziteta u Beogradu, studijski program Hemijska tehnologija, smer Polimerno inženjerstvo, upisala je školske 2009/2010. godine. Diplomirala je 2010. godine sa prosečnom ocenom u toku studija 9,88. Master rad pod nazivom „Ispitivanje mogućnosti primene hidrogelova hitozana i metakrilne kiseline za kontrolisano otpuštanje diklofenak-natrijuma“ odbranila je sa ocenom 10.

Školske 2011/2012. godine upisala je doktorske akademske studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu u Beogradu, smer Hemija, pod rukovodstvom dr Mile Laušević, redovnog profesora Tehnološko-metalurškog fakulteta. Na doktorskim studijama je položila sve ispite predviđene planom i programom sa prosečnom ocenom 10 i odbranila završni ispit.


Pohađala je „8. Međunarodnu školu masene spektrometrije“ 2013. godine u organizaciji MCHEM Tempus Projekta, Univerziteta Pierre and Marie Curie, Pariz, Hemijsko-ekološkog centra, Niš, Prirodno-matematičkog fakultata, Niš, Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije, AqualEER i Centra za popularizaciju nauke, Beograd. Pohađa obuku „Train“ u organizaciji Univerziteta u Beogradu. Ljiljana Tolić je aktivno učestvovala u promociji i popularizaciji nauke kroz učešća na Sajmovima, predstavlјajući Tehnološko-metalurški fakultet i Inovacioni centar Tehnološko--metalurškog fakulteta.

Ljiljana Tolić je član Srpskog hemijskog društva.

1.2. Stečeno naučnoistraživačko iskustvo

Od novembra 2011. godine radi kao istraživač na projektu osnovnih istraživanja Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije pod nazivom „Razvoj i primena metoda i materijala za monitoring novih zagađujućih i toksičnih organskih materija i teških metala“ (br. 172007) u Inovacionom centru Tehnološko-metalurškog fakulteta. U zvanje istraživač saradnik izabrana je u septembru 2015. godine. Položeni ispiti i ostvareni bodovi u okviru doktorskih studija

Redni br. Naziv predmeta ESPB Ocena 1. Viši kurs analitičke hemije 5 10 2. Tečna hromatografija–masena spektrometrija 4 10 3. Principi organske sinteze–savremene metode i reakcije 6 10 4. Strukturna analiza organskih molekula 6 10 5. Odabrana poglavlja instrumentalne analize 7 10 6. Masena spektrometrija 4 10 7. Degradacija i stabilizacija polimera 5 10 8. Analiza tragova specifičnih zagađujućih materija 4 10 9. Fizička hemija polimera 4 10 10. Hemija fiziološki aktivnih jedinjenja 5 10 11. Završni ispit 30 10 12. Engleski jezik 10 Ukupno/srednja ocena 80 10

Ljiljana Tolić je koautor jednog rada objavlјenog u vrhunskom međunarodnom časopisu

(M21), dva rada saopštena na skupovima nacionalnog značaja štampana u celini (M63) i četiri rada saopštena na skupovima nacionalnog značaja štampana u izvodu (M64). Objavljeni naučni radovi i saopštenja: Rad u vrhunskom međunarodnom časopisu – M21 1. Tolić Lj., Lović J., Mijin D., Petrović S., Grujić S., Laušević M., Avramov Ivić M.: Investigation of electrochemical behavior of anisomycin on gold electrode followed by HPLC-MS/MS analysis, Electrochemistry Communications, Vol 58, 2015, pp. 20–24, IF 2014: 4,847. ISSN 1388-2481 Saopštenja sa skupa nacionalnog značaja štampana u celini – M63 1. Tolić Lj., Grujić S., Lubec G., Laušević M.: Determination of antibiotic anisomycin in tissue samples by liquid chromatography–tandem mass spectrometry, 51. savetovanje Srpskog hemijskog društva, Niš, Srbija, 5–7. jun 2014, Proceedings, pp. 7–10. ISBN 978-86-7132-055-9


2. Matić I., Tolić Lj., Grujić S., Laušević M.: Raspodela odabranih lekova i pesticida u sistemu voda-sediment, 52. savetovanje Srpskog hemijskog društva, Novi Sad, Srbija, 29. i 30. maj 2015, Knjiga radova, str. 59–62. ISBN 978-86-7132-057-3 Saopštenja sa skupa nacionalnog značaja štampana u izvodu – M64 1. Tolić Lj., Antić N., Grujić S., Bačić G., Laušević M.: Određivanje anizomicina u životinjskim tkivima, 6. simpozijum Hemija i zaštita životne sredine EnviroChem 2013, Vršac, Srbija, 21–24. maj 2013, Knjiga izvoda, str. 208–209. ISBN: 978-86-7132-052-8 2. Tolić Lj., Matić I., Grujić S., Laušević M.: Adsorpcija odabranih lekova i pesticida na rečnom sedimentu, 7. simpozijum Hemija i zaštita životne sredine EnviroChem 2015, Palić, Srbija, 9–12. jun 2015, Knjiga izvoda, str. 206–207. ISBN: 978-86-7132-058-0 3. Vukčević M., Lalović B., Kalijadis A., Tolić Lj., Laušević Z., Đurkić T., Laušević M.: Ekstrakcija odabranih lekova na višeslojnim ugljeničnim nanocevima, 7. simpozijum Hemija i zaštita životne sredine EnviroChem 2015, Palić, Srbija, 9–12. jun 2015, Knjiga izvoda, str. 237–238. ISBN: 978-86-7132-058-0 4. Radišić M., Jauković Z., Kovačević S., Tolić Lj., Grujić S., Dimkić M., Laušević M.: Određivanje metabolita metamizola u površinskoj i podzemnoj vodi, 7. simpozijum Hemija i zaštita životne sredine EnviroChem 2015, Palić, Srbija, 9–12. jun 2015, Knjiga izvoda, str. 241–242. ISBN: 978-86-7132-058-0 1.3. Ocena podobnosti kandidata za rad na predloženoj temi

Dosadašnjim radom i postignutim rezultatima tokom doktorskih studija i u okviru naučnoistraživačkog rada na projektu Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije, Ljiljana Tolić je pokazala sposobnost za bavljenje naučnoistraživačkim radom. Tema doktorske disertacije pripada oblasti iz koje je objavila jedan rad u vrhunskom međunarodnom časopisu, kao i dva saopštenja na domaćim skupovima. Na osnovu izloženog Komisija smatra da je Ljiljana Tolić ispunila sve potrebne uslove za rad na predloženoj temi doktorske disertacije. 2. Predmet i cilj istraživanja Predmet ove doktorske disertacije je određivanje anizomicina tečnom hromatografijom sa tandem masenom spektrometrijom i elektrohemijskim metodama i primena na ispitivanje stabilnosti leka i njegove raspodele u tkivima pacova. Anizomicin je lek koji ima višestruko dejstvo, zbog čega se veliki broj istraživanja bavi ispitivanjem njegovih potencijalnih primena, ali se još uvek ne koristi u terapiji. S obzirom na to da anizomicin suzbija razvoj malignih ćelija, postoji mogućnost njegove primene kao citostatika. Imajući u vidu da je anizomicin imunosupresor moguća je njegova primena u lečenju autoimunih bolesti, kao i za sprečavanje odbacivanja presađenih organa. Takođe, anizomicin utiče na memoriju tako što sprečava formiranje novih sećanja, a može izazvati i amneziju. Mehanizam dejstva anizomicina u organizmu je inhibicija sinteze proteina. Najnovija istraživanja pokazuju da je anizomicin i potencijalni radioprotektor. S obzirom na to da lekovi ne prodiru ravnomerno u tkiva svih organa, za procenu efekta leka i neželjenih pojava neophodno je utvrditi raspodelu leka po organima. Poznavanje farmakokinetičkih svojstava leka (koncentracije u organima i vremena eliminacije) je neophodno za razumevanje načina njegovog delovanja. Ispitivanje raspodele lekova u tkivima različitih organa i praćenje farmakokinetike lekova sprovodi se u in vivo studijama, najčešće na pacovima. Takođe, da bi se poboljšao kvalitet leka i utvrdila sigurnost njegovog korišćenja, potrebno je praćenje stabilnosti i određivanje degradacionih proizvoda koji mogu nastati tokom proizvodnje, rukovanja ili čuvanja leka. Stabilnost lekova se ispituje sprovođenjem studija forsirane degradacije. U ovim eksperimentima, uzorci se obično podvrgavaju kiseloj, baznoj i neutralnoj hidrolizi, oksidaciji, kao i termičkoj, foto- i elektrohemijskoj degradaciji. Na ovaj način se može


proceniti stabilnost leka tokom određenog vremenskog perioda pod uticajem različitih faktora. Identifikovanjem degradacionih proizvoda može se utvrditi mogući mehanizam degradacije leka. Cilj istraživanja ove doktorske disertacije je razvoj i primena nove metode za određivanje tragova leka anizomicina u tkivima različitih organa (mozak, srce, slezina, jetra, bubrezi, butni mišić i masno tkivo) i seruma primenom metode tečne hromatografije sa tandem masenom spektrometrijom (LC–MS/MS, eng. liquid chromatography–tandem mass spectrometry), radi ispitivanja distribucije leka u različitim tkivima Wistar albino pacova. Takođe, pored nove LC–MS/MS metode, biće razvijene i nove elektrohemijske metode (ciklična voltametrija, CV, eng. cyclic voltametry i voltametrija sa pravougaonim impulsima, SWV, eng. square wave voltametry) za praćenje stabilnosti anizomicina i nastanka njegovih degradacionih proizvoda tokom forsirane degradacije. Naučni ciljevi doktorske disertacije U okviru istraživanja ove doktorske disertacije razviće se nova metoda pripreme uzoraka za ekstrakciju anizomicina iz raznovrsnih matrica (tkiva različitih organa i seruma). Biće ispitivana efikasnost ekstrakcije leka rastvaračima različite polarnosti i izabrana optimalna pH vrednost pripremljenog uzorka. S obzirom na to da su tkiva izuzetno kompleksne matrice, potrebno je obratiti posebnu pažnju na prečišćavanje ekstrakta uzorka. Zbog toga će se izvršiti izbor optimalnog adsorbensa za ekstrakciju na čvrstoj fazi radi prečišćavanja dobijenog ekstrakta. Optimizovana metoda će biti validirana prema odgovarajućim pravilnicima, pri čemu će biti određeni selektivnost, tačnost, preciznost, prinos i linearnost metode, kao i uticaj matrice i stabilnost leka. Za identifikaciju i kvantifikaciju leka anizomicina biće razvijena i optimizovana instrumentalna metoda tečne hromatografije sa tandem masenom spektrometrijom, uz korišćenje elektrosprej jonizacije. Razvijena i validirana metoda će biti primenjena za određivanje raspodele leka u tkivima različitih organa (srce, mozak, slezina, bubrezi, jetra, masno tkivo i butni mišić) i serumu. Eksperiment će biti izveden na Wistar albino pacovima kojima će biti potkožno injektiran anizomicin. Uzorci tkiva i seruma za analizu raspodele leka biće sakupljani tokom 24 sata nakon injektiranja leka. Izvođenje eksperimenata na pacovima je odobreno od stane Etičke komisije Biloškog fakulteta Univerziteta u Beogradu (broj dozvole EK-BF-2013/04, izdate 15.3.2013. godine). Ispitivanje stabilnosti i degradacije anizomicina će se vršiti prema ICH (eng. International Conference on Harmonization) smernicama koje obuhvataju ispitivanja osetljivosti leka na hidrolizu, oksidaciju, svetlost i temperaturu. Posebna pažnja će biti posvećena hromatografskom razdvajanju anizomicina i njegovih proizvoda degradacije. Elektrohemijska degradacija i određivanje proizvoda degradacije koji nastaju pod tim uslovima biće praćena LC–MS/MS metodom i elektrohemijskim metodama (CV i SWV). Najvažniji literaturni podaci koji se odnose na datu temu su: [1] Macías-Silva M., Vázquez-Victorio G., Hernández-Damián J.: Anisomycin is a multifunctional drug: More than just a tool to inhibit protein synthesis, Current Chemical Biology, Vol. 4, 2010, pp. 124–132. [2] Roy B., Das A., Bhaumik U., Sarkar A. K., Bose A., Mukharjee J., Chakrabarty U. S., Das A. K., Pal T. K.: Determination of gemifloxacin in different tissues of rat after oral dosing of gemifloxacin mesylate by LC–MS/MS and its application in drug tissue distribution study, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, Vol. 52, 2010, pp. 216–226. [3] Stariat J., Suprunová V., Roh J., Šesták V., Eisner T., Filipský T., Mladĕnka P., Nobilis M., Šimůnek T., Klimeš J., Kalinowska D. S., Richardson D. R., Kovaříková P.: Simultaneous determination of the novel thiosemicarbazone anti-cancer agent, Bp4eT, and its main phase I metabolites in plasma: Application to a pilot pharmacokinetic study in rats, Biomedical Chromatography, Vol. 28, 2014, pp. 621–629.


[4] Bratkowska D., Shobo A., Singh S., Bester L. A., Kruger H. G., Maguire G. E. M., Govender T.: Determination of the antituburecular drug PA-824 in rat plasma, lung and brain tissues by liquid chromatography tandem mass spectrometry: Application to a pharmacokinetic study, Journal of Chromatography B, Vol. 988, 2015, pp. 187–194. [5] Urva S. R., Shin B. S., Yang V. C., Balthasar J. P.: Sensitive high performance liquid chromatographic assay for assessment of doxorubicin pharmacokinetics in mouse plasma and tissues, Journal of Chromatography B, Vol. 877, 2009, pp. 837–841. [6] Drljević-Đurić K., Jović V., Lacnjevać U., Avramov Ivić M., Petrović S., Mijin D., Đorđević S.: Voltammetric and differential pulse determination of roxithromycin, Electrochimica Acta, Vol. 56, 2010, pp. 47–52. [7] Singh S., Junwal M., Modhe G., Tiwari H., Kurmi M., Parashar N., Sidduri P.: Forced degradation studies to assess the stability of drugs and products, Trends in Analytical chemistry, Vol. 49, 2013, pp. 71–88. [8] Ramesh T., Rao P. N., Rao R. N.: LC–MS/MS characterization of forced degradation products of zofenopril, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, Vol. 88, 2014, pp. 609–616. [9] Chen W.-H., Lin Y.-Y., Chang Y., Chang K.-W., Hsia Y.-C.: Forced degradation behavior of epidepride and development of a stability-indicating method based on liquid chromatography–mass spectrometry, Journal of Food and Drug Analysis, Vol. 22, 2014, pp. 248–256. [10] International Conference on Harmonization of Technical Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human Use (ICH) ICH Harmonised Tripartite Guideline: Stability Testing of New Drug Substances and Products, Q1A (R2), European Union, Japan and USA, 2003. 3. Polazne hipoteze Pregledom postojeće literature utvrđeno je da postoji mali broj istraživanja koja se bave razvojem analitičkih metoda za određivanje anizomicina. Do sada je anizomicin određivan u rastvorima primenom metode tečne hromatografije, ultraljibičaste i infracrvene spektroskopije, masene spektrometrije i nuklearne magnetne rezonance. Međutim, u literaturi se ne mogu naći istraživanja koja uključuju kvalitativno i kvantitativno određivanje anizomicina u biološkim uzorcima metodom tečne hromatografije sa tandem masenom spektrometrijom. Imajući to u vidu, u ovoj disertaciji biće razvijena i optimizovana metoda tečne hromatografije sa tandem masenom spektrometrijom za analizu anizomicina u uzorcima različitih tkiva (mozak, srce, slezina, jetra, bubrezi, butni mišić i masno tkivo) i seruma. Proučavanje stabilnosti farmaceutskih supstanci je propisano ICH smernicama. Studije forsirane degradacije doprinose boljem razumevanju stabilnosti ispitivanog leka i obezbeđuju informacije o mehanizmu degradacije i dobijenim proizvodima. Detaljnim pregledom literature nije pronađeno istraživanje koje se bavi ispitivanjem stabilnosti anizomicina i identifikacijom proizvoda degradacije. Zbog toga će se u disertaciji izvršiti ispitivanje stabilnosti anizomicina i razviti hromatografska metoda, kao i komparativne elektrohemijske metode (CV i SWV), za istovremeno određivanje anizomicina i degradacionih proizvoda. 4. Naučne metode istraživanja Za ekstrakciju antibiotika anizomicina iz tkiva i seruma biće korišćena ultrazvučna ekstrakcija koju karakterišu jednostavnost, brzina i efikasnost. Za prečišćavanje dobijenih ekstrakata biće korišćena metoda ekstrakcije na čvrstoj fazi. Za određivanje tragova anizomicina u tkivima i serumu, kao i za određivanje proizvoda degradacije, biće primenjena metoda tečne hromatografije u sprezi sa tandem masenom spektrometrijom, uz korišćenje elektrosprej jonizacije. Ova selektivna i osetljiva metoda predstavlja najsavremeniju tehniku za identifikaciju i kvantitativno određivanje polarnih i termički nestabilnih jedinjenja u kompleksnim matricama kao što su tkiva i


serum, pri izuzetno malim koncentracijama. Elektrohemijske analize će se izvršiti primenom različitih elektrohemijskih metoda (ciklične voltametrije i voltametrije sa pravougaonim impulsima) uz korišćenje zlatne elektrode kao radne elektrode. Navedene elektrohemijske metode su brze i osetljive, i mogu se koristiti za određivanje leka kako u rastvoru, tako i u biološkim tečnostima. 5. Očekivani naučni doprinos Očekivani naučni doprinos se ogleda u:

- razvoju i optimizaciji metode pripreme uzoraka tkiva i seruma za analizu tragova leka anizomicina zasnovanoj na ultrazvučnoj ekstrakciji optimalnim rastvaračem i prečišćavanju dobijenog ekstrakta;

- razvoju, optimizaciji i validaciji nove, brze i osetljive instrumentalne metode za određivanje tragova anizomicina u tkivima i serumu zasnovanoj na metodi tečne hromatografije sa tandem masenom spektrometrijom;

- ispitivanju raspodele leka u tkivima tokom 24 h nakon potkožnog injektiranja anizomicina Wistar albino pacovima;

- razvoju i validaciji metode za praćenje stabilnosti leka prema ICH smernicama; - ispitivanju mehanizma degradacije i identifikaciji degradacionih proizvoda anizomicina.

6. Plan istraživanja i struktura rada Predmet rada ove doktorske disertacije je razvoj nove, brze i selektivne metode za određivanje tragova leka anizomicina u tkivima (mozak, srce, slezina, jetra, bubrezi, butni mišić i masno tkivo) i serumu. Tokom istraživanja biće optimizovana metoda pripreme uzoraka tkiva i seruma i instrumentalna metoda tečne hromatografije sa tandem masenom spektrometrijom. Razvijena i validirana metoda će biti primenjena u analizi uzoraka tkiva i seruma dobijenih u in vivo studiji u cilju ispitivanja distribucije anizomicina u tkivima. Biće razvijene i validirane metode za praćenje stabilnosti leka. Biće identifikovani proizvodi degradacije koji nastaju pod uslovima propisanim ICH smernicama. Posebna pažnja biće posvećena hromatografskom razdvajanju anizomicina od njegovih proizvoda degradacije, a kao komparativne metode biće korišćene elektrohemijske metode (CV i SWV). Takođe će biti izučavan mehanizam degradacije leka. Predviđa se da će u doktorskoj disertaciji biti obrađena sledeća poglavlja: Uvod, Teorijski deo, Eksperimentalni deo, Rezultati i diskusija, Zaključak i Literatura. U poglavlju Uvod će biti definisani cilj rada, predmet i aktuelnost istraživanja, kao i naučni doprinos disertacije. Teorijski deo doktorske disertacije obuhvatiće detaljnu analizu literature koja se odnosi na:

- svojstva anizomicina; - farmakokinetiku lekova; - studije forsirane degradacije; - analitičke metode (LC–MS/MS) za određivanje lekova; - elektrohemijske metode (CV i SWV) za analizu lekova.

U Eksperimentalnom delu će biti navedeni: - korišćeni standardni rastvori leka anizomicina i reagensi; - optimizacija hromatografske metode za istovremeno određivanje anizomicina i njegovih

proizvoda degradacije; - optimizacija MS/MS parametara; - optimizacija parametara prilikom razvoja metode pripreme uzoraka tkiva i seruma; - validacija razvijene metode;


- optimizacija parametara elektrohemijskih metoda za primenu u studiji forsirane degradacije;

- analiza uzoraka prikupljenih u in vivo studiji za ispitivanje distribucije leka u tkivima; - priprema uzoraka za studiju forsirane degradacije; - analiza uzoraka prikupljenih u studiji forsirane degradacije LC–MS/MS i

elektrohemijskim metodama. Dobijeni rezultati biće prikazani i diskutovani u poglavlju Rezultati i diskusija:

- maseni spektri analita; - optimizovani parametri hromatografske metode za određivanje anizomicina i njegovih

proizvoda degradacije; - optimizovani MS/MS parametri; - optimizovana metode pripreme uzoraka tkiva i seruma; - rezultati validacije razvijene metode; - optimizovani parametri elektohemijskih metoda za primenu u studiji forsirane

degradacije; - rezultati ispitivanja distribucije leka u uzorcima prikupljenim u in vivo studiji; - rezultati distribucije anizomicina u tkivima; - rezultati studija forsirane degradacije i procena stabilnosti anizomicina; - identifikovani degradacioni proizvodi u studiji forsirane degradacije; - pretpostavljeni mehanizam degradacije anizomicina.

U poglavlju Zaključak biće sumirani dobijeni rezultati do kojih će kandidat doći u toku izrade ove doktorske disertacije, uz osvrt na njihovu inovativnost i potencijalnu primenu. U poglavlju Literatura biće navedeni radovi citirani u disertaciji, kao i radovi proistekli iz istraživanja u okviru ove doktorske disertacije. 7. Zaključak i predlog Na osnovu iznetih podataka Komisija smatra da je tema predložene doktorske disertacije kandidata Ljiljane Tolić, master inženjera tehnologije, „Određivanje anizomicina tečnom hromatografijom sa tandem masenom spektrometrijom i elektrohemijskim metodama i primena na ispitivanje stabilnosti leka i njegove raspodele u tkivima pacova“, naučno zasnovana i predlaže Nastavno-naučnom veću da je prihvati. Za mentora se predlaže dr Mila Laušević, redovni profesor Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu. Istraživanja u okviru ove doktorske disertacije pripadaju naučnoj oblasti Hemijske nauke za koju je Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu matična ustanova.


U Beogradu, 16. maj 2016. ČLANOVI KOMISIJE

Dr Mila Laušević, red. prof. Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet

Dr Svetlana Grujić, van. prof. Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet

Dr Slobodan Petrović, red. prof. u penziji Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet

Dr Slavica Ražić, red. prof. Univerzitet u Beogradu, Farmaceutski fakultet

Dr Branislava Miljković, red. prof. Univerzitet u Beogradu, Farmaceutski fakultet


UNIVERZITET U BEOGRADU TEHNOLOŠKO-METALURŠKI FAKULTET NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU Predmet: Podobnost teme i kandidata Katarine Banjanac, master inž. tehnologije, za izradu doktorske disertacije Odlukom Tehnološko-metalurškog fakulteta br. 35/166 od 14.04.2016. godine, imenovani smo za članove Komisije za ocenu podobnosti teme i kandidata Katarine Banjanac, master inž. tehnologije, a za izradu doktorske disertacije i naučne zasnovanosti teme "Imobilizacija enzima na nanočestice SiO2 modifikovane organosilanima". Na osnovu materijala priloženog uz Zahtev kandidata, Komisija podnosi sledeći

R E F E R A T

1. Podaci o kandidatu 1.1. Biografski podaci Katarina Banjanac rođena je 10.12.1984. godine u Valјevu, gde je završila osnovnu školu Milovan Glišić i Valјevsku gimnaziju. Osnovne studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu Univerziteta u Beogradu upisala je školske 2008/2009. godine. Diplomirala je na TMF-u na Katedri za biohemijsko inženjerstvo i biotehnologiju školske 2011/2012. godine sa ocenom na diplomskom radu 10 (deset) i prosečnom ocenom u toku studija 9,12. Master studije na Katedri za biohemijsko inženjerstvo i biotehnologiju je upisala školske 2012/2013. godine., koje je završila sa prosečnom ocenom 9,88 i odbranila master rad sa ocenom 10 (deset) 13.07.2013. godine. Doktorske studije na Katedri za biohemijsko inženjerstvo i biotehnologiju upisala je 2013. godine.

1.2. Stečeno naučnoistraživačko iskustvo Katarina Banjanac doktorske studije na Katedri za biohemijsko inženjerstvo i biotehnologiju Tehnološko-metalurškog fakulteta, pod mentorstvom dr Dejana Bezbradice, van. prof., upisala je 2013. godine. Položila je sve ispite predviđene planom i programom poslediplomskih studija Tehnološko-metalurškog fakulteta u Beogradu sa prosečnom ocenom 10,00 uklјučujući i završni ispit. Sledi spisak položenih ispita sa brojem ostvarenih ESPB bodova:

Predmet ESPB Ocena 1. Odabrana poglavlјa numeričke analize 5 10 2. Hemijska kinetika 5 10

3. Odabrana poglavlјa biohemije – vitamin 5 10 4. Biohemijska kinetika 5 10 5. Industrijska mikrobiologija 5 10 6. Biomasa kao izvor energije 4 10 7. Hemija fiziološki aktivnih jedinjenja 5 10 8. Imobilisani biokatalizatori: tehnike imobilizacije, bioreaktori i primena 6 10

9. Niskotemperaturni keramički procesi 5 10 10. Bioaktivne materije u kozmetičkim proizvodima 4 10 11. Odabrana poglavlјa projektovanja procesa u biohemijskom inženjerstvu

5 10

12. Engleski jezik 0 10 13. Završni ispit 30 10


Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko metalurškog fakulteta od 14.04.2016. imenovana je Komisija za ocenu podobnosti teme i kandidata Katarine Banjanac za izradu doktorske disertacije i naučne zasnovanosti teme "Imobilizacija enzima na nanočestice SiO2 modifikovane organosilanima". Katarina Banjanac izabrana je u zvanje istraživač saradnik 10.7. 2015. godine. Koautor je četiri rada u časopisima međunarodnog značaja (četiri M21) i tri saopštenja na domaćim i međunarodnim skupovima (dva M34, jedan M63). Objavlјeni naučni radovi i saopštenja 4.

Naučni radovi u vrhunskim međunarodnim časopisima (M21) 1. Banjanac K., Mihailović M., Prlainović N., Carević M., Stojanović M., Marinković A.,

Bezbradica D.: Cyanuric chloride functionalized silica nanoparticles for covalent immobilization of lipase, -Journal of Chemical Technology and Biotechnology, Vol 9, No 2, 2016, pp. 439-448.

2. Banjanac K., Mihailović M., Prlainović N., Carević M., Stojanović M., Marinković A., Bezbradica D.: Epoxy-silanization – tool for improvement of silica nanoparticles as support for lipase immobilization with respect to esterification activity, -Journal of Chemical Technology and Biotechnology, january 2016, in press, DOI: 10.1002/jctb.4870.

3. Carević M., Ćorović M., Mihailovic M., Banjanac K., Milisavljević A., Veličković D., Bezbradica D.: Galacto-oligosaccharide synthesis using chemically modified beta-galactosidase from Aspergillus oryzae immobilised onto macroporous amino resin, -International Dairy Journal, Vol 54, No 1, 2016, pp. 50-57.

4. Mihailović M., Stojanović M., Banjanac K., Carević M., Prlainović N., Milosavić N., Bezbradica D.: Immobilization of lipase on epoxy-activated Purolite A109 and its post-immobilization stabilization, -Process Biochemistry, Vol 49, No 4, 2014, pp. 637-646.

Saopštenja sa međunarodnog skupa štampano u celini (M34)

1. Prlainović N., Stojanović M., Carević M., Mihailović M., Banjanac K., Marinković A., Bezbradica D.: Two-step modification of silica nanoparticles for covalent lipase immobilization, -8th International Conference of the Chemical Societies of the South-East European Countries, Beograd 2013, BS-NS P001, CD Proceedings, ISBN 978-86-7132-053-5.

2. Mihailović M., Carević M., Stojanović M., Prlainović N., Banjanac K., Bezbradica D.: Chemical modification of Purolite A109 for application in lipase immobilization, -8th International Conference of the Chemical Societies of the South-East European Countries, Beograd 2013, F P34, CD Proceedings, ISBN 978-86-7132-053-5.

Saopštenje sa skupa nacionalnog značaja štampano u celini (M63) 1. Mihailović M., Banjanac K., Stojanović M., Prlainović N., Jakovetić S., Carević M.:

Stabilizacija imobilisane lipaze iz Candida rugosa tretmanom imobilizata aminokiselinama, -Prva konferencija mladih hemičara Srbije, Beograd 2012, CD Knjiga radova, ISBN: 978-86-7132-051-1, str. 82-85.

1.3. Ocena podobnosti kandidata za rad na predloženoj temi 5. Na osnovu dosadašnjeg rada i postignutih rezultata tokom poslediplomskih studija, Katarina Banjanac, master inženjer tehnologije, pokazala je sklonost i izrazitu sposobnost za bavlјenje naučno-istraživačkim radom. Takođe, tema doktorske disertacije pripada oblasti imobilizacije enzima kojom se kandidatkinja bavila i tokom izrade završnog rada iz kojeg je proistekao jedan rad u vrhunskom međunarodnom časopisu (M21), jedno saopštenje sa međunarodnog skupa


štampano u celini (M34) i jedno saopštenje sa nacionalnog skupa štampano u celini (M63) kojih je koautor. Koautor je jednog saopštenja sa skupa međunarodnog značaja štampano u celini (M34) proisteklog iz rada na master radu. U okviru naučno-istraživačkog rada u toku doktorskih studija objavila je dva rada (kao prvi autor) u vrhunskom međunarodnom časopisu (M21) koja su deo istraživanja u okviru predložene doktorske disertacije, što upućuje na zaklјučak da je kandidatkinja vrlo kompetentana za rad na predloženoj temi doktorske disertacije. Nјenu izrazitu sklonost i kompetentnost za naučno-istraživački rad povrđuje i činjenica da je koautor još dva rada u vrhunskim međunarodnim časopisima (M21) koji nisu integralni deo buduće disertacije. 2. Predmet i cilј istraživanja Predmet istraživanja ove doktorske disertacije je hemijska modifikacija SiO2 nanočestica reakcijom silanizacije kako bi se dobili pogodni nosači za imobilizaciju industrijskih enzima. Osnovni cilј je dobijanje novih imobilisanih enzimskih preparata lipaze iz Candida rugosa, β-galaktozidaza iz bakterije Lactobacillus acidophilus i plesni Aspergillus oryzae i proteaza iz bakterije Bacillus licheniformis i plesni Aspergillus oryzae, koji će u odnosu na postojeće preparate imati povećanu katalitičku aktivnost, operativnu i termičku stabilnost i izmenjenu selektivnost. Imobilizacija enzima podrazumeva vezivanje enzima fizičkim ili hemijskim putem na površinu nosača ili „zaroblјavanje“ unutar strukture nosača. Imobilizacijom se često dobija enzim povećane katalitičke aktivnosti i/ili stabilnosti u odnosu na slobodni enzim, a omogućava se i olakšano izolovanje enzima iz reakcione smeše i upotreba u više reakcionih ciklusa čime se direktno smanjuje cena enzimskih procesa na industrijskom nivou. Postoji više metoda za imobilizaciju enzima, ali najčešće se koriste imobilizacija putem fizičke adsorpcije enzima i imobilizacija putem stvaranja kovalentnih veza između funkcionalnih grupa nosača i enzima. U dosadašnjoj praksi za imobilizaciju enzima upotreblјavani su različiti konvencionalni nosači čije su dimenzije veće od 300 µm, i koji mogu biti prirodni ili sintetski, organskog ili neorganskog porekla. Poslednjih godina sve više se kao nosači za imobilizaciju enzima koriste prirodni ili sintetski nanomaterijali. Nanomaterijali su proizvodi nanotehnologija, sastoje se od čestica čije su dimenzije manje od 100 nm. Trenutno se u literaturi može pronaći nekoliko tipova nanomaterijala koji se koriste kao nosači za imobilizaciju enzima kao što su npr. nanocevi, nanovlakna, nanočestice (porozne i neporozne), nanokompozitni materijali, materijali dobijeni sol-gel transformacijama koji sadrže čestice nano-dimenzija i “single-enzyme” nanočestice. Pokazalo se da primena nanomaterijala omogućava dobijanje imobilisanih enzima veće aktivnosti, modifikovane selektivnosti i neuporedivo bolјu stabilnost u poređenju sa enzimima imobilisanim na konvencionalne nosače. Zbog svojih dobrih karakteristika nanobiokatalizatori su našli primenu u medicini, farmaciji, tekstilnoj industriji i dr. Međutim, veliki troškovi i kompleksna procedura sinteze nanomaterijala su glavne prepreke za njihovu širu primenu u procesima na industrijskom nivou. Nanočestice, od svih navedenih tipova nanomaterijala imaju najširu primenu, a koriste se kao nosači za različite biomolekule jer su hemijski stabilne, uniformne veličine, dobro se disperguju u tečnostima i jako su korisne u procesima većih razmera. Takođe, nanočestice poseduju i karakteristike kao što su velika specifična površina po jedinici mase, minimalna difuziona ograničenja, maksimalna količina vezanog enzima, mogućnost hemijske modifikacije površine koje ih čine idealnim nosačima za imobilizaciju enzima. Sam proces imobilizacije enzima je veoma složen i zavisi kako od raspodele bočnih aminokiselinskih ostataka na površini enzima tako i od optimalne koncentracije funkcionalnih grupa na površini nosača. Veoma je bitno da prisutne funkcionalne grupe na površini nosača imaju veliki afinitet prema aminokiselinskim ostacima enzima, a da budu inertne prema supstratima, proizvodima reakcije i rastvaraču. Kako bi se dobili nosači sa optimalnom koncentracijom reaktivnih funkcionalnih grupa pribegava se primeni hemijskih modifikacija površine nosača. Hemijskom modifikacijom se može povećati broj postojećih funkcionalnih grupa ili uvesti potpuno nove funkcionalne grupe na površinu nosača. Najčešće se hemijskom modifikacijom


uvode amino, epoksi, karboksilne i glutaraldehidne grupe jer one mogu da reaguju sa funkcionalnim grupama enzima kao što su ɛ-amino grupe, sulfihdrilne grupe i karboksilne grupe. Podjednako su važne i fizičko-mehaničke osobine nosača koje takođe mogu biti pobolјšane primenom hemijske modifikacije površine što kao rezultat može da ima širu primenu nosača na industrijskom nivou. U ovoj disertaciji radiće se na optimizaciji hemijske modifikacije neporozne pirogene nanosilike (Aerosil 380, Evonik Industries, Essen, Nemačka) radi njene primene kao nosača za imobilizaciju enzima sa idejom da se dobiju imobilisani enzimi povećane aktivnosti i stabilnosti. U početnim fazama istraživanja biće primenjena metoda hemijske modifikacije (reakcija silanizacije) radi uvođenja novih funkcionalnih grupa na površinu SiO2 nanočestica. Ove čestice imaju silanolne grupe (-SiOH) na svojoj površini što daje mogućnost za korišćenje organosilana kao što su 3-(aminopropil)trimetoksisilan i (3-glicidiloksipropil)trimetoksisilan kao modifikujućih agenasa. Odigravanjem hemijske reakcije između silanolnih grupa na površini nanočestica i metoksi ili etoksi grupa organosilana, koje su podložne hidrolizi, dolazi do stvaranja –Si-O-Si- mostova što za rezultat ima uvođenje terminalnih amino i epoksi funkcionalnih grupa na površinu nanočestica. Organosilani mogu imati različite funkcionalne grupe kao što su hloridna, tiolna, karboksilna, cijano ili amino, pri čemu će u ovoj disertaciji biti korišćeni organosilani sa amino i epoksi funkcionalnim grupama. Proces modifikacije će biti optimizovan sa aspekta postignute koncentracije amino-grupa i epoksi-grupa na površini nanočestica u zavisnosti od dužine trajanja tretmana i korišćenog masenog odnosa nanočestica i odgovarajućeg silana. Silika nanočestice modifikovane aminosilanom će potom biti tretirane cijanuril-hloridom. Postupak aktivacije cijanuril-hloridom biće optimizovan praćenjem uticaja koncentracije cijanuril-hlorida, temperature i dužine tretmana na aktivnost dobijenih imobilisanih enzima. FTIR spektroskopijom će biti proučavane strukturalne promene SiO2 nanočestica izazvane modifikacijom. U drugom delu ove disertacije će biti optimizovana imobilizacija različitih industrijskih enzima (lipaze, β-galaktozidaze i proteaze) kako na modifikovane tako i na nemodifikovane SiO2

nanočestice. Pratićemo kinetiku imobilizacije (određivanjem mase vezanih proteina i aktivnosti u toku vremena) kao i uticaj klјučnih parametara kao što je jonska jačina rastvora i odnos koncentracije enzima i nosača na efikasnost imobilizacije. U trećem delu ove disertacije, biće posmatrana operativna (mogućnost upotrebe u više reakcionih ciklusa) i termička stabilnost enzima imobilisanih na nemodifikovane i modifikovane SiO2 nanočestice i upoređene sa stabilnošću slobodnog enzima. Nakon završene optimizacije imobilizacije i određivanja operativne i termičke stabilnosti, imobilisane lipaze najbolјih karakteristika će biti korišćene u reakciji sinteze aroma estara, dok će imobilisane β-galaktozidaze biti korišćene u reakciji sinteze galaktooligosaharida. Dobijene imobilisane proteaze će biti korišćene u reakciji hidrolize sojinih proizvoda. Poslednjih godina objavlјeni su rezultati brojnih istraživanja koja se sa različitih aspekata bave problematikom imobilizacije enzima na nanočestice. U dalјem tekstu navedeni su samo najvažniji od njih, koji su predstavlјali osnovu za istraživanja i eksperimente izvedene u okviru izrade ove doktorske disertacije:

1. Cipolatti E. P., Silva M. J. A., Klein M., Feddern V., Feltes M. M. C., Oliveira J. V., Ninow J. L., de Oliveira D.: Current status and trends in enzymatic nanoimmobilization -Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, Vol 99, No 1, 2014, pp. 56-67.

2. Kim J., Grate J. W., Wang P.: Nanostructures for enzyme stabilization -Chemical Engineering Science, Vol 61, No 3, 2006 , pp.1017-1026.

3. Yang H-H., Zhang S-Q., Chen X-L., Zhuang Z-X., Xu J-G., Wang X-R.: Magnetite-Containing Spherical Silica Nanoparticles for Biocatalysis and Bioseparations -Analytical Chemistry Vol 76, No 5, 2004, pp. 1316-1321.


4. Tan W., Wang K., He X., Zhao X. J., Drake T., Wang L., Bagwe R. P.: Bionanotechnology based on silica nanoparticles -Medicinal Research Reviews, Vol 24, No 5, 2004, pp. 621-638.

5. Popat A., Hartono S. B., Stahr F., Liu J., Qiao S. Z., Qing Lu G.: Mesoporous silica nanoparticles for bioadsorption, enzyme immobilisation, and delivery carriers -Nanoscale Vol 3, No 7, 2011, pp. 2801-2818.

6. Lundqvist M., Sethson I., Jonsson B-H.: Protein Adsorption onto Silica Nanoparticles: Conformational Changes Depend on the Particles' Curvature and the Protein Stability. –Langmuir, Vol 20, No 24, 2004, pp. 10639-10647.

7. Dyal A., Loos K., Noto M., Chang S. W., Spagnoli C., Shafi K.V. P. M., Ulman A., Cowman M., Gross R. A.: Activity of Candida rugosa Lipase Immobiliz. ed on γ-Fe2O3 Magnetic Nanoparticles, -Journal of the American Chemical Society Vol 125, No 7, 2003, pp. 1684-1685.

8. Cui Y., Li Y., Yang Y., Liu X., Lei L., Zhou L., Pan F.: Facile synthesis of amino-silane modified superparamagnetic Fe3O4 nanoparticles and application for lipase immobilization, -Journal of Biotechnology, Vol 150, No 1, 2010, pp. 171-174.

9. Klein M. P., Nunes M. R., Rodrigues R. C., Benvenutti E. V., Costa T. M. H., Hertz P. F., Ninow J. L.: Effect of the Support Size on the Properties of β-Galactosidase Immobilized on Chitosan: Advantages and Disadvantages of Macro and Nanoparticles, -Biomacromolecules Vol 13, No 8, 2012, pp. 2456-2464.

10. Verma M. L., Barrow C., Kennedy J. F., Puri M.: Immobilization of β-galactosidase from Kluyveromyces lactis on functionalized silicon dioxide nanoparticles: Characterization and lactose hydrolysis, -International Journal of Biological Macromolecules Vol 50, No 2, 2012, pp. 432-437.

11. Li D., Teoh W. Y., Gooding J. J., Selomulya C., Amal R.: Functionalization Strategies for Protease Immobilization on Magnetic Nanoparticles, -Advanced Functional Matetrials Vol 20, No 11, 2010, pp. 1767-1777.

12. Sheng-nan W., Chao-ran Z., Bao-kun Q., Xiao-nan S., Lian-zhou J., Immobilized alcalase alkaline protease on the magnetic chitosan nanoparticles used for soy protein isolate hydrolysis, -European Food Research Vol 239, No 6, 2015, pp. 1051-1059.

3. Polazne hipoteze Uvidom u aktuelnu naučnu literaturu, dolazi se do zaklјučka da je sve veći broj eksperimentalnih istraživanja posvećen imobilizaciji enzima na nanomaterijale. Nanobiokatalizatori imaju sve širu primenu, naručito u medicini, farmaciji, tekstilnoj industriji i dr. Nјihova prednost je u tome što su aktivniji i stabilniji od enzima imobilisanih na konvencionalne nosače. Velika pažnja se posvećuje sintezi nanomaterijala koji se koriste kao nosači za imobilizaciju enzima kako bi se dobili materijali koji su biokompatibilni, netoksični i biodegradibilni. Treba napomenuti da proizvodi dobijeni upotrebom takvih nanobiokatalizatora dobijaju epitet „zelenih“, tj. ekološki prihvatlјivih. Lipaze, galaktozidaze i proteaze su vrlo značajni enzimi u industriji hrane pa je razvoj tehnika imobilizacije ovih enzima predmet mnogobrojnih istraživanja. Najčešće primenjivan vid imobilizacije lipaza, galaktozidaza i proteaza je putem fizičke adsorpcije. Fizička adsorpcija je najjednostavniji i ekonomski najpovolјniji vid imobilizacije, međutim u većini slučajeva usled stvaranja slabih interakcija između enzima i nosača dolazi do spiranja enzima sa nosača tokom eksploatacije čime je onemogućena šira primena na industrijskom nivou. Zbog toga se sve veća pažnja posvećuje kovalentnoj imobilizaciji, a samim tim i nosačima pogodnim za ovaj vid vezivanja enzima. Ukoliko nosač ne sadrži odgovarajuće funkcionalne grupe za kovalentno vezivanje enzima, pribegava se metodi hemijske modifikacije površine nosača pri čemu dolazi do uvođenja novih reaktivnih funkcionalnih grupa na njihovu površinu. Kovalentna imobilizacija enzima obično omogućava dobijanje enzima veće stabilnosti nego imobilizacija adsorpcijom, dok


uticaj na aktivnost zavisi od tipa funkcionalne grupe, rasporeda aminokiselinskih ostataka na površini enzima, karakteristika površine nosača i uslova sredine. Osnovne hipoteze koje se mogu izdvojiti kao polazna osnova za započinjanje naučno-istraživačkog rada u okviru ove disertacije su sledeće: Osnovni preduslov za intenzivniju industrijsku primenu bilo kog enzima, a samim tim lipaza,

β-galaktozidaza i proteaza, predstavlјa mogućnost imobilizacije. Imobilizacija se može smatrati uspešnom ukoliko se tokom imobilizacije u potpunosti ili delimično sačuva i/ili poveća katalitička funkcija enzima. Još jedna prednost imobilizacije je mogućnost da se imobilisani enzim pokaže stabilnijim od slobodnog tako na visokim temperaturama ili u prisustvu organskih rastvarača. Ova karakteristika je od velikog značaja za imobilizaciju lipaza i galaktozidaza kada se one primenjuju u reakcijama esterifikacije i transgalaktozilacije koje se često odigravaju u prisustvu organskih rastvarača.

Do sada su za imobilizaciju enzima korišćene čestice većih dimenzija (od 300 μm do nekoliko milimetara). Primena čestica većih dimenzija opravdana je pre svega sa stanovišta upotrebe u reaktorima sa pakovanim i fluidizovanim slojem. Međutim, primena ovakvih čestica u velikom broju slučajeva dovodi do difuzionih ograničenja. Prednosti korišćenja nanočestica SiO2 kao nosača za imobilizaciju enzima su velika kontaktna površina, odsustvo difuzionih ograničenja i mogućnost vezivanja velike količine enzima i drastično veće enzimske aktivnosti. Takođe, drugačije karakteristike površine mogu da dovedu i do povećanja stereoselektivnosti i mogućnosti upotrebe imobilisanih enzima u razdvajanju smeša optičkih izomera.

Funkcionalne grupe koje se nalaze na površini nosača upotreblјenog za imobilizaciju enzima kao i metode i uslovi imobilizacije od presudnog su značaja za dobijanje imobilizata optimalnih karakteristika. Ako nosač na svojoj površini nema funkcionalne grupe koje mogu reagovati sa aminokiselinskim ostacima enzima, može se primeniti metoda hemijske modifikacije kojom se na površinu nosača uvode reaktivne funkcionalne grupe. Površina SiO2

nanočestica je jako hidrofilna jer se na njoj nalaze silanol grupe, pa se enzim za njih može vezati isklјučivo adsorpcijom pomoću Vane der Valsovih sila ili vodoničnih veza. Hemijskom modifikacijom, primenom reakcije silanizacije, pomoću različitih organosilana na površinu ovih nanočestica mogu se uvesti različite organske funkcionalne grupe kao što su amino, epoksidne, fenolne, hloridne i dr. Uvođenjem funkcionalnih grupa na površinu nanočestica stvara se mogućnost uspostavlјanja kovalentne veze između bočnih aminokiselinskih ostataka enzima i uvedenih funkcionalnih grupa i dobijanje imobilisanih enzima veće stabilnosti. Takođe, uvođenjem različitih funkcionalnih grupa može se uticati na promenu hidrofobnosti površine nanočestica, a samim tim i afiniteta za vezivanje pojedinih enzima. Očekuje se da će povećanje hidrofobnosti površine nanočestica SiO2 povećati efikasnost imobilizacije lipaza jer često ispolјavaju karakteristiku aktivacije na hidrofobnim površinama.

U dosadašnjoj praksi pokazalo se da se aktivni i stabilni imobilisani preparati lipaza mogu dobiti imobilizacijom lipaza adsorpcijom na hidrofobne nosače, kao i kovalentnom imobilizacijom za nosače koji na svojoj površini imaju funkcionalne grupe kao što su npr. epoksidne, karbonilne ili hloridne. Za razliku od lipaza, β-galaktozidazama i proteazama za vezivanje više odgovaraju hidrofilniji nosači. U ovoj disertaciji će biti primenjena modifikacija SiO2 nanočestica pomoću amino i epoksi organosilana. Takođe, uvedene amino grupe će biti dodatno tretirane cijanuril-hloridom pri čemu dolazi do uvođenja hloridnih grupa na površinu nanočestica. Ispitaćemo uticaj najvažnijih faktora modifikacija (kao što su temperatura, vremena trajanja reakcije i koncentracije amino, epoksi organosilana i cijanuril-hlorida) iz ugla dobijanja što aktivnijih i stabilnijih imobilisanih preparata enzima.

Mogućnosti imobilizacije lipaze iz C. rugosa, β-galaktozidaza iz L. acidophilus i A. oryzae, i proteaza iz B. licheniformis i A. oryzae na nemodifikovane i modifikovane nanočestice SiO2 biće ispitivana. Poređenjem aktivnosti i stabilnosti imobilisanih enzima na nemodifikovane i modifikovane SiO2 nanočestice može se steći uvid u adekvatnost primene određene metode


modifikacije nanočestica za imobilizaciju konkretnog enzima. Osim aktivnosti, neophodno je odredititi i masu vezanih proteina, odnosno imobilizacioni kapacitet nosača, da bi se mogla dobiti potpuna slika o efektima modifikacije SiO2 nanočestica određenim organosilanom na njihov imobilizacioni potencijal i mogućnost primene u imobilizacijama drugih proteina.

Mogućnost primene dobijenih imobilisanih enzima na modifikovane i nemodifikovane SiO2

nanočestice najbolјih karakteristika biće ispitana u enzimskim reakcijama dobijanja važnih proizvoda prehrambene industrije kao što su fiziološki aktivni liposolubilni estri, galaktooligosaharidi ili hidrolizati proteina soje.

4. Naučne metode istraživanja Učinak reakcija modifikacije nosača biće praćen određivanjem sadržaja funkcionalnih grupa na površini nosača standarndim volumetrijskim metodama. Pored kvantitativne analize, efekti modifikacije nosača biće provereni i spektroskopskom analizom (FTIR, TGA i SEM). Za analizu efikasnosti imobilizacije biće neophodno praćenje koncentracije proteina i aktivnosti lipaza, galaktozidaza i proteaza tokom imobilizacije, koje će biti određivane standardnim spektrofotometrijskim metodama. Koncentracija proteina biće određivana spektrofotometrijskim metodama po Bredfordu i Loriju, a aktivnost metodama hidrolize p-nitrofenil palmitata (p-NPP) za lipaze, o-nitrofenil-β-D-galaktopiranozida (o-NPG) za β-galaktozidazu i kazeina za proteaze. Aktivnost β-galaktozidaza u reakcijama sinteze galaktooligosaharida biće praćena tečnom hromatografijom visokih performansi (HPLC) pomoću analitičke kolona za šećere (Hyper REZ XP Carbohydrate Ca2+), a detekcija proizvoda biće izvršena pomoću refraktometrijskog detektora (RID). Aktivnost imobilisanih proteaza u reakcijama hidrolize sojinog brašna biće praćena ninhidrinskom metodom, dok će aktivnost imobilisanih lipaza u reakcijama sinteze fiziološki aktivnih estara biti praćena reverzno-faznom tečnom hromatografijom visokih performansi (RP-HPLC) pomoću odgovarajuće kolone. 5. Očekivani naučni doprinos Očekuje se da će rezultati do kojih se dođe u okviru ove disertacije dati značajan naučni doprinos na polјu primene hemijski modifikovanih nanočestica za imobilizaciju enzima sa cilјem dobijanja maksimalne aktivnosti i stabilnosti imobilisanih enzima. Razvoj metoda za hemijsku modifikaciju površine nanočestica može se sagledati kroz nekoliko pojedinačnih doprinosa:

Razvoj najpogodnije metode za modifikaciju SiO2 nanočestica namenjenih imobilizaciji lipaza, β-galaktozidaza i proteaza sa aspekta aktivnosti i stabilnosti dobijenog imobilisanog enzima.

Optimizacija najbitnijih parametara modifikacije (temperatura, vreme reakcije, koncentracija agensa za modifikaciju) koja omogućava dovolјnu koncentraciju funkcionalnih grupa na površini nanočestica, a da se istovremeno izbegnu neželјene sporedne reakcije umrežavanja koje dovode do smanjenja aktivnosti imobilisanog enzima.

Optimizacija parametara imobilizacije (masa vezanih proteina i aktivnost) kao ispitivanje uticaja klјučnih parametara kao što je jonska jačina rastvora i odnos koncentracije enzima i nanočestica na efikasnost imobilizacije.

Razvoj imobilisanih enzima koji se mogu koristiti tokom više reakcionih ciklusa kao i imobilisanih enzima koji su stabilni na višim temperaturama.

Optimizacija primene imobilisanih enzima u reakcijama sinteze aroma estara, galaktooligosaharida i hidrolize sojinog brašna.


6. Plan istraživanja i struktura rada Predmet istraživanja ove disertacije je razvoj i optimizacija metode hemijske modifikacije površine nanočestica reakcijom silanizacije kako bi se dobili adekvatni nosači za imobilizaciju sa cilјem dobijanja imobilisanih lipaza, β-galaktozidaza i proteaza povećane aktivnosti i stabilnosti. Tokom izrade disertacije biće primenjena nemodifikovana i hemijski modifikovana neporozna pirogena nanosilika kao materijal koji se može koristiti kao nosač za imobilizaciju. Kao modifikujući agensi biće korišćeni organosilani i cijanuril-hlorid. Hemijska modifikacija reakcijom silanizacije treba da omogući dobijanje nanočestica bogatih reaktivnim funkcionalnim grupama, što omogućuje efikasniju imobilizaciju enzima. Predviđa se da će u doktorskoj disertaciji biti obrađena sledeća poglavlјa: Uvod, Teorijski deo, Eksperimentalni deo, Rezultati i diskusija, Zaklјučak, Literatura. U poglavlјu Uvod biće definisani osnovni cilјevi i predmet istraživanja, kao i doprinos disertacije. Teorijski deo doktorske disertacije obuhvatiće pregled i analizu dostupne literature koja se odnosi na:

Pregled najčešće korišćenih vrsta nanomaterijala za imobilizaciju, Sintezu, strukturu, svojstva i primenu neporoznih, pirogenih SiO2 nanočestica, Pregled metoda hemijske modifikacije površine SiO2 nanočestica, Svojstva lipaza, galaktozidaza i proteaza koja su od značaja za imobilizaciju, Primenu lipaza, galaktozidaza i proteaza.

U Eksperimentalnom delu biće navedeni materijali i metode primenjeni u eksperimentalnom radu:

Materijali i hemikalije upotreblјeni u radu, Detalјan opis metoda i eksperimentalnih tehnika upotrblјenih u radu.

U poglavlјu Rezultati i diskusija biće predstavlјeni i diskutovani rezultati eksperimenata:

Optimizacija parametara modifikacije organosilanima silika nanočestica, Optimizacija parametara modifikacije cijanuril-hloridom amino modifikovanih silika

nanočestica, Optimizacija parametara imobilizacije različitih enzima na nemodifikovane i

modifikavane silika nanočestice, Ispitivanje stabilnosti imobilisanih enzima na povišenoj temperaturi, Ispitivanje operativne stabilnosti, tj, mogućnosti upotrebe u više uzastopnih ciklusa, Ispitivanje mogućnosti primene imobilizata u različitim reakcijama koje imaju

industrijsku primenu. U Zaklјučku će rezultati dobijeni u toku istraživanja biti sumirani uz stavlјanje akcenta na njihove osnovne doprinose. Literatura će sadržati navode citirane u disertaciji i publikacije proistekle iz istraživačkog rada u okviru ove disertacije. 7. Zaklјučak i predlog Na osnovu izloženog Komisija smatra da je tema predložene doktorske disertacije pod naslovom „Imobilizacija enzima na nanočestice SiO2 modifikovane organosilanima” koju je predložila Katarina Banjanac, master inž. tehnologije, naučno zasnovana i da predstavlјa značajan doprinos naučnoj oblasti Tehnološko inženjerstvo, užoj naučnoj oblasti Biohemijsko inženjerstvo i biotehnologija, za koju je Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu matična ustanova. Komisija predlaže Nastavno-naučnom veću Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu da kandidatkinji Katarini Banjanac odobri izradu doktorske disertacije pod navedenim naslovom. Zbog multidisciplinarnog karaktera koja obuhvata oblasti biohemijskog inženjerstva i


biotehnologije i organske hemije Komisija predlaže da doktorska disertacija ima dva mentora: dr Dejana Bezbradicu, vanrednog profesora Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu i dr Aleksandra Marinkovića, docenta Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu. U Beogradu, 28.04.2016.

ČLANOVI KOMISIJE .........................................................

Dr Dejan Bezbradica, vanredni profesor Univerziteta u Beogradu,

Tehnološko-metalurški fakultet ......................................................... Dr Aleksandar Marinković, docent

Univerziteta u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet

......................................................... Dr Zorica Knežević-Jugović, redovni profesor


......................................................... Dr Nevena Prlainović, naučni saradnik

Univerzitet u Beogradu, Inovacioni centar Tehnološko-metalurškog fakulteta

......................................................... Dr Milica Rančić, docent

Univerziteta u Beogradu, Šumarski fakultet


NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU TEHNOLOŠKO-METALURŠKOG FAKULTETA UNIVERZITETA U BEOGRADU Predmet: Podobnost teme i kandidata Danijele Kostić, diplomiranog inženjera tehnologije-master, za izradu doktorske disertacije. Odlukom Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta br. 35/92 od 03.03.2016. godine imenovani smo za članove Komisije za ocenu podobnosti teme i kandidata Danijele Kostić za izradu doktorske disertacije i naučne zasnovanosti teme pod nazivom "Kinetika i mehanizam otpuštanja srebra iz nanokompozitnih Ag/alginatnih hidrogelova za različite primene". Na osnovu materijala priloženog uz Zahtev kandidata, Komisija podnosi sledeći

IZVEŠTAJ 1. Podaci o kandidatu 1.1. Biografski podaci Danijela Kostić, dipl. inž. tehnologije - master, rođena je 07.08.1986. godine u Beogradu. Završila je osnovnu školu i gimnaziju u Beogradu. Osnovne studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu Univerziteta u Beogradu započela je 2005/2006 školske godine, a završila u oktobru 2009. godine sa prosečnom ocenom 8,85 na Odseku za hemijsko inženjerstvo. Tokom završne godine osnovnih studija bila je stipendista Ministarstva omladine i sporta Republike Srbije, odnosno Fonda za mlade talente. U toku studija je bila na stručnoj praksi u Siriji u okviru IAESTE (The International Association for the Exchange of Students for Technical Experience) programa za razmenu studenata. Master studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu Univerziteta u Beogradu započela je 2009/2010 školske godine, a završila u oktobru 2010. godine sa prosečnom ocenom 9,75 na studijskom programu Hemijsko inženjerstvo. Master rad pod nazivom „Ispitivanje primene alginatnih mikročestica i bioreaktora sa dinamičkom kompresijom za inženjerstvo tkiva hrskavice“ odbranila je sa ocenom 10 i stekla zvanje diplomirani inženjer tehnologije-master. Školske 2010/2011. godine upisala je doktorske studije na matičnom fakultetu, na studijskom programu Hemijsko inženjerstvo. Položila je sve predviđene ispite na doktorskim studijama, kao i završni ispit, sa prosečnom ocenom 9,67. Pohađala je tri međunarodne letnje škole iz oblasti inženjerstva tkiva i regenerativne medicine u Sloveniji (2010), Nemačkoj (2011) i na Kipru (2014), a rezultate svog naučno-istraživačkog rada je predstavila na tri međunarodne konferencije: TERMIS 2012, NanoBelgrade 2012 i na COST konferenciji 2015 u Novom Sadu. U okviru doktorskih studija boravila je mesec dana u Centru za inženjerstvo materijala Univerziteta u Peruđi u Italiji 2012. godine. Govori engleski jezik i služi se nemačkim. 1.2. Stečeno naučnoistraživačko iskustvo

Danijela Kostić je školske 2010/2011 godine upisala doktorske studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu Univerziteta u Beogradu na studijskom programu Hemijsko inženjerstvo. Uspešno je položila sve ispite predviđene planom i programom sa prosečnom ocenom 9,67 i ocenom 10 na Završnom ispitu sa temom "Ispitivanje i matematičko modelovanje otpuštanja srebra iz nanokompozitnih alginatnih mikročestica". Tema Završnog ispita je usko vezana za predloženu temu doktorske disertacije i ovaj ispit je obuhvatio pregled literature, preliminarna eksperimentalna istraživanja, kao i postavku matematičkog modela otpuštanja srebra iz nanokompozitnih alginatnih mikročestica sa nanočesticama srebra, zatim prikaz i analizu rezultata i predlog kandidata za dalja istraživanja.


Spisak položenih ispita na doktorskim studijama: R. br. Naziv predmeta ESPB Ocena 1 Hemijska kinetika 5 9 (devet) 2 Matematička obrada eksperimentalnih podataka 5 7 (sedam) 3 Specijalna poglavlja prenosa mase 4 10 (deset) 4 Viši kurs termodinamike 5 10 (deset) 5 Fenomeni prenosa u biološkim sistemima 5 10 (deset) 6 Sinteza, svojstava i primena biokeramičkih materijala 4 10 (deset) 7 Biokompozitni materijali 4 10 (deset) 8 Imobilisani biokatalizatori: tehnike imobilizacije,

bioreaktori i primena 6 10 (deset)

9 Višefazni sistemi 5 10 (deset) 10 Polimerni biomaterijali 4 10 (deset) 11 Inženjerstvo tkiva 5 10 (deset) 12 Završni ispit 30 10 (deset) UKUPNO/PROSEK 82 9,67

Od februara 2011. godine Danijela Kostić je angažovana kao istraživač-pripravnik u

realizaciji dva projekta koje finansira Ministarstvo prosvete, nauke i tehnološkog razvoja pod nazivom „Razvoj novih inkapsulacionih i enzimskih tehnika za proizvodnju biokatalizatora i biološki aktivnih supstanci u cilju povećanja konkurentnosti, kvaliteta i bezbednosti hrane“ br. III46010 i „Sinteza, razvoj tehnologija dobijanja i primena nanostrukturnih multifunkcionalnih materijala definisanih svojstava“ br. III45019. Oblast naučno-istraživačkog rada Danijele Kostić se odnosi na razvoj i karakterizaciju alginatnih hidrogelova sa sadržanim nanočesticama srebra u pogledu kinetike i mehanizma otpuštanja srebra, a iz dosadašnjeg naučno-istraživačkog rada proistekla su 2 rada u vrhunskim međunarodnim časopisima, 11 saopštenja na međunarodnim naučnim skupovima štampana u izvodu i 5 saopštenja na nacionalnim naučnim skupovima štampana u izvodu. Rad u vrhunskom međunarodnom časopisu, M21

1. Stojkovska J., Kostic D., Jovanovic Z., Vukasinovic-Sekulic M., Miskovic-Stankovic V., Obradovic B., A comprehensive approach to in vitro functional evaluation of Ag/alginate nanocomposite hydrogels, Carbohydr. Polym., 111, 305-314, 2014. ISSN: 0144-8617, IF 2014: 4.074

2. Kostic D., Vidovic S., Obradovic B.: Silver release from nanocomposite Ag/alginate hydrogels in the presence of chloride ions: experimental results and mathematical modeling, J. Nanopart. Res., 2016, 18:76 doi: 10.1007/s11051-016-3384-3, ISSN: 1388-0764, IF 2014: 2.184

Saopštenje sa međunarodnog skupa štampanbo u izvodu, М34

1. Stojkovska J., Jovanovic Z, Kostic D., Miskovic-Stankovic V., Obradovic B.: Bioreactor characterization of novel alginate nanocomposites for biomedical applications, Book of Abstract, The twelfth annual conference“YUCOMAT 2010”, Herceg Novi, Montenegro, 06-10.09.2010. p. 170

2. Obradovic B., Stojkovska J., Kostic D.: Integrating biomimetic bioreactor conditions and alginate microbeads to induce formation of cartilaginous tissue constructs, Annual meeting of the European Chapter of the Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society (TERMIS), Granada 2011, Spain, Histology and histopatology, Cellular and Molecular Biology, 26 (supplement 1) p. 88.


3. Stojkovska J., Jovanović Z., Zvicer J., Kostic D., Vukasinovic-Sekulic M., Miskovic-Stankovic V., Obradovic B.: Сharacterization of novel alginate nanocomposites with silver nanoparticles for biomedical applications, Annual meeting of the European Chapter of the Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society (TERMIS), Granada 2011, Spain, Histology and histopatology, Cellular and Molecular Biology, 26 (supplement 1) pp. 272-273.

4. Stojkovska J., Zvicer J., Kostic D., Obradovic B.: Biomechanical properties of alginate hydrogels in a biomimetic bioreactor for cartilage tissue engineering, September 2011, Dublin, Ireland, Book of Abstracts, poster/rapid fire presentation II – 257.

5. Obradovic B., Stojkovska J., Madzovska I., Kostic D., Vidovic S., Jovanovic Z., Vukasinovic-Sekulic M., Miskovic-Stankovic V.: Versatile use of biomimetic bioreactors for functional evaluation of nanocomposite alginate based hydrogels, 3rd TERMIS World Congress, Vienna, Austria, 2012, 55.P07, Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine 2012, 6 (suppl. 1), p. 334.

6. Kostic D., Madzovska I., Vidovic S., Obradovic B.: Modeling of release kinetics of silver nanoparticles from novel alginate nanocomposites aimed for biomedical applications, 3rd TERMIS World Congress, Vienna, Austria, 2012, 54.P09, Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine 2012, 6 (suppl. 1), p. 324.

7. Obradovic B., Stojkovska J., Vidovic S., Kostic D., Madzovska I., Jovanovic Z., Vukasinovic-Sekulic M., Miskovic-Stankovic M.: Novel Ag/alginate nanocomposite hydrogels for potential biomedical applications, Programme & Book of Abstracts, First International Conference on Processing, characterisation and application of nanostructured materials and nanotechnology, NanoBelgrade 2012, Belgrade, Serbia, September 26-28, 2012, p. 66.

8. Kostic D., Madzovska I., Vidovic S., Obradovic B.: Silver release from alginate microbeads with incorporated silver nanoparticles under different hydrodynamic conditions, Programme & Book of Abstracts, First International Conference on Processing, characterisation and application of nanostructured materials and nanotechnology, Belgrade, NanoBelgrade 2012, Serbia, September 26-28, 2012, p. 110.

9. Zvicer J., Kostic D., Vidovic S., Obradovic B.: Validation and utilization of bioreactors mimicking skeletal tissues in vivo for biomaterial assessment, Annual meeting of the European Chapter of the Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society (TERMIS-EU 2013), Istanbul, Turkey, June 17-20, 2013, p. 578.

10. Kostic D., Madzovska I., Vidovic S., Obradovic B.: Mathematical modeling of silver release from antimicrobial nanocomposite Ag/alginate microbeads, Annual meeting of the European Chapter of the Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society (TERMIS-EU 2014), Genova, Italy, June 10-13, 2014, Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine 2014, 8 (suppl. 1), p. 355.

11. Zvicer J., Kostic D., Vidovic S., Obradovic B.: Biomimetic evaluation of Ag/alginate nanocomposites using a bioreactor with dynamic compression, International Conference Unified Scientific Approaches towards Regenerative Orthopaedics and Dentistry, REDEOR, Venice, Italy, March 25-27, 2015, Conference Book, p. 60-61.

Saopštenje sa skupa nacionalnog značaja štampano u izvodu М64 1. Kostić D., Stojkovska J., Obradović B.: Alginate microbeads as cell supports in a

biomimetic bioreactor for cartilage tissue engineerig, 9th Young Researchers' Conference – Materials Science and Engineering, Serbian Academy of Sciences and Arts, Belgrade, 2010, Serbia, Book of Abstract, IV/4, pp. 17.

2. Stojkovska J., Jovanović Ž., Kostić D., Zvicer J., Jevremović I., Vukašinović-Sekulić M., Mišković-Stanković V., Obradović B.: Evaluation of novel alginate nanocomposites for


biomedical applications, 9th Young Researchers Conference – Materials Science and Engineering, Serbian Academy of Sciences and Arts, Belgrade, 2010, Serbia, Book of Abstract, III/8, page 13.

3. Stojkovska J., Kostic D., Zvicer J., Obradovic B.: Ispitivanje biomehaničkih karakteristika alginatnih mikročestica sa imobilisanim hondrocitima u toku bioreaktorske kultivacije u cilju inženjerstva tkiva hrskavice, Biotehnologija za odrzivi razvoj, TMF, Beograd, 2010, Knjiga izvoda radova, str. 74-75.

4. Stojkovska J., Jovanović Ž., Kostić D., Vukašinović-Sekulić M., Mišković-Stanković V., Obradović B.: Evaluation of novel Ag/alginate microbeads for potential biomedical applications, 11th Young Researchers Conference – Materials Science and Engineering, SASA, Belgrade 2012, Serbia, Book of Abstracts, TM5, p. 47.

5. Kostić D., Madžovska I., Vidović S., Obradović B.: Mathematical modeling of silver release from nanocomposite Ag/alginate microbeads, 12th Young Researchers Conference – Materials Science and Engineering, SASA, December 11 – 13, 2013, Belgrade, Serbia, Book of Abstracts, I/2, p. 1

1.3. Ocena podobnosti kandidata za rad na predloženoj temi Na osnovu dosadašnjeg rada i ostvarenih rezultata tokom doktorskih studija i u okviru naučno-istraživačkog rada na projektima Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije III46010 i III45019, Danijela Kostić, dipl. inž. tehnologije-master, je pokazala izrazitu sklonost i sposobnost za bavljenje naučno-istraživačkim radom. Takođe, iz oblasti predložene doktorske disertacije do sada su objavljena dva rada u vrhunskim međunarodnim časopisima M21 čime kandidat ispunjava sve potrebne uslove za rad na predloženoj temi doktorske disertacije. 2. Predmet i cilj istraživanja 2.1 Predmet istraživanja Sa povećanjem broja mikroorganizama rezistentnih na antibiotike, srebro se ponovo našlo u fokusu naučnih istraživanja usled širokog spektra antimikrobnog dejstva. Pri tome su nanočestice srebra pokazale veću aktivnost od jona srebra tako da se sada i na tržištu može naći određeni broj različitih proizvoda na bazi nanokompozita sa srebrom. Oblasti primene ovih nanokompozita se kreću od robe široke potrošnje kao što su proizvodi od tekstila i kozmetički proizvodi do pakovanja za hranu i farmaceutskih i medicinskih proizvoda. Alginat je posebno atraktivan prirodni polimer za primenu u nanokompozitima sa nanočesticama srebra usled svoje dostupnosti, niske cene i jednostavnog geliranja. U prisustvu viševalentnih katjona alginat formira biokompatibilne hidrogelove od kojih se najčešće koristi kalcijum-alginat. Ovi hidrogelovi imaju široku primenu u medicini i to naročito kao obloge za rane usled velike sorpcione moći, a time i regulisanja nivoa vlage u rani. Pored toga, alginanti hidrogelovi se primenjuju i u pakovanjima za hranu kao biokompatibilna, čak i jestiva i potpuno biorazgradiva ambalaža. Zbog toga dodatak nanočestica srebra alginatnim hidrogelovima privlači značajnu pažnju u naučnim istraživanjima jer omogućava dodatnu funkcionalnost u pogledu antimikrobne aktivnosti. Nanočestice srebra je moguće sintetisati u rastvorima alginata redukcijom jona srebra primenom različitih metoda kao što su hemijska, elektrohemijska i hidrotermalna sinteza, kao i primenom gama zračenja. Prednosti elektrohemijske sinteze su dobra kontrola procesa i čistoća nanokompozitnih hidrogelova kao krajnjih proizvoda koji sadrže samo alginatni hidrogel i nanočestice srebra ali je nedostatak relativno visoka cena ovog postupka. Sa druge strane, hidrotermalna sinteza je ekonomski pristupačniji metod ali je nedostatak korišćenje većeg broja hemikalija i slabija kontrola procesa i raspodele veličina nanočestica u dobijenom koloidnom rastvoru. Stoga su alginatni hidrogelovi sa elektrohemijski sintetisanim nanočesticama srebra prevashodno atraktivni za primenu u medicini dok su za primenu u pakovanju za hranu atraktivniji


nanokompozitni hidrogelovi dobijeni ekonomski povoljnijim postupcima kao što je to hidrotermalna sinteza nanočestica. Međutim, primenljivost Ag/alginantih hidrogelova u medicini i u pakovanju za hranu se značajno razlikuje po željenom ispoljavanju antimikrobnog dejstva. Naime, u medicinskoj primeni kao antimikrobnih obloga za rane i implantata za meka tkiva, funkcionalnost ovih proizvoda se zasniva na otpuštanju srebra koje treba da ispolji antimikrobno dejstvo ali bez neželjenih citotoksičnih efekata na okolno tkivo. Da bi se to postiglo, od velike je važnosti utvrditi mehanizam otpuštanja srebra uključujući oblik otpuštenog srebra (npr. joni, nanočestice, agregati), kao i moguće deponovanje u okolnom tkivu. Treba takođe dodati da je otpuštanje srebra u biološkoj sredini komplikovano i usled prisustva jona hlora koji mogu da reaguju sa nanočesticama i jonima srebra dajući nerastvorni precipitat AgCl ali i različite jone AgClx

(x-1)-. Matematičko modelovanje pruža mogućnost povezivanja različitih procesa prilikom otpuštanja nanočestica i jona srebra kako bi se sa sigurnošću predvidelo ponašanje nanokompozitnog materijala u dodiru sa tkivom. Međutim, do sada su procesi oksidacije, difuzije, reakcije sa jonima hlora i agregacije nanočestica srebra ispitivani zasebno u vodenim suspenzijama dok se u nanokompozitima u biološkoj sredini ovi procesi verovatno odvijaju simultano. Sa druge strane, u pakovanju za hranu antimikrobno dejstvo je poželjno u direktnom kontaktu površine pakovanja sa mikroorganizmima bez otpuštanja srebra u hranu. Pošto su alginatni hidrogelovi hidrofilni i bubre u dodiru sa vlagom, da bi se kontrolisala migracija nanočestica srebra moguće je proizvesti kompozitna pakovanja dodatkom drugih polimera. Kao pogodni polimeri, već u širokoj upotrebi u pakovanju za hranu, koriste se polivinil alkohol (PVA) i poli(mlečna kiselina) (PLA, engl. polylactic acid). Pri tome je PVA hidrofilan dok je PLA hidrofoban polimer, a treba dodati da i jedan i drugi polimer imaju bolje mehaničke karakteristike od alginata. I u ovom slučaju je prema zahtevima standarda za pakovanje hrane potrebno utvrditi otpuštanje srebra u različitim rastvorima koji simuliraju hranu. Treba naglasiti da je ispitivanje procesa koji se odvijaju prilikom otpuštanja nanočestica i/ili jona srebra iz nanokompozita u različitim sistemima značajno i sa stanovišta ispitivanja uticaja iskorišćenih proizvoda na životnu sredinu što je sa povećanjem primene nanomaterijala privuklo interes naučne zajednice ali i regulatornih tela. Predmet ove doktorske disertacije se stoga odnosi na ispitivanje mehanizma i kinetike otpuštanja srebra iz nanokompozitnih Ag/alginatnih hidrogelova u različitim uslovima relevantnim za primene u medicini i u pakovanju za hranu. Pri tome su za primenu u medicini odabrani hidrogelovi sa elektrohemijski sintetisanim nanočesticama srebra dok je za primenu u pakovanju za hranu odabrana metoda hidrotermalne sinteze nanočestica. Ova metoda će biti posebno ispitana i optimizovana u ovom radu kako bi se dobili Ag/alginatni hidrogelovi pogodni za ugradnju u PVA i PLA filmove koji će zadovoljavati standarde propisane za otpuštanje srebra iz pakovanja za hranu. 2.2 Ciljevi istraživanja Cilj istraživanja ove doktorske disertacije je određivanje i matematičko modelovanje kinetike i mehanizma otpuštanja srebra iz novih nanokompozita na bazi alginatnih hidrogelova sa nanočesticama srebra u pogledu postizanja antimikrobne aktivnosti u različitim primenama. Poseban fokus su primena u medicini i to alginatnih hidrogelova sa elektrohemijski sintetisanim nanočesticama srebra i primena u pakovanju hrane novih kompozitnih polimernih filmova sa alginatnim mikročesticama sa sadržanim nanočesticama srebra dobijenim putem hidrotermalne sinteze. Prema tome, kao posebni ciljevi mogu se izdvojiti:

- određivanje kinetike otpuštanja srebra iz alginatnih mikročestica sa elektrohemijski sintetisanim nanočesticama srebra, u vodi i u fiziološkom rastvoru kao modelu biološkog fluida, u različitim hidrodinamičkim uslovima;

- razvoj matematičkih modela koji bi uključili različite procese tokom otpuštanja srebra iz Ag/alginatnih mikročestica u različitim sredinama kao što su difuzija, spiranje i


oksidacija nanočestica srebra, zatim reakcija sa jonima hlora iz fiziološkog rastvora, difuzija proizvoda reakcije i dr.;

- razvoj metode za hidrotermalnu sintezu nanočestica srebra u rastvoru alginata, a zatim i dobijanje hidrogelova Ag/alginata u vlažnom i suvom obliku;

- razvoj i karakterizacija novih polimernih kompozitnih filmova sa sadržanim Ag/alginatnim mikročesticama za primenu u pakovanju hrane.

Literatura

1. Artiaga G., Ramos K., Ramos L., Cámara C., Gómez-Gómez M.: Migration and characterisation of nanosilver from food containers by AF4-ICP-MS, Food Chem., 2015, 166: 76 – 85.

2. Benn, T.M., Westerhoff, P.: Nanoparticle silver released into water from commercially available sock fabrics, Environ. Sci. Technol, 2008, 42: 4133–4139

3. Boonkaew B., Suwanpreuksa P., Cuttle L., Barber P.M., Supaphol P.: Hydrogels containing silver nanoparticles for burn wounds show antimicrobial activity without cytotoxicity. J Appl Polym Sci., 2014, 131: 40215-40225.

4. Dankovich T., A., Gray D., G.: Bactericidal paper impregnated with silver nanoparticles for point-of-use water treatment, Environ. Sci. Technol., 2011, 45: 1992- 1998

5. El Badawy A.M., Luxton T.P., Silva R.G., Scheckel K.G., Suidan M.T., Tolaymat T.M.: Impact of environmental conditions (pH, ionic strength, and electrolyte type) on the surface charge and aggregation of silver nanoparticles suspensions, Environ. Sci. Technol, 2010, 44: 1260-1266.

6. Espinoza M.G., Hinks M.L., Mendoza A.M., Pullman D.P., Peterson K.I.: Kinetics of halide-induced decomposition and aggregation of silver nanoparticles, J Phys Chem C, 2012, 116: 8305-8313.

7. Goetz N., Fabricius L., Glaus R., Weitbrecht V., Günther D., Hungerbühler K.: Migration of silver from commercial plastic food containers and implications for consumer exposure assessment, Food Addit. Contam. Part A, 2013, 30: 612-620.

8. He D., Bligh M.W., Waite T.D.: Effects of aggregate structure on the dissolution kinetics of citrate-stabilized silver nanoparticle,. Environ. Sci. Technol, 2013, 47: 9148-9156.

9. Huang B., Y., Chen S., Bing X., Gao C.: Nanosilver migrated into food - simulating solutions from commercially available food fresh containers, Packag. Technol. Sci. 2011, 24: 291-297.

10. Hume S.L., Jeerage K.M.: Surface chemistry and size influence the release of model therapeutic nanoparticles from poly(ethylene glycol) hydrogels, J Nanopart. Res. 2013, 15: 1635-1651.

11. Kittler S., Greulich C., Diendorf J., Koller M., Epple M.: Toxicity of silver nanoparticles increases during storage because of slow dissolution under release of silver ions, Chem. Mater. 2010, 22: 4548–4554.

12. Lee K.Y., Mooney D.J.: Alginate: Properties and biomedical applications, Prog. Polym. Sci. 2012, 37: 106 – 126.

13. Levard C., Mitra S., Yang T., Jew A.D., Badireddy A.R., Lowry G.V., Brown G.E.: Effect of chloride on the dissolution rate of silver nanoparticles and toxicity to E. coli, Environ Sci Technol, 2013, 47: 5738−5745.

14. Liu J., Hurt R.H.: Ion release kinetics and particle persistence in aqueous nano-silver colloids, Environ Sci Technol, 2010, 44: 2169–2175.

15. Peretyazhko T.S., Zhang Q., Colvin V.L.: Size-controlled dissolution of silver nanoparticles at neutral and acidic pH conditions: kinetics and size changes, Environ Sci Technol. 2014, 48: 11954-11961.


16. Quadros M., E., Pierson R., Tulve N., S.,Willis R., Rogers K., Thomas T., A., Marr L., C.: Release of silver from nanotechnology-based consumer products for children, Environ. Sci. Technol., 2013, 47: 8894 – 8901.

17. Ribeiro F., Gallego-Urrea J. A., Jurkschat K., Crossley A.,Taylor M., H., C., Soares A. M.V.M., Loureiro S.: Silver nanoparticles and silver nitrate induce high toxicity to Pseudokirchneriella subcapitata, Daphnia magna and Danio rerio, Sci. Total Environ, 2014, 467: 232-247.

18. Sekine R., Brunetti G., Donner E., Khaksar M., Vasilev K., Jamting A.K., Scheckel K.G, Kappen P., Zhang H., Lombi E.: Speciation and Lability of Ag-, AgCl-, and Ag2S-Nanoparticles in Soil Determined by X-ray Absorption Spectroscopy and Diffusive Gradients in Thin Films, Environ. Sci. Technol. 2015, 49: 897−905.

19. Šimon P., Chaudhry Q., Bakoš D.: Migration of engineered nanoparticles from polymer packaging to food – a physicochemical view, J Food Nutr Res, 2008, 47: 105-113

20. Wong K. K. Y., Liu X.: Silver nanoparticles—the real ‘‘silver bullet’’ in clinical medicine?, Medical Chemical Community, 2010, 1: 125 – 131.

3. Polazne hipoteze Predložena istraživanja u okviru ove doktorske disertacije polaze od hipoteze da je moguće dobiti nanokompozitne alginatne hidrogelove sa sadržanim nanočesticama srebra sintetisanim na različite načine tako da otpuštanje srebra bude matematički opisano i prilagođeno različitim primenama i to u medicini i u prehrambenoj industriji. Pri tome se polazi od sledećih pretpostavki:

- moguće je postaviti i utvrditi mehanizme otpuštanja srebra iz Ag/alginantih mikročestica u vodi i u fiziološkom rastvoru u različitim hidrodinamičkim uslovima na osnovu kojih je moguće definisati odgovarajuće kinetičke modele otpuštanja srebra;

- moguće je optimizovati metodu hidrotermalne sinteze nanočestica srebra u alginatnom rastvoru tako da se dobiju uniformne nanočestice u koloidnom rastvoru alginata;

- moguće je geliranje koloidnog rastvora alginata sa nanočesticama srebra dobijenim hidrotermalnom sintezom i primena dobijenih Ag/alginatnih hidrogelova u vlažnom i suvom stanju uz očuvanje većeg dela nanočestica srebra;

- moguća je disperzija Ag/alginantih mikročestica u rastvorima polivinil alkohola i poli(mlečne kiseline) i dobijanje suvih kompozitnih filmova sa sadržanim nanokompozitnim Ag/alginatnim mikročesticama sa očuvanim nanočesticama srebra;

- moguća je optimizacija kompozitnih polimernih filmova u pogledu sastava, antimikrobne aktivnosti, otpuštanja srebra u medijume koji simuliraju hranu, kao i mehaničkih karakteristika za potencijalnu primenu u pakovanjima za hranu.

4. Naučne metode istraživanja Metode istraživanja u ovoj doktorskoj disertaciji će obuhvatiti eksperimentalna merenja koncentracije srebra u različitim rastvorima pomoću atomske apsorpcione spekroskopije (AAS) i masene spektrometrije sa induktivno spregnutom plazmom (ICP-OES). Prisustvo nanočestica srebra u koloidnim rastvorima alginata, kao i u nanokompozitnim hidrogelovima nakon rastvaranja hidrogela, će biti utvrđeno primenom ultraljubičaste i vidljive (UV-Vis) spektroskopije. Veličina alginatnih mikročestica će biti određena primenom optičke mikroskopije dok će veličina nanočestica srebra u koloidnim rastvorima alginata biti određena primenom transmisione elektronske mikroskopije (TEM). Prisustvo nanočestica srebra unutar alginatnih hidrogelova će biti utvrđeno i primenom skenirajuće elektronske mikroskopije (SEM). Ag/alginatni hidrogelovi će takođe biti analizirani u pogledu sastava i termičkih karakteristika primenom infracrvene spektrometrije (FTIR) odnosno termogravimetrijske analize (TGA) i diferencijalne skenirajuće


kalorimetrije (DSC). Takođe, mehaničke karakteristike kompozitnih filmova će biti određene pomoću kidalice. Antibakterijsko dejstvo kompozitnih filmova će biti određeno agar-difuzionom metodom na bakterijama Staphylococcus aureus i Escherichia coli. Numeričko rešavanje matematičkih modela će biti izvedeno primenom MATLAB softverskog paketa. 5. Očekivani naučni doprinos Po završetku predloženih istraživanja može se očekivati sledeći naučni doprinos:

- razvoj novih matematičkih modela koji povezuju različite procese kao što su difuzija, oksidacija i reakcije nanočestica srebra da bi opisali mehanizam i kinetiku otpuštanja srebra iz suvih i vlažnih nanokompozitnih Ag/alginatnih hidrogelova u različitim uslovima;

- određivanje koeficijenta difuzije nanočestica srebra u nanokompozitnim Ag/alginatnim hidrogelovima;

- optimizacija metode hidrotermalne sinteze nanočestica srebra u rastvoru alginata kako bi se dobila uniformna raspodela veličina nanočestica u koloidnom rastvoru koji je pogodan za dobijanje nanokompozitnih hidrogelova geliranjem;

- dobijanje novih kompozitnih filmova na bazi polivinil alkohola i poli(mlečne kiseline) sa Ag/alginatnim mikročesticama uz očuvanje nanočestica srebra;

- detaljna karakterizacija novih kompozitnih filmova uključujući matematičko modelovanje kinetike otpuštanja srebra kako bi se utvrdila korelacija između strukture i svojstava filmova.

Može se takođe očekivati da će predložena doktorska disertacija dati i značajan praktičan doprinos, i to kao razvoj novih antimikrobnih kompozitnih filmova na bazi polivinil alkohola i poli(mlečne kiseline) sa Ag/alginatnim mikročesticama koji će biti atraktivni za primenu u pakovanju za hranu. 6. Plan istraživanja i struktura rada Predviđa se da će predložena doktorska disertacija biti organizovana po sledećim poglavljima: Uvod, Teorijski deo, Eksperimentali deo, Rezultati i diskusija, Zaključak, Literatura. U poglavlju Uvod biće prikazan kratak osvrt na područje ispitivanja, definisani glavni ciljevi disertacije i predmet istraživanja. Poglavlje Teorijski deo obuhvatiće analizu dosadašnjih pravaca i rezultata istraživanja pri čemu će biti opisani:

- nanočestice srebra: sinteza, antimikrobno dejstvo, primena; - procesi oksidacije, agregacije i reakcije nanočestica srebra u vodi i vodenim rastvorima

soli; - biokompatibilni polimeri: alginat, polivinil alkohol, poli(mlečna kiselina); - nanokompoziti sa nanočesticama srebra:

- primena u medicini; zakonska regulativa; - primena u pakovanju za hranu; zakonska regulativa;

- alginatni hidrogelovi sa nanočesticama srebra: metode dobijanja, karakterizacija, primena;

- otpuštanje nanočestica iz hidrogela: difuzija i konvekcija

U Eksperimentalnom delu biće navedeni materijali i metode korišćeni u eksperimentalnom radu: - materijali i hemikalije korišćene u radu; - opis elektrohemijske sinteze nanočestica srebra; - opis hidrotermalne sinteze nanočestica srebra; - dobijanje nanokompozitnih Ag/alginatnih hidrogelova; - proces sušenja i rehidratacije nanokompozitnih Ag/alginatnih hidrogelova;


- ispitivanje kinetike otpuštanja srebra iz suvih i vlažnih Ag/alginatnih mikročestica u vodi i fiziološkom rastvoru;

- dobijanje PLA i PVA kompozitnih filmova sa suvim Ag/alginatnim mikročesticama - kinetika otpuštanja srebra iz suvih Ag/alginatnih mikročestica i kompozitnih filmova u

vodi i simulantima hrane: vodeni rastvori sirćetne kiseline (3 %) i etil-alkohola (10 % i 95 %);

- metode karakterizacije nanokompozitnih materijala: - UV-Vis spektroskopija; - određivanje koncentracije jona srebra; - skenirajuća elektronska mikroskopija; - transmisiona elektronska mikroskopija; - metode termalne analize; - metode analize mehaničkih svojstava; - antimikrobna aktivnost kompozitnih filmova.

U poglavlju Rezultati i diskusija biće prikazani i diskutovani rezultati i to: - karakterizacija alginatnih hidrogelova sa nanočesticama dobijenim elektrohemijskom

sintezom; - karakterizacija alginatnih hidrogelova sa nanočesticama dobijenim hidrotermalnom

sintezom; - ispitivanje i matematičko modelovanje kinetike otpuštanja srebra iz Ag/alginatnih

mikročestica u vodi; - ispitivanje i matematičko modelovanje kinetike otpuštanja srebra iz Ag/alginatnih

mikročestica u fiziološkom rastvoru; - ispitivanje i matematičko modelovanje kinetike otpuštanja srebra iz Ag/alginatnih

mikročestica u vodenom rastvoru sirćetne kiseline; - dobijanje kompozitnih filmova na bazi polivinil alkohola sa Ag/alginatnim

mikročesticama; - dobijanje kompozitnih filmova na bazi poli(mlečne kiseline) sa Ag/alginatnim

mikročesticama; - karakterizacija kompozitnih filmova (sastav, termička i mehanička svojstva, kinetika

otpuštanja srebra u različitim simulantima hrane).

U poglavlju Zaključak biće prikazani najvažniji zaključci do kojih je kandidat došao u toku izrade ove doktorske disertacije, kao i osvrt na mogućnosti dalje primene rezultata i moguće pravce daljih istraživanja. U delu Literatura biće dati literaturni navodi citirani u disertaciji. 7. Zaključak i predlog Na osnovu iznetih podataka Komisija smatra da je predložena tema doktorske disertacije dipl. inž. tehnologije-master Danijele Kostić, „Kinetika i mehanizam otpuštanja srebra iz nanokompozitnih Ag/alginatnih hidrogelova za različite primene“, naučno zasnovana i predlaže Nastavno-naučnom veću Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu, da je prihvati i odobri izradu ove disertacije. Istraživanja u okviru ove disertacije pripadaju naučnoj oblasti Tehnološko inženjerstvo, uža naučna oblast Hemijsko inženjerstvo, za koju je Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu matična ustanova. Za mentora se predlaže prof. dr Bojana Obradović, redovni profesor Tehnološko metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu (uža naučna oblast Hemijsko inženjerstvo).


Beograd, 18.04.2016. g. ČLANOVI KOMISIJE

_________________________________ Dr Bojana Obradović, redovni profesor

Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet _________________________________

Dr Nevenka Bošković-Vragolović, vanredni profesor Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet

________________________________ Dr Nenad Ignjatović, naučni savetnik

Institut tehniskih nauka SANU


UNIVERZITET U BEOGRADU TEHNOLOŠKO-METALURŠKI FAKULTET NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU Predmet: Podobnost teme i kandidata Zorice Jauković, diplomiranog inženjera tehnologije, za izradu doktorske disertacije Odlukom br. 35/96 od 03.03.2016. godine imenovani smo za članove Komisije za ocenu podobnosti teme i kandidata Zorice Jauković za izradu doktorske disertacije i naučne zasnovanosti teme „Razvoj i primena metode analize odabranih kardiovaskularnih lekova, sterola i steroidnih

hormona u prirodnim i otpadnim vodama tečnom hromatografijom sa tandem masenom spektrometrijom“

Komisija smatra da je prikladniji naziv ove doktorske disertacije: „Razvoj i primena metode analize odabranih sterola i steroidnih hormona u prirodnim i

otpadnim vodama tečnom hromatografijom sa tandem masenom spektrometrijom“ Na osnovu materijala priloženog uz Zahtev kandidata, Komisija podnosi sledeći


Zorica Jauković (devojačko Pešić) rođena je 13.12.1985. godine u Dubrovniku, Republika Hrvatska. Osnovnu školu „Dašo Pavičić“ u Herceg Novom, Republika Crna Gora, završila je 2000. godine, a 2004. godine sa odličnim uspehom je završila Gimnaziju – opšti smer, takođe u Herceg Novom.

Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu, studijski program Neorganska hemijska tehnologija, smer Tehnološka kontrola, upisala je školske 2004/2005. godine. Diplomirala je 2010. godine na Katedri za analitičku hemiju i kontrolu kvaliteta sa prosečnom ocenom tokom studija 8,32. Diplomski rad pod nazivom „Određivanje metamizola i njegovih metabolita u površinskim i podzemnim vodama“ odbranila je sa ocenom 10.

Školske 2010/11. godine upisala je doktorske akademske studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu u Beogradu na smeru Hemija, pod rukovodstvom prof. dr Mile Laušević, redovnog profesora Tehnološko-metalurškog fakulteta. Na doktorskim studijama je uspešno položila sve ispite predviđene planom i programom sa prosečnom ocenom 10 i odbranila završni ispit sa temom „Steroli u uzorcima iz životne sredine“.

Završila je kurs „Škola proteomike-Teorijski i praktični osnovi“ (2015. godine), organizovan od strane Centra izuzetnih vrednosti za molekularne nauke o hrani, Hemijskog fakulteta Univerziteta u Beogradu. Završila je obuku „Određivanje fenola i polihlorovanih alkana kratkog lanca u vodi pomoću GC/MS“ (2016. godine), organizovanu od strane Hemijskog fakulteta Univerziteta u Beogradu i Mreže za edukaciju i trening u javnim laboratorijama u oblasti životne sredine (NETREL) u okviru Tempus projekta. 1.2. Stečeno naučnoistraživačko iskustvo

Od februara 2011. godine Zorica Jauković radi u Inovacionom centru Tehnološko-metalurškog fakulteta na projektu osnovnih istraživanja br. 172007 pod nazivom „Razvoj i primena metoda i materijala za monitoring novih zagađujućih i toksičnih organskih materija i teških metala“. U zvanje istraživač-pripravnik izabrana je u maju 2011. godine, a u zvanje istraživač-saradnik 10.07.2015. godine.


Položeni ispiti i ostvareni bodovi u okviru doktorskih studija Redni br.

Naziv predmeta Ocena ESPB

1. Viši kurs analitičke hemije 10 5 2. Masena spektrometrija 10 4 3. Odabrana poglavlja instrumentalne analize 10 7 4. Strukturna analiza organskih molekula 10 6 5. Analiza tragova specifičnih zagađujućih materija 10 4 6. Organske zagađujuće supstance 10 4 7. Hemijski senzori 10 5 8. Bioaktivne materije u kozmetičkim proizvodima 10 4 9. Organske boje i pigmenti 10 4 10. Zelena hemija 10 4 11. Tečna hromatografija-masena spektrometrija 10 4 12. Završni ispit 10 30 13. Engleski jezik 10 Srednja ocena/ukupno 10 81 Objavljeni naučni radovi i saopštenja Rad u vrhunskom međunarodnom časopisu (M21):

1. Matić I., Grujić S., Jauković Z., Laušević M.: Trace analysis of selected hormones and sterols in river sediments by liquid chromatography-atmospheric pressure chemical ionization–tandem mass spectrometry, Journal of Chromatography A, Vol 1364, 2014, pp. 117-127. ISSN: 0021-9673; IF(2014): 4,169.

2. Matić Bujagić I., Grujić S., Jauković Z., Laušević M.: Sterol ratios as a tool for sewage pollution assessment of river sediments in Serbia, Environmental Pollution, Vol 213, 2016, pp. 76-83. ISSN:0269-7491; IF(2014): 4,143.

Rad u istaknutom međunarodnom časopisu (M22): 1. Jauković Z., Grujić S., Vasiljević T., Petrović S., Laušević M., Cardiovascular drugs in

environmental waters and wastewaters: method optimization and real sample analysis, Journal of AOAC International, Vol 97, 2014, pp. 1167-1174. ISSN: 1060-3271; IF(2014): 1,120.

Saopštenja sa međunarodnih skupova štampana u izvodu (M34):

1. Pešić Z., Grujić S., Vasiljević T., Furtula V., Laušević M.: Liquid chromatography-atmospheric pressure chemical ionization-tandem mass spectrometry of selected human sterols, Euroanalysis 2011, Belgrade, Serbia, 2011, Book of abstracts, pp. 510. ISBN: 978-3-527-30590-2

2. Pešić Z., Grujić S., Vasiljević T., Petrović S., Laušević M.: Cardiovascular drugs in environmental waters: method optimization and real sample analysis, Euroanalysis 2011, Belgrade, Serbia, 2011, Book of abstracts, pp. 115. ISBN: 978-3-527-30590-2

3. Pešić Z., Grujić S., Vasiljević T., Furtula V., Laušević M.: Determination of human sterols in environmental samples, 9th Symposium "Novel Technologies and Economic Development", Leskovac, Serbia, 2011, Book of abstracts, pp. 172. ISBN: 978-86-82367-92-5

4. Matić I., Grujić S., Jauković Z., Furtula V., Laušević M.: Emerging pollutants in river sediments, UNESCO Conference on Emerging Pollutants in Water, Belgrade, Serbia, 2013, Book of abstracts, pp. 101. ISBN: 978-86-82565-39-0


5. Matić I., Jauković Z., Grujić S., Antić N., Furtula V., Laušević M.: Extraction optimization of sterols and hormones from river sediments, 8th International Conference of the Chemical Societies of the South-East European Countries (ICOSECS 8), Belgrade, Serbia, 2013, Book of abstracts, pp. 44. ISBN: 978-86-7132-053-5

6. Matić I., Grujić S., Jauković Z., Laušević M.: Hormones and sterols in sediments of the Danube River and its tributaries in Serbia, ContaSed2015 – Contaminated Sediments: Environmental Chemistry, Ecotoxicology and Engineering, Monte Verità, Ascona, Switzerland, 2015, Book of abstracts, pp. 84.

Saopštenja sa skupa nacionalnog značaja štampana u izvodu (M64):

1. Matić I., Grujić S., Jauković Z., Furtula V., Laušević M.: Trace analysis of human, animal and plant sterols and hormones in river sediment, 50th Meeting of the Serbian Chemical Society, Belgrade, Serbia, 2012, Book of abstracts, pp. 90. ISBN: 978-86-7132-048-1

2. Matić I., Grujić S., Antić N., Jauković Z., Furtula V., Laušević M.: Određivanje humanih, životinjskih i biljnih sterola i hormona u rečnim sedimentima, 6. simpozijum Hemija i zaštita životne sredine - EnviroChem 2013, Vršac, Srbija, 2013, Knjiga izvoda, str. 206. ISBN: 978-86-7132-052-8

3. Matić Bujagić I. V., Grujić S. D., Jauković Z. D., Laušević M. D.: Primena sterola kao biomarkera za identifikaciju izvora fekalnog zagađenja rečnih sedimenata u Srbiji, Treća konferencija mladih hemičara Srbije, Beograd, Srbija, 2015, Knjiga izvoda, 23. ISBN: 978-86-7132-060-3

4. Matić Bujagić I., Grujić S., Jauković Z., Laušević M.: Odnosi sterola kao markeri antropogenog zagađenja rečnih sedimenata, Treći naučno-stručni skup POLITEHNIKA, Beograd, Srbija, 2015, Knjiga radova, str. 54. ISBN: 978-86-7498-064-4

5. Radišić M., Jauković Z., Kovačević S., Tolić Lj., Grujić S., Dimkić M., Laušević M., Određivanje metabolita metamizola u površinskoj i podzemnoj vodi, 7. simpozijum Hemija i zaštita životne sredine EnviroChem 2015, Palić, Srbija, 2015, Knjiga izvoda, str. 241. ISBN: 978-86-7132-058-0

1.3. Ocena podobnosti kandidata za rad na predloženoj temi

Dosadašnjim radom i postignutim rezultatima tokom doktorskih studija i u okviru naučno-istraživačkog rada na projektu Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije OI 172007, Zorica Jauković je pokazala sposobnost za bavljenje naučnoistraživačkim radom, što se ogleda kako u samostalnom osmišljavanju i realizaciji istraživanja vezanih za temu doktorske disertacije, tako i kroz rad na ostalim istraživanjima. Do sada je objavila tri rada u međunarodnim časopisima, a rad koji je direktno vezan za temu doktorske disertacije je u fazi izrade. Na osnovu izloženog Komisija smatra da je Zorica Jauković ispunila sve potrebne uslove za rad na predloženoj temi doktorske disertacije. 2. Predmet i cilj istraživanja

Predmet rada je razvoj i primena nove, multirezidualne metode analize odabranih sterola i steroidnih hormona u površinskim, podzemnim i otpadnim vodama. Prema listi EU Direktive 2008/105/EC prepoznate su 33 prioritetne supstance koje se prate rutinskim monitoring programima. Steroidna jedinjenja koja su predmet ovog istraživanja se ne nalaze na listi prioritetnih supstanci, ali se steroidni hormoni (17β-estradiol, 17α-etinilestradiol i estron) nalaze na listi za posmatranje Okvirne direktive EU o vodama-odluka EU 2015/495. Ove supstance su odabrane jer dostupne informacije ukazuju da mogu predstavljati značajan rizik za vodeni ekosistem, ali još uvek ne postoji dovoljno podataka o njihovom monitoringu. Agencija za zaštitu životne sredine SAD-a je takođe napravila listu od 104 „kandidata“ za nove zagađujuće materije u


pijaćim vodama koje potencijalno predstavljaju rizik po zdravlje ljudi. Među ovim supstancama je i 9 hormona, od čega je 8 predmet ovog rada: ekvilin, 17α-estradiol, 17β-estradiol, estriol, estron, 17α-etinilestradiol, mestranol i noretindron. Takođe, Oregonski departman za kvalitet životne sredine (Oregon Department of Environmental Quality-DEQ) je 2009. godine doneo listu 118 prioritetnih, perzistentnih polutanata, među kojima se nalaze i četiri sterola (holesterol, koprostanol, sitostanol i β-sitosterol). Za sve polutante sa liste se smatra da potencijalno mogu ugroziti zdravlje ljudi ukoliko se nađu u prirodnim vodama.

Steroidni hormoni i steroli su već stekli reputaciju potencijalno opasnih organskih zagađujućih supstanci, pa je neophodno dobiti što više podataka o njihovom nalaženju u životnoj sredini. Upravo zbog svoje sveprisutnosti, perzistentnosti i biološke aktivnosti moraju biti prepoznati u budućim zakonskim regulativama, zbog potencijalne toksičnosti za žive organizme, okolinu i ekosistem u celini. Razvoj multirezidualnih i osetljivih metoda je omogućio određivanje tragova zagađujućih supstanci i praćenje njihovog transporta i distribucije u životnoj sredini.

Humani i životinjski steroli predstavljaju produkte metabolizma čoveka i životinja. Zajedno sa prirodnim i sintetskim steroidnim hormonima dospevaju u vodotokove putem komunalnih otpadnih voda i putem efluenata iz postrojenja za preradu otpadnih voda. Prirodni i sintetski steroidni hormoni, humani sterol koprostanol i biljni sterol β-sitosterol su već prepoznati kao uzročnicima niza funkcionalnih poremećaja u radu endokrinog sistema čoveka i životinja, poput smanjenja reproduktivnih sposobnosti i usporavanja razvoja organizma, i povećavanja mogućnosti pojave raka. Biljni steroli čine sastavni deo biljnih proizvoda, suplemenata i obogaćene funkcionalne hrane za prevenciju kardiovaskularnih bolesti. Prisutni su i u efluentima iz fabrika za preradu drveta i proizvodnju papira, takođe ih sintetišu alge i vodene biljke, a kao produkte metabolizma ih izlučuju biljojedi. Na osnovu odnosa koncentracija humanih, životinjskih i biljnih sterola u uzorcima voda mogu se razlikovati izvori zagađenja, zbog čega se smatraju pouzdanim hemijskim indikatorima zagađenja, budući da bakteriološki markeri ukazuju samo na trenutno zagađenje.

Najveće količine ovih supstanci dospevaju u prirodne vode putem otpadnih voda, zatim neadekvatnim odlaganjem neupotrebljenih lekova i lekova sa isteklim rokom trajanja, kao i zbog nepostojanja dovoljnog broja postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda. Takođe, mnoge studije su dokazale i neefikasnost postrojenja za preradu otpadnih voda, tako da se ove supstance, i posle prerade u postrojenju, mogu očekivati u površinskoj i podzemnoj vodi, a potencijalno i u vodi za piće.

EU direktiva 91/271/EEC o prečišćavanju gradskih otpadnih voda nalaže da sva naselja sa više od 2000 ekvivalent stanovnika moraju imati postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda. S obzirom na to da je u Srbiji evidentan nedostatak ovih postrojenja (svega 20-ak) neophodno je stalno praćenje prisustva steroidnih hormona i sterola u prirodnim i otpadnim vodama.

Cilj ovog istraživanja je razvoj i optimizacija multirezidualne metode za simultano određivanje sterola i steroidnih hormona u uzorcima vode. Pregledom literature konstatovano je da je metoda gasne hromatografije-masene spektrometrije (GC-MS) najčešća metoda izbora za steroidne hormone i sterole, ali ih je neophodno derivatizovati zbog njihove slabe isparljivosti i termičke nestabilnosti. Tečna hromatografija u sprezi sa masenom spektrometrijom (LC-MS) ne zahteva derivatizaciju, pa je vreme pripreme uzoraka značajno kraće, a takođe se izbegava nastajanje neželjenih proizvoda koji mogu ometati analizu. U literaturi se mogu naći naučni radovi koji se bave analizom steroidnih hormona LC-MS metodom u uzorcima površinskih i otpadnih voda, dok je za sterole broj naučnih radova na tu temu veoma mali. Steroli su najčešće određivani LC-MS metodom u biološkim uzorcima.

Cilj istraživanja ove doktorske disertacije je razvoj nove, brze i osetljive multirezidualne metode tečne hromatografije spregnute sa tandem masenom spektrometrijom za istovremenu analizu tragova sterola i steroidnih hormona u površinskim, podzemnim i otpadnim vodama, a zatim i primena metode u analizi velikog broja realnih uzoraka.


Naučni ciljevi doktorske disertacije U okviru ovog istraživanja radiće se na razvoju metode pripreme uzoraka rečne, podzemne i

otpadne vode za ekstrakciju odabranih analita iz matrice. Biće ispitana efikasnost ekstrakcije rastvaračima različite polarnosti na različitim adsorbensima, različite pH vrednosti uzorka, različite zapremine početnog uzorka i različite zapremine rastvarača za eluiranje. Za odabrana jedinjenja radiće se na razvoju i optimizaciji instrumentalne metode tečne hromatografije sa tandem masenom spektrometrijom (LC-MS/MS), uz korišćenje hemijske jonizacije na atmosferskom pritisku. Optimizacija hromatografskog razdvajanja analita na kolonama različitih performansi (C8 i C18) je izuzetno važno u cilju postizanja što kraćeg vremena analize sa minimalnim utroškom organskog rastvarača. Razvijena i validirana metoda će biti primenjena u analizi velikog broja prirodnih i otpadnih voda za određivanje tragova steroidnih hormona i sterola. Najvažniji literaturni podaci koji se odnose na datu temu su: [1] Isobe K. O., Tarao M., Zakaria M. P., Chiem N. H., Minh L. Y., Takada H., Quantitative application of fecal sterols using gas chromatography-mass spectrometry to investigate fecal pollution in tropical waters: Western Malaysia and Mekong Delta, Vietnam, Environ. Sci. Technol., 36 (2002) 4497-4507. [2] Snow D. D., Damon-Powell T., Onanong S., Cassada D. A., Sensitive and simplified analysis of natural and synthetic steroids in water and solids using on-line solid-phase extraction and microwave-assisted solvent extraction coupled to liquid chromatography tandem mass spectrometry atmospheric pressure photoionization, Anal. Bioanal. Chem., 405 (2013) 1759-1771. [3] Ciofi L., Fibbi D., Chiuminatto U., Coppini E., Checchini L., Del Bubba M., Fully-automated on-line solid phase extraction coupled to high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometric analysis at sub-ng/L levels of selected estrogens in surface water and wastewater, J. Chromatogr. A, 1283 (2013) 53-61. [4] Schlüsener M. P., Bester K., Determination od steroid hormones, hormone conjugates and macrolide antibiotics in influents and effluents of sewage treatment plants utilising high-performance liquid chromatography/tandem mass spectrometry with electrospray and atmospheric pressure chemical ionisation, Rapid Commun. Mass Spectrom., 19 (2005) 3269-3278. [5] Furtula V., Osachoff H., Derksen G., Juahir H., Colodey A., Chambers P., Inorganic nitrogen, sterols and bacterial source tracking as tool to characterize water quality and possible contamination sources in surface water, Water Res., 46 (2012) 1079-1092. [6] Liu S., Ying G.-G., Zhao J.-L., Chen F., Yang B., Zhou L.-J., Lai H.-J., Trace analysis of 28 steroids in surface water, wastewater and sludge samples by rapid resolution liquid chromatography-electrospray ionization tandem mass spectrometry, J. Chromatogr. A, 1218 (2011) 1367-1378. [7] Furtula V., Liu J., Chambers P., Osachoff H., Kennedy C., Harkness J.: Sewage treatment plants efficiencies in removal of sterols and sterol ratios as indicators of fecal contamination sources, Water Air Soil Pollut., 223 (2012) 1017-1031. [8] Manickum T., John W.: Occurrence, fate and environmental risk assessment of endocrine disrupting compounds at the wastewater treatment works in Pietermaritzburg (South Africa), Sci. Total Environ., 468-469 (2014) 584-590. [9] López de Alda M. J., Díaz-Cruz S, Petrovic M., Barceló D.: Liquid chromatography–(tandem) mass spectrometry of selected emerging pollutants (steroid sex hormones, drugs and alkylphenolic surfactants) in the aquatic environment, J. Chromatogr. A, 1000 (2003) 503-526. [10] Nieminen P., Mustonen A. -M., Lindström-Seppä P., Asikainen J., Mussalo-Rauhamaa H., Kukkonen J. V. K.: Phytosterols act as endocrine and metabolic disruptors in the European polecat (Mustela putorius), Toxicol. Appl. Pharmacol, 178 (2002) 22-28.


[11] Gagné F., Blaise C., Lachance B., Sunahara G. I., Sabik H.: Evidence of coprostanol estrogenicity to the freshwater mussel Elliptio complanata, Environ. Pollut., 115 (2001) 97-106. [12] Leeming R., Ball A., Ashbolt N., Nichols P.: Using fecal sterols from humans and animals to distinguish faecal pollution in receiving waters, Water Res., 30 (1996) 2893-2900. [13] Chou P.-H., Lin Y.-L., Liu T.-C., Chen K.-Y., Exploring potential contributors to endocrine disrupting activities in Taiwan’s surface waters using yeast assays and chemical analysis, Chemosphere, 138 (2015) 814-820. [14] Masoner J. R., Kolpin D. W., Furlong E. T., Cozzarelli I. M., Gray J. L., Landfill leachate as a mirror of today’s disposable society: pharmaceuticals and other contaminants of emerging concern in final leachate from landfills in the conterminous United States, Environ. Toxicol. Chem., 35(4) (2016) 906-918. [15] Wang C. and Gardinali P. R., Comparison of multiple API techniques for the simultaneous detection of microconstituents in water by on-line SPE-LC-MS/MS, J. Mass Spectr., 47 (2012) 1255-1268. [16] Oregon Department of Environmental Quality, Senate Bill 737, Development of a Priority Persistent Pollutant List (P³L) for Oregon, October 2009, 09-WQ-013, http://www.deq.state.or.us/wq/sb737/docs/P3LReportFinal.pdf [17] European Parliament, Council of the European Union, Commission implementing decision (EU) 2015/495, Watch list of substances for Union-wide monitoring in the field of water policy pursuant to Directive 2008/105/EC of the European Parliament and of the Council, Official J. European Union, L78, 40-42, C(2015) 1756. 3. Polazne hipoteze

Pregledom postojeće literature utvrđeno je da je mali broj istraživanja posvećen razvoju jedinstvene metode za istovremeno određivanje steroidnih hormona i sterola u uzorcima iz životne sredine. Prisustvo steroidnih jedinjenja u životnoj sredini se najčešće određuje metodom gasne hromatografije u sprezi sa masenom spektrometrijom. Imajući u vidu da se u literaturi ne može naći mnogo studija koje se bave određivanjem steroidnih hormona i sterola u uzorcima vode metodom tečne hromatografije-masene spektrometrije, u ovoj disertaciji biće razvijena i optimizovana metoda tečne hromatografije sa tandem masenom spektrometrijom za istovremenu analizu steroidnih jedinjenja u uzorcima rečnih, podzemnih i otpadnih voda.

Pregledom literature utvrđeno je da se za procenu fekalnog zagađenja životne sredine sve manje koriste bakteriološki indikatori (koliformne i enterokoki bakterije), zbog brojnih nedostataka, a da je trend upotreba hemijskih markera, poput fekalnih sterola, za identifikaciju fekalnog zagađenja. U grupu fekalnih sterola ubrajaju se humani, životinjski i biljni steroli. Oni predstavljaju prirodne nusprodukte metabolizma čoveka i životinja, a njihovi međusobni odnosi mogu odrediti poreklo zagađenja, tj. razlikovati zagađenje antropogenog i životinjskog porekla. Koprostanol je humani sterol koji je dominantan u humanom metaboličkom otpadu (60%) u odnosu na ukupnu količinu prisutnih sterola, te njegovo prisustvo u životnoj sredini najčešće govori o antropogenom poreklu zagađenja. Visok procenat uklanjanja koprostanola u postrojenjima za preradu otpadne vode ukazuje na to da njegovo nalaženje u prirodnim vodama potiče iz netretiranih komunalnih voda.

Takođe, posebna pažnja će biti posvećena najčešće detektovanim sterolima i steroidnim hormonima koji su perzistentni u životnoj sredini, a nedovoljno se dobro eliminišu u postrojenjima za prečišćavanje otpadnih voda. Snažne korelacije između odabranih analita, kao i sa drugim zagađujućim materijama u vodama, će ukazati na ona jedinjenja koja se mogu koristiti kao ko-markeri za razlikovanje izvora zagađenja voda u Srbiji. Pogodni pokazatelji kontaminacije voda će doprineti unapređenju u upravljanju urbanim vodenim resursima i otpadnim vodama, kao i zaštiti vodenog ekosistema u celini.


U našoj zemlji ne postoji zakonska regulativa koja propisuje maksimalno dozvoljene koncentracije ovih supstanci u vodama, pa tako ne postoje ni podaci o njihovom prisustvu u površinskim vodama. Rezultati ove doktorske disertacije će pomoći u proceni stanja rečnih slivova u Srbiji i njihove opterećenosti i ugroženosti odabranim analitima. 4. Naučne metode istraživanja

Za ekstrakciju odabranih steroidnih hormona i sterola iz prirodnih i otpadnih voda biće korišćena metoda ekstrakcije na čvrstoj fazi, koju karakterišu jednostavnost, brzina i efikasnost, a istovremeno se uzorak i prečišćava i koncentruje. Za određivanje tragova steroidnih hormona i sterola u vodama biće primenjena metoda tečne hromatografije u sprezi sa tandem masenom spektrometrijom. Ova metoda predstavlja izuzetno osetljivu, visoko selektivnu tehniku i omogućava nedvosmisleno razlikovanje ispitivanih analita. Hemijska jonizacija na atmosferskom pritisku će se primeniti za jonizaciju odabranih analita. 5. Očekivani naučni doprinos Očekivani naučni doprinos se ogleda u:

o razvoju i optimizaciji metode pripreme uzoraka prirodnih i otpadnih voda za analizu tragova odabranih sterola i steroidnih hormona zasnovanoj na ekstrakciji na čvrstoj fazi;

o razvoju i optimizaciji nove, brze i osetlјive instrumentalne metode za istovremeno određivanje tragova odabranih steroidnih jedinjenja u prirodnim i otpadnim vodama zasnovanoj na metodi tečne hromatografije sa tandem masenom spektrometrijom;

o analizi velikog broja uzoraka prirodnih i otpadnih voda; o primeni odnosa sterola, kao hemijskih markera zagađenja, u identifikaciji zagađenja

humanog porekla i utvrđivanju drugih potencijalnih izvora zagađenja prirodnih i otpadnih voda.

6. Plan istraživanja i struktura rada

Predmet rada ove doktorske disertacije je razvoj nove, brze i selektivne metode za određivanje tragova odabranih humanih, životinjskih i biljnih sterola, i steroidnih hormona u prirodnim i otpadnim vodama. Tokom istraživanja biće optimizovana metoda pripreme uzoraka voda i instrumentalna metoda tečne hromatografije sa tandem masenom spektrometrijom, s posebnim osvrtom na upotrebu C8 kolone za hromatografsko razdvajanje jedinjenja sa identičnim reakcijama za kvantifikaciju i potvrdu prisustva analita.

Razvijena i validirana metoda će biti primenjena u analizi velikog broja uzoraka površinskih i podzemnih voda, posebno iz sliva reke Dunav u Srbiji, kao i otpadnih voda pre i posle prerade u postojenjima.

Predviđa se da će u doktorskoj disertaciji biti obrađena sledeća poglavlja: Uvod, Teorijski deo, Eksperimentalni deo, Rezultati i diskusija, Zaključak i Literatura.

U poglavlju Uvod će biti definisani cilj rada, predmet i aktuelnost istraživanja, kao i naučni doprinos disertacije.

Teorijski deo doktorske disertacije obuhvatiće detaljnu analizu prethodnih istraživanja koja se odnose na:

o osnovna svojstva odabranih sterola i steroidnih hormona i njihovu podelu; o izvore sterola i steroidnih hormona u životnoj sredini; o uklanjanje sterola i steroidnih hormona u postrojenjima za prečišćavanje otpadnih voda; o transformacije sterola i steroidnih hormona u životnoj sredini; o problem prisustva sterola i steroidnih hormona u životnoj sredini; o zakonsku regulativu; o sterole i steroidne hormone detektovane u prirodnim i otpadnim vodama; o analitičke metode za određivanje tragova odabranih jedinjenja u uzorcima.


U Eksperimentalnom delu će biti navedeni: o korišćeni standardni rastvori humanih, životinjskih i biljnih sterola, i steroidnih hormona i

reagensi; o optimizacija hromatografskog razdvajanja analita na različitim kolonama (C8, C18); o optimizacija parametara LC-MS/MS metode; o opis ispitivanih uzoraka prirodnih i otpadnih voda. Dobijeni rezultati biće prikazani i diskutovani u poglavlju Rezultati i diskusija:

o maseni spektri odabranih analita; o optimizacija hromatografskog razdvajanja analita; o optimizacija parametara LC-MS/MS metode; o optimizacija metode pripreme uzoraka voda; o metoda kalibracije; o analiza realnih uzoraka voda; o primena odnosa sterola za identifikaciju humanog fekalnog zagađenja i utvrđivanje porekla

zagađenja u prirodnim i otpadnim vodama. U poglavlju Zaključak biće prikazani najvažniji zaključci do kojih će kandidat doći u toku

izrade ove doktorske disertacije, uz osvrt na njihovu inovativnost i potencijalnu primenu. U poglavlju Literatura biće prikazani svi radovi citirani u disertaciji, kao i radovi proistekli

tokom izrade ove doktorske disertacije. 7. Zaključak i predlog

Na osnovu iznetih podataka Komisija smatra da je tema predložene doktorske disertacije kandidata Zorice Jauković, diplomiranog inženjera tehnologije, „Razvoj i primena metode analize odabranih sterola i steroidnih hormona u prirodnim i otpadnim vodama tečnom hromatografijom sa tandem masenom spektrometrijom“, naučno zasnovana i predlaže Nastavno-naučnom veću da je prihvati. Za mentora se predlaže prof. dr Mila Laušević, redovni profesor Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu. Istraživanja u okviru ove doktorske disertacije pripadaju naučnoj oblasti Hemijske nauke za koju je Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu matična ustanova. Beograd, 13.05.2016. godine

ČLANOVI KOMISIJE Prof. dr Mila Laušević, red. prof.

Univerzitet u Beogradu Tehnološko-metalurški fakultet

Dr Svetlana Grujić, van. prof.


Prof. dr Slavica Ražić, red. prof.

Univerzitet u Beogradu Farmaceutski fakultet

Dr Marina Radišić, naučni saradnik

Inovacioni centar Tehnološko-metalurškog fakulteta


UNIVERZITET U BEOGRADU TEHNOLOŠKO-METALURŠKI FAKULTET NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU Predmet: Podobnost teme i kandidata Marine Maletić (rođene Vukašinović), dipl. inž. tehnologije za izradu doktorske disertacije. Odlukom Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta br. 35/95 od 03. 03. 2016. godine, imenovani smo za članove Komisije za ocenu podobnosti teme i kandidata Marine Maletić (rođene Vukašinović), dipl. inž. tehnologije za izradu doktorske disertacije i naučne zasnovanosti teme pod nazivom:

Sinteza i karakterizacija ugljeničnih materijala kao nosača katalizatora za uklanjanje organskih zagađujućih materija iz vode

Na osnovu materijala priloženog uz Zahtev kandidata, Komisija podnosi sledeći


Kandidat Marina Maletić, dipl. inž. tehnologije, rođena 1985. godine u Užicu. Osnovnu školu „Sveti Sava“ u Bajinoj Bašti završila sa odličnim uspehom, kao i „Medicinsku školu“ u Užicu.

Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu, na Odseku za farmaceutsko inženjerstvo, upisala školske 2004/2005 godine. Diplomirala 2011. godine na Katedri za Hemijsko inženjerstvo sa prosečnom ocenom tokom studija 8,35. Diplomski rad pod nazivom „Ispitivanje uticaja sastava membrane mikročestica na brzinu difuzije inkapsulirane aktivne komponente“ odbranila sa ocenom 10.

Školske 2011/2012 godine upisala doktorske studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu u Beogradu, studijski program Hemija pod mentorstvom prof. Mile Laušević. U okviru doktorskih studija položila je sve ispite predviđene planom i programom sa prosečnom ocenom 9,67. 1.2. Stečeno naučnoistraživačko iskustvo

Od maja 2011. godine radi kao istraživač u Inovacionom centru Tehnološko- metalurškog fakulteta u Beogradu na projektu osnovnih istraživanja („Razvoj i primena metoda i materijala za monitoring novih zagađujućih i toksičnih organskih materija i teških metala“) koji finansira Ministarstvo prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije.


Položeni ispiti i ostvareni bodovi u okviru doktorskih studija Redni br. Naziv predmeta Ocena ESPB 1. Viši kurs analitičke hemije 9 5 2. Kataliza u organskoj hemiji 10 5 3. Odabrana poglavlja instrumentalne analize 9 7 4. Masena spektrometrija 9 4 5. Analiza tragova specifičnih zagađujućih materija 10 4 6. Tečna hromatografija-masena spektrometrija 10 4 7. Hemijski senzori 10 5 8. Organske zagađujuće supstance 10 4 9. Polimerni biomaterijali 9 4 10. Biohemijska kinetika 10 5 11. Strukturna analiza organskih molekula 10 6 12. Završni ispit 10 30 13. Engleski jezik 10

Srednja ocena/ukupno 9,67 83 Objavljeni naučni radovi i saopštenja Rad u međunarodnom časopisu (M23)

1. Maletić M., Vukčević M., Kalijadis A., Laušević Z., Laušević M.: Photocatalytic Performance of Carbon Monolith/TiO2 Composite, Advances in Materials Science and Engineering, Vol. 2015, 2015, Article ID 803492, 8 pages http://dx.doi.org/10.1155/2015/803492. ISSN: 1687-8442 (Online), ISSN: 1687-8434 (Print), IF(2014) 0,744.

Saopštenje sa međunarodnog skupa štampano u celini (M33) 1. Kalijadis A., Vukčević M., Maletić M., Laušević M., Laušević Z.: Thermal Treatment Influence on the Surface Characteristics of the Boron-doped Hydrothermal Carbon, Proceedings of the 12th International Conference of Fundamental and Applied Aspects of Physical Chemistry, Belgrade, Serbia, 2014, pp. 679-682, ISBN 978-86-82475-31-6.

Saopštenje sa skupa nacionalnog značaja štampano u celini (M63)

1. Maletić M., Vukčević M., Kalijadis A., Ćirković J., Laušević Z., Laušević M.: Fotokatalitička aktivnost hidrotermalno sintetisanih TiO2-karbon kompozita, 51. savetovanje Srpskog hemijskog društva, Niš, Srbija, 2014, Knjiga radova, str. 58-62, ISBN 978-86-7132-055-9.

Saopštenje sa skupa nacionalnog značaja štampano u izvodu (M64)

1. Vukašinović M., Vukčević M., Kalijadis A., Laušević Z., Laušević M.: Adsorption and Photocatalytic Degradation of Methylene Blue on Carbon Monolith with TiO2 Coating, 6th Symposium Chemistry and Environmental Protection, Vršac, Serbia, 2013, Book of abstracts, pp. 264, ISBN: 978-86-7132-052-8. 2. Kalijadis A., Vukašinović M., Vukčević M., Laušević Z., Laušević M.: Uklanjanje organskih zagađujućih materija iz vodenih rastvora korišćenjem hidrotermalnog ugljenika kao sorbenta i nosača katalizatora, 6. Simpozijum Hemija i zaštita životne sredine (EnviroChem 2013), Vršac, Srbija, 2013, Knjiga izvoda, str. 262, ISBN: 978-86-7132-052-8.


1.3. Ocena podobnosti kandidata za rad na predloženoj temi

Dosadašnjim radom i postignutim rezultatima tokom doktorskih studija i u okviru naučno-istraživačkog rada na projektu Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije ON 172007 (2011-), Marina Maletić, dipl. inž. tehnologije je pokazala sposobnost za bavljenje naučno-istraživačkim radom. Tema doktorske disertacije pripada oblasti iz koje je objavila jedan rad u naučnom časopisu od međunarodnog značaja, kao i četiri saopštenja na međunarodnim i domaćim skupovima. Na osnovu izloženog, Komisija smatra da je Marina Maletić ispunila sve potrebne uslove za rad na predloženoj temi doktorske disertacije. 2. Predmet i cilj istraživanja

Poslednjih godina velika pažnja se poklanja uklanjanju organskih zagađujućih materija, koje se mogu naći u otpadnim vodama savremene industrije i predstavljaju izvor značajnog zagađenja. Pored standardnih metoda prečišćavanja (hemijsko taloženje i koagulacija ili adsorpcija na organskim i neorganskim materijalima), sa ciljem efikasnijeg uklanjanja organskih zagađujućih materija sve češće se koriste fotokatalitički procesi. U ovim procesima, kao fotokatalizator se najčešće koristi titan-dioksid (TiO2) zbog svojih dobrih karakteristika: stabilnost, netoksičnost, visoka aktivnost, mala štetnost za ljude, laka dostupnost i niska cena. Primenom ugljeničnih materijala kao nosača katalizatora TiO2 dobijaju se visoko aktivni kompozitni fotokatalizatori, koji se koriste u procesima uklanjanja organskih zagađujućih materija iz vode. Poslednjih godina sve više pažnje se poklanja, kako razvoju novih ugljeničnih materijala poboljšanih karakteristika, tako i korišćenju ekološki i ekonomski isplativijih metoda za sintezu ugljeničnih materijala.

Cilj ovog rada je priprema i optimizacija ugljeničnih materijala kao efikasnih nosača katalizatora titan-dioksida. Ugljenični materijali koji će biti korišćeni u ovom radu su komercijalni karbon monolit i hidrotermalno sintetisan ugljenik. Karbon monolit je jedan od novijih ugljeničnih materijala, koji predstavlja kompozitni materijal sastavljen od staklastog karbona i aktivnog uglja. Samonosiva struktura i specifični oblik karbon monolita predstavljaju prednost ovog materijala kao nosača katalizatora u protočnim fotokatalitičkim procesima. Korišćenjem različitih metoda impregnacije karbon monolita titan-dioksidom dobiće se kompozitni fotokatalizatori, a optimalna metoda impregnacije biće odabrana na osnovu fotokatalitičke aktivnosti dobijenih kompozita. Metode koje će se koristiti za impregnaciju su: metoda nanošenja sloja fotokatalizatora uranjanjem u suspenziju (eng. dip-coating) i metoda nanošenja čestica TiO2 termičkim tretmanom karbon monolita nakon uranjanja u koncentrovani rastvor TiCl4. S obzirom da dip-coating metoda podrazumeva korišćenje vezivnog sredstva (natrijum-karboksimetil-celuloza i teflon) zbog boljeg vezivanja čestica TiO2 za ugljenični nosač i sprečavanja spiranja fotokatalizatora sa nosača, ispitaće se uticaj količine i vrste vezivnog sredstva na fotokatalitičku aktivnost dobijenih kompozita. Takođe će biti ispitan uticaj debljine diska karbon monolita, kao i eksperimentalnih parametara fotokatalitičkog procesa na efikasnost fotokatalizatora za uklanjanje organskih zagađujućih materija pod UV zračenjem, da bi se postigla maksimalna fotokatalitička aktivnost materijala.

Hidrotermalni ugljenik predstavlja relativno nov ugljenični materijal koji se dobija hidrotermalnom karbonizacijom, koja se odvija na temperaturama znato nižim od klasične karbonizacije, što sa ekomomskog i ekološkog aspekta čini ovaj proces isplativijim. Kompozitni fotokatalizator sa hidrotermalnim ugljenikom kao nosačem fotokatalizatora TiO2, dobiće se jednostavnom i jednostepenom metodom hidrotermalne karbonizacije, polazeći od glukoze i titan izopropoksida kao prekursora ugljenika, odnosno titana. Variranjem molarnih odnosa prekursora u polaznoj reakcionoj smeši, dobiće se različiti uzorci hidrotermalnog ugljenika impregnisanog titan-dioksidom (HTC/TiO2). Ispitaće se uticaj molarnog odnosa prekursora kako na morfološke i površinske karakteristike, tako i na apsorpcione karakteristike HTC/TiO2. Na osnovu ispitivanja


fotokatalitičke aktivnosti dobijenih uzoraka HTC/TiO2, u procesu uklanjanja organskih zagađujućih materija pod UV zračenjem, odabraće se optimalan odnos prekursora C/Ti. S obzirom da titan-dioksid ima relativno veliku energiju energetskog procepa neophodno je korišćenje UV zračenja za njegovu aktivaciju (λ < 380 nm), što ograničava praktičnu primenu TiO2. Da bi se TiO2 mogao aktivirati sunčevom svetlošću potrebno je da se granica apsorpcije pomeri u vidljivu oblast, što se postiže različitim modifikacijama. Istraživanja su pokazala da je dopiranje nemetalima, posebno azotom najefikasniji način modifikovanja elektronske strukture TiO2, da bi se granica apsorpcije pomerila ka vidljivoj oblasti. Shodno tome, cilj našeg rada je pomeranje apsorpcionog opsega TiO2 u vidljivu oblast dopiranjem azotom. Za ispitivanje fotokatalitičke aktivnosti dobijenih kompozitnih fotokatalizatora koristiće se rastvor metilensko-plavog kao model organskih zagađujućih materija. Korišćenjem optimalnih parametara fotokatalitičkog procesa ispitaće se efikasnost dobijenih materijala u procesu uklanjanja odabranih lekova iz vodenog rastvora smeše lekova. Naučni cilјevi istraživanja su:

Dobijanje kompozitnih fotokatalizatora sa karbon monolitom kao nosačem čestica titan-dioksida i izbor optimalne metode impregnacije

Ispitivanje uticaja karakteristika karbon monolita i eksperimentalnih uslova na efikasnost uklanjanja organskih zagađujućih materija iz vode

Sinteza kompozitnih fotokatalizatora sa hidrotermalnim ugljenikom kao nosačem titan-dioksida

Ispitivanje uticaja uslova hidrotermalne sinteze na morfološke i površinske karakteristike dobijenih uzoraka kompozitnih fotokatalizatora sa hidrotermalnim ugljenikom kao nosačem TiO2

Dopiranje azotom kompozitnih fotokatalizatora sa hidrotermalnim ugljenikom kao nosačem TiO2 u cilju pomeranja fotokatalitičke aktivnosti u oblast vidljivog zračenja

Određivanje optimalnih uslova hidrotermalne sinteze u cilju postizanja maksimalne efikasnosti dobijenih kompozitnih fotokatalizatora za uklanjanje zagađujućih materija iz vode

Najvažniji literaturni podaci koji podržavaju temu su: [1] Sin J.-C., Lam S.-M., Mohamed A.R., Lee K.-T.: Degrading Endocrine Disrupting Chemicals from Wastewater by TiO2 Photocatalysis: A Review, International Journal of Photoenergy Vol 2012, 2012, Article ID 185159, 23 pages. [2] Chong M.N., Jin B., Chow C.W.K., Saint C.: Recent developments in photocatalytic water treatment technology: A review, Water Research Vol 44, 2010, pp. 2997–3027. [3] Rivera-Utrilla J., Sánchez-Polo M., Ferro-García M. Á., Prados-Joya G., Ocampo-Pérez R.: Pharmaceuticals as emerging contaminants and their removal from water. A review, Chemosphere Vol 93, 2013, pp. 1268–1287. [4] Vukčević M., Kalijadis A., Babić B., Laušević Z., Laušević M.: Influence of different carbon monolith preparation parameters on pesticide adsorption, Journal of the Serbian Chemical Society Vol 78, 2013, pp. 1617–1632. [5] Zhao W., Bai Z., Ren A., Guo B., Wu C.: Sunlight photocatalytic activity of CdS modified TiO2 loaded on activated carbon fibers, Applied Surface Science Vol 256, 2010, pp. 3493–3498. [6] Leary R., Westwood A.: Carbonaceous nanomaterials for the enhancement of TiO2 photocatalysis, Carbon Vol 49, 2011, pp. 741–772. [7] Kim C.H., Kim B.-H., Yang K. S.: TiO2 nanoparticles loaded on graphene/carbon composite nanofibers by electrospinning for increased photocatalysis, Carbon Vol 50, 2012, pp. 2472–2481.


[8] Matos J., Hofman M., Pietrzak R.: Synergy effect in the photocatalytic degradation of methylene blue on a suspended mixture of TiO2 and N-containing carbons, Carbon Vol 54, 2013, pp. 460 – 471. [9] Maletić M., Vukčević M., Kalijadis A., Laušević Z., Laušević M.: Photocatalytic Performance of Carbon Monolith/TiO2 Composite, Advances in Materials Science and Engineering, Vol. 2015, 2015, Article ID 803492, 8 pages http://dx.doi.org/10.1155/2015/803492 [10] Zaccariello G., Moretti E., Storaro L., Riello P., Canton P., Gombac V., Montini T., Rodriguez-Castellon E., Benedetti A.: TiO2–mesoporous silica nanocomposites: cooperative effect in the photocatalytic degradation of dyes and drugs, RSC Advances, Vol 4, 2014, pp. 37826–37837. [11] Dolat D., Quici N., Kusiak-Nejman E., Morawski A.W., Li Puma G.: One-step, hydrothermal synthesis of nitrogen, carbon co-doped titanium dioxide (N,C–TiO2) photocatalysts. Effect of alcohol degree and chain length as carbon dopant precursors on photocatalytic activity and catalyst deactivation, Applied Catalysis B: Environmental Vol 115– 116, 2012, pp. 81– 89. [12] Wang Y., Huang Y., Ho W., Zhang L., Zou Z., Lee S.: Biomolecule-controlled hydrothermal synthesis of C–N–S-tridoped TiO2 nanocrystalline photocatalysts for NO removal under simulated solar light irradiation, Journal of Hazardous Materials Vol 169, 2009, pp. 77–87. [13] Titirici M. M., White R. J., Falco C., Sevilla M.: Black perspectives for a green future: hydrothermal carbons for environment protection and energy storage, Energy & Environmental Science Vol 5, 2012, pp. 6796–6822. [14] Zhao B.L., Chen X., Wang X., Zhang Y., Wei W., Sun Y., Antonietti M., Titirici M.M.: One-step solvothermal synthesis of a carbon@TiO2 dyade structure effectively promoting visible-light photocatalysis, Advanced Materials Vol 22, 2010, pp. 3317–3321. [15] Zhong J., Chen F., Zhang J.: Carbon-Deposited TiO2: Synthesis, Characterization, and Visible Photocatalytic Performance, Journal of Physical Chemistry. C Vol 114, 2010, pp. 933-939. [16] Kim D. S., Kwak S. Y.: The hydrothermal synthesis of mesoporous TiO2 with high crystallinity, thermal stability, large surface area, and enhanced photocatalytic activity, Applied Catalysis A: General Vol 323, 2007, pp. 110–118. [17] Dey N. K., Kim M. J., Kim K.D., Seo H. O., Kim D., Kim Y. D., Lim D. C., Lee K. H.: Adsorption and photocatalytic degradation of methylene blue over TiO2 films on carbon fiber prepared by atomic layer deposition, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical Vol 337, 2011, pp. 33–38. 3. Polazne hipoteze

Iako postoji veliki broj ispitivanja vezanih za sintezu kompozitnih fotokatalizatora za uklanjanje organskih zagađujućih materija iz vode, i dalje postoji potreba za razvijanjem novih efikasnijih materijala. Polazeći od literaturnih podataka, u ovoj doktorskoj disertaciji biće dobijeni kompozitni fotokatalizatori sa karbon monolitom, odnosno hidrotermalnim ugljenikom kao nosačem TiO2. Izborom optimalne metode impregnacije karbon monolita titan-dioksidom, postićiće se bolja fotokatalitička aktivnost dobijenih kompozita pod UV zračenjem. Za sintezu kompozitnih fotokatalizatora sa hidrotermalnim ugljenikom kao nosačem TiO2 koristiće se različiti molarni odnosi prekursora u reakcionoj smeši, a u cilju određivanja optimalnog molarnog odnosa C/Ti za sintezu kompozitnog fotokatalizatora bolje fotokatalitičke aktivnosti.

U literaturi je pokazano da dopiranje TiO2 azotom utiče na povećanje apsorpciong opsega TiO2. Uvođenjem rastvora melamina u polaznu rekacionu smešu izvršiće se dopiranje azotom kompozitnih fotokatalizatora sa hidrotermalnim ugljenikom kao nosačem TiO2 i ispitaće se njegova fotokatalitička aktivnost pod vidljivom svetlošću.


4. Naučne metode istraživanja

Površinske karakteristike kompozitnih fotokatalizatora biće ispitane merenjem specifične površine BET metodom, određivanjem mikro i mezoporoznosti kao i merenjem zapremine mikropora. Sadržaj kiseoničnih površinskih grupa određivaće se korišćenjem temperaturno-programirane desorpcije sa masenom spektrometrijom (TPD-MS) i metodom kiselo-bazne titracije. Funkcionalne grupe, prisutne na površini dobijenih kompozita, biće ispitane korišćenjem infracrvene spektroskopije sa Furijeovom transformacijom (FTIR). Morfologija i struktura površine kompozitnih fotokatalizatora biće ispitivana skenirajućom elektronskom mikroskopijom (SEM). Za ispitivanje kristalnih modifikacija TiO2 na dobijenom materijalu koristiće se rendgenska difrakcija (XRD). Korišćenjem UV-Vis difuziono refleksione spektroskopije (UV-Vis DRS) biće izmereni i upoređeni apsorpcioni spektri dobijenih kompozitnih fotokatalizatora. Praćenje pada koncentracije lekova tokom procesa njihovog uklanjanja u prisustvu kompozitnih fotokatalizatora vršiće se metodom tečne hromatografije sa tandem masenom spektrometrijom (HPLC–MS/MS), dok će se koncentracija metilensko-plavog određivati spektrofotometrijski. 5. Očekivani naučni doprinos Očekivani naučni doprinos se ogleda u:

dobijanju kompozitnih fotokatalizatora sa karbon monolitom kao nosačem i titan-dioksidom kao fotokatalizatorom

izboru metode impregnacije česticama titan-dioksida u cilju dobijanja što efikasnijeg kompozitnog fotokatalizatora sa karbon monolitom kao nosačem TiO2

sintezi kompozitnih fotokatalizatora sa hidrotermalnim ugljenikom kao nosačem TiO2 optimizaciji metode hidrotermalne karbonizacije dobijanju kompozitnih fotokatalizatora sa hidrotermalnim ugljenikom kao nosačem TiO2

dopiranih azotom, koji su fotokatalitički aktivni pod vidljivim zračenjem postizanju što efikasnijeg uklanja organskih zagađujućih materija iz vode

6. Plan istraživanja i struktura rada

Predmet rada ove doktorske disertacije je sinteza, karakterizacija i primena ugljeničnih materijala kao nosača katalizatora za uklanjanje organskih zagađujućih materija (sintetskih boja i lekova) iz vode. Tokom istraživanja odabraće se optimalna metoda za impregnaciju karbon monolita titan-dioksidom u cilju dobijanja efikasne fotokatalitičke aktivnosti. Takođe, biće ispitan uticaj parametara materijala (debljina diska karbon monolita, uticaj količine i vrste vezivnog sredstva korišćenog za vezivanje TiO2 za karbon monolit, itd.) na proces uklanjanja organskih zagađujućih materija iz vode. Hidrotermalna karbonizacija će biti korišćena za sintezu kompozitnih fotokatalizatora sa hidrotermalnim ugljenikom kao nosačem TiO2, gde će se kao prekursori u polaznoj reakcionoj smeši koristiti glukoza i titan izopropoksid. Takođe, sintetisaće se kompozitni fotokatalizatori sa hidrotermalnim ugljenikom kao nosačem TiO2 dopirani azotom iz melamina i ispitaće se njihova fotokatalitička aktivnost pod vidljivim zračenjem.

Planirano je da doktorska disertacija sadrži sledeća poglavlja: Uvod, Teorijski deo, Eksperimentalni deo, Rezultati i diskusija, Zaključak i Literatura.

U poglavlju Uvod biće reči o dobijanju kompozitnih fotokatalizatora i njihovim karakteristikama, cilju rada i potencijalnoj primeni dobijenih kompozitnih fotokatalizatora.


Teorijski deo doktorske disertacije obuhvatiće pregled i analizu u literaturi prikazanih relevantnih istraživanja koja se odnose na:

klasične ugljenične materijale hidrotermanlu karbonizaciju i hidrotermalni ugljenik ugljenične materijale kao nosače katalizatora titan-dioksid kao fotokatalizator metode nanošenja titan-dioksida na ugljenični nosač kompozitne fotokatalizatore korišćenje kompozitnih fotokatalizatora u uklanjanju organskih zagađujućih

materija U Eksperimentalnom delu biće opisani:

uslovi i postupak dobijanja kompozitnih fotokatalizatora metode karaketerizacije kompozitnih fotokatalizatora uslovi i izvođenje procesa uklanjanja organskih zagađujućih materija HPLC–MS/MS metoda za određivanje koncentracije lekova spektrofotometrijska metoda za određivanje koncentracije metilensko-plavog

Dobijeni rezultati biće prikazani i diskutovani u poglavlju Rezultati i diskusija: karakterizacija ugljeničnih materijala:

o specifična površina i raspodela pora o SEM analiza o određivanje površinskih funkicionalnih grupa metodom temperaturno-

programirane desorpcije sa masenom spektrometrijom, metodom kiselo-bazne titracije i korišćenjem infracrvene spektroskopije sa Furijeovom transformacijom

karakterizacija dobijenih kompozitnih fotokatalizatora sa karbon monolitom kao nosačem TiO2:

o SEM analiza o određivanje kristalnih modifikacija TiO2 korišćenjem rendgenske

difrakcije o određivanje prisustva titan-dioksida na karbon monolitu korišćenjem

Ramanove spektroskopije karakterizacija dobijenih kompozitnih fotokatalizatora sa hidrotermalnim

ugljenikom kao nosačem TiO2: o specifična površina i raspodela pora o SEM analiza o određivanje kristalnih modifikacija TiO2 korišćenjem rendgenske

difrakcije o merenje apsorpcionih spektara korišćenjem UV-Vis difuziono refleksione

spektroskopije o određivanje prisustva funkcionalnih grupa na površini kompozita

korišćenjem infracrvene spektroskopije sa Furijeovom transformacijom ispitivanje adsorpcionih karakteristika kompozitnih fotokatalizatora adsorpcijom

metilensko-plavog iz vodenog rastvora uklanjanje metilensko-plavog iz vodenih rastvora primenom kompozitnih

fotokatalizatora u prisustvu UV i vidljivog zračenja uklanjanje lekova iz vodenih rastvora primenom kompozitnih fotokatalizatora u

prisustvu UV zračenja


ispitivanje mogućnosti korišćenja kompozitnih fotokatalizatora sa hidrotermalnim ugljenikom kao nosačem TiO2 dopiranih azotom za uklanjanje organskih zagađujućih materija pod vidljivim zračenjem

Zaključak će sumirati dobijene rezultate doktorske disertacije. Literatura će sadržati navode citirane u disertaciji i radove kandidata nastale istraživanjem

u okviru ove doktorske disertacije. 7. Zaključak

Na osnovu iznetih podataka o dosadašnjem radu i postignutim rezultatima, Komisija smatra

da kandidat Marina Maletić, dipl. inž. tehnologije ispunjava sve potrebne uslove za rad na predloženoj temi doktorske disertacije. Takođe, na osnovu izloženog, Komisija smatra da je tema predložene doktorske disertacije pod naslovom „Sinteza i karakterizacija ugljeničnih materijala kao nosača katalizatora za uklanjanje organskih zagađujućih materija iz vode“ naučno zasnovana i predlaže Nastavno-naučnom veću da je prihvati. Za mentora se predlaže dr Mila Laušević, redovni profesor Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu. Istraživanja u okviru ove doktorske disertacije pripadaju naučnoj oblasti Hemijske nauke za koju je Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu matična ustanova.

U Beogradu, 26.april 2016. ČLANOVI KOMISIJE

Dr Mila Lauševič, redovni profesor

Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet

Dr Tatjana Đurkić, redovni profesor


Dr Marija Vukčević, naučni saradnik


Dr Ana Kalijadis, naučni saradnik

Institut za nuklearne nauke Vinča, Beograd


NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU TEHNOLOŠKO-METALURŠKOG FAKULTETA UNIVERZITETA U BEOGRADU Predmet: Podobnost teme i kandidata Andree Stefanović, master inženjera tehnologije, za izradu doktorske disertacije Odlukom Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta br. 35/97 od 03.03.2016. godine, imenovani smo za članove Komisije za ocenu podobnosti teme i kandidata Andree (Borivoje) Stefanović, master inženjera tehnologije, za izradu doktorske disertacije i naučne zasnovanosti teme pod nazivom:

„Optimizacija enzimskih postupaka za dobijanje hidrolizata proteina belanceta kao komponenata funkcionalne hrane primenom tehnologije ultrazvuka visokog intenziteta“

Na osnovu materijala priloženog uz Zahtev kandidata, Komisija podnosi sledeći

REFERAT

1. Podaci o kandidatu 1.1. Biografski podaci Andrea (Borivoje) Stefanović, master inženjer tehnologije, rođena je 5. januara 1987. godine u Gradačcu. Osnovnu školu, gimnaziju i srednju muzičku školu završila je u Bijeljini. Studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu (na studijskom programu Biotehnologija i biohemijsko inženjerstvo) Univerziteta u Beogradu upisala je 2006. godine. Diplomirala je na istom fakultetu 22.9.2010. odbranom diplomskog rada pod nazivom „Proizvodnja mleka bez laktoze pomoću beta-galaktozidaze” sa ocenom 10 (deset) i prosečnom ocenom u toku studija 8,38, čime je stekla zvanje diplomirani inženjer tehnologije. Master akademske studije, na studijskom programu Biohemijsko inženjerstvo i biotehnologija Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu, upisala je 2010. godine. 26.9.2011. završila je master akademske studije na istom fakultetu odbranom master rada pod nazivom „Kovalentna imobilizacija penicilin acilaze iz Escherichia coli na makroporoznom kopolimeru glicidilmetakrilata i etilenglikoldimetakrilata“ sa ocenom 10 (deset) i prosečnom ocenom tokom studiranja 9,25, čime je stekla zvanje master inženjer tehnologije. Diplomski rad, kao i master rad, radila je na Katedri za biohemijsko inženjerstvo i biotehnologiju Tehnološko-metalurškog fakulteta.

Doktorske studije, na studijskom programu Biohemijsko inženjerstvo i biotehnologija Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu, upisala je 2011. godine. Položila je sve ispite predviđene nastavnim planom doktorskih studija sa prosečnom ocenom 9,82. Član je Srpskog hemijskog društva od 2013. godine. 1.2. Stečeno naučno-istraživačko iskustvo Ispite na doktorskim studijama položila je sa prosečnom ocenom 9,82, a 14. oktobra 2013. godine odbranila je i Završni ispit sa ocenom 10. Spisak položenih ispita na doktorskim studijama:

Naziv predmeta ESPB Ocena Hemijska kinetika 5 9

Imobilisani biokatalizatori: tehnike imobilizacije, bioreaktori i primena

6 10

Odabrana poglavlja matematičke analize 5 10

Odabrana poglavlja biohemije – vitamini 5 10


Biohemijska kinetika 5 10 Biomasa kao izvor energije 4 10 Sanitarna mikrobiologija 4 10 Elektrohemijski i alternativni izvori električne energije

5 10

Odabrana poglavlja instrumentalne analize 7 9 Industrijska mikrobiologija 5 10 Engleski jezik 10 Završni ispit 30 10 Ukupno 81 9,82

Od 1.1.2012. godine zaposlena je kao istraživač-pripravnik na Tehnološko-metalurškom fakultetu Univerziteta u Beogradu na projektu Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije br. III46010, pod nazivom „Razvoj novih inkapsulacionih i enzimskih tehnologija za proizvodnju biokatalizatora i biološki aktivnih komponenata hrane u cilju povećanja njene konkurentnosti, kvaliteta i bezbednosti“. Od školske 2015/2016. godine angažovana je na izvođenju eksperimentalnih vežbi iz predmeta Enzimsko inženjerstvo na osnovnim studijama. U zvanje istraživač pripravnik izabrana je 10.7.2012. godine, a u zvanje istraživač saradnik 9.4.2015. godine.

Kao koautor objavila je dva rada u vrhunskom međunarodnom časopisu (M21), jedan rad u istaknutom međunarodnom časopisu (M22), dva rada u međunarodnom časopisu (M23), jedan rad u međunarodnom časopisu odlukom Matičnog odbora (M24), jedan rad u vodećem časopisu nacionalnog značaja (M51), osamnaest saopštenje na skupovima i to: osam radova saopštenih na međunarodnom skupu štampana u celosti (М33), tri rada saopštena na nacionalnom skupu štampana u celosti (М63) и osam radova saopštenih na međunarodnom skupu štampana u izvodu (М34). Svi publikovani radovi su proizašli kao rezultat angažovanja kandidata u okviru projekata finansiranih od strane Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije. Uradila je i jednu recenziju za časopis Hemijska industrija.

U čitavom ovom periodu učestvovala je u izvođenju i izradi 15 diplomskih i master radova studenata i pokazala je taktičnost, razumevanje i sposobnost da studente zainteresuje za istraživački rad i sa njima uspostavi korektan odnos uz uzajamno poštovanje. Spisak objavljenih naučnih radova i saopštenja Radovi objavljeni u časopisima međunarodnog značaja - M20

- Rad u vrhunskom međunarodnom časopisu - M21

1. Nataša Ž. Šekuljica, Nevena Ž. Prlainović, Andrea B. Stefanović, Milena G. Žuža, Dragana Z. Dragana Z. Čičkarić, Dušan Ž. Mijin and Zorica D. Knežević-Jugović, „Decolorization of Anthraquinonic Dyes from Textile Effluent Using Horseradish Peroxidase: Optimization and Kinetic Study”, The Scientific World Journal, vol. 2015, Article ID 371625, ISSN: 1532 2246, (IF(2013)=1,219; Multidisciplinary Sciences 16/55).

2. Zorica D. Knežević-Jugović, Milena G. Žuža, Enis S. Džunuzović, Sonja M. Jakovetić, Andrea B. Stefanović, Katarina B. Jeremić, Slobodan M. Jovanović, „An approach for the improved immobilization of penicillin G acylase onto macroporous poly(glycidylmethacrylate-co-ethylenglycoldimethacrylate) as a potential industrial biocatalyst”, Biotechnology Progress, 32 1 (2016) 43-53, ISSN: 1520-6033, (IF(2014)=2,149; Food Science & Technology 30/123).


- Rad u istaknutom međunarodnom časopisu - M22 1. Andrea B. Stefanović, Jelena R. Jovanović, Sanja Ž. Grbavčić, Nataša Ž. Šekuljia,

Verica B. Manojlović, Branko M. Bugarski, Zorica D. Knežević-Jugović, „Impact of ultrasound on egg white proteins as a pretreatment for functional hydrolysates production”, European Food Research and Technology, 239 6 (2014) 979-993, ISSN: 1438-2377, (IF(2014)=1,559; Food Science & Technology 53/122).

- Rad u međunarodnom časopisu - M23 1. Nataša Ž. Šekuljica., Nevena Ž. Prlainović, Jelena R. Jovanović, Andrea B. Stefanović,

Sanja Ž. Grbavčić, Dušan Ž. Mijin, Zorica D. Knežević-Jugović, „Immobilization of horseradish peroxidase onto kaolin by glutaraldehyde method and its application in decolorization of anthraquinone dye”, Hemijska industrija, 2015, (IF(2014)=0,364; Engineering, Chemical 121/134), doi:10.2298/HEMIND150220028S.

2. Jelena R. Jovanović, Andrea B. Stefanović, Milena G. Žuža, Sonja M. Jakovetić, Nataša Ž. Šekuljica, Branko M. Bugarski, Zorica D. Knežević-Jugović, „Improvement of antioxidant properties of egg white protein enzymatic hydrolysates by membrane ultrafiltration”, Hemijska industrija, 2016, (IF(2014)=0,364; Engineering, Chemical 121/134), doi:10.2298/HEMIND150506047J.

- Naučni rad objavljen u međunarodnom časopisu verifikovan odlukom Matičnog odbora - M24

1. Zorica Knežević-Jugović, Andrea Stefanović, Milena Žuža, Stoja Milovanović, Sonja Jakovetić, Verica Manojlović, Branko Bugarski, „Effects of sonication and high-pressure carbon dioxide processing on enzymatic hydrolysis of egg white proteins", Acta Periodica Technologica, 43, 2012, pp. 33-41, ISSN: 1450-7188.

Radovi objavljeni u vodećim časopisima nacionalnog značaja - M51

1. Dragana Mladenović, Jelena Pejin, Sunčica Kocić-Tanackov, Andrea Stefanović, Aleksandra Đukić-Vuković, Ljiljana Mojović, (2016), Potato stillage and sugar beet molasses as a substrate for production of lactic acid and probiotic biomass, Journal on Processing and Energy in Agriculture, 20 (1), 2016, pp. 17-20, ISSN 1821-4487.

Zbornici međunarodnih naučnih skupova - M30 - Saopštenja sa međunarodnog skupa štampana u celini - M33

1. Zorica D. Knežević-Jugović, Andrea B. Stefanović, Milena G. Žuža, Mirjana G. Antov, Picazo Espinosa Rafael, Verica Manojlović, Branko Bugarski, „Enzymatic Production of Bioactive Protein Hydrolysates from Egg White: Effects of Egg White Protein Pretreatment”, Proceedings of the 39th International Conference of Slovak Society of Chemical Engineering, J. Markoš, ed., Tatranske Matliare, Slovakia, 21-25. May, 2012, Proceedings, p. 1419-1425, ISBN 978-80-89475-04-9. 2. Zorica Knežević-Jugović, Andrea Stefanović, Milena Žuža, Branimir Jugović, Milica Gvozdenović, Mirjana Antov, Branko Bugarski, „Functionality and antioxidant properties of hydrolysates of egg white proteins as influenced by type of protease”, Proceedings of the 3rd International Congress: “Engineering, Environment and Materials in Processing Industry ”, M. Gligorić, ed., Jahorina, Bosnia and Herzegovina, 4-6. March, 2013, Proceedings, p. 678-685, ISBN 978-99955-81-11-4. 3. Zorica Kneževic-Jugovic, Ana Gluvic, Milena Žuža, Andrea Stefanović, Milica Gvozdenovic, Branimir Jugovic, Mirjana Antov, „Effects of hydrolysis degree and type of


protease on antioxidant activity and functionality of egg white protein hydrolysates”, Proceedings of the 40th International Conference of Slovak Society of Chemical Engineering, J. Markoš, ed., Tatranske Matliare, Slovakia, 27-31. Маy, 2013, Proceedings, p. 1432-1439, ISBN 978-80-89475-09-4. 4. Zorica Knezevic-Jugovic, Andrea Stefanovic, Jelena Jovanović, Milena Žuža, Sanja Grbavčić, Sonja Jakovetić, Marina Dojčinović, Nevena Luković, „Ultrasound-induced changes in functional properties of egg white proteins and in their susceptibility to enzymatic hydrolysis”, Editor: Markoš, J., In Proceedings of the 41st International Conference of Slovak Society of Chemical Engineering, Tatranské Matliare, Slovakia, p. 126–135, 26-30 May 2014, ISBN 978-80-89475-13-1. 5. Andrea Stefanović, Jelena Jovanović, Marina Dojčinović, Steva Lević, Milena Žuža, Viktor Nedović, Zorica Knežević-Jugović, „Impact of high-intensity ultrasound probe on the functionality of egg white proteins”, Journal of Hygienic Engineering and Design, Vol. 6, 2014, p. 215-224, UDC 637.413.054. 6. Zorica D. Knežević-Jugović, Jelena R. Jovanović, Andrea B. Stefanović, Milena G. Žuža, Nataša Ž. Šekuljica, Verica B. Manojlović, Branko M. Bugarski, „Аntioxidant activity of peptide fractions obtained by membrane ultrafiltration of egg white protein enzymatic hydrolysates“, Editor: Gligorić, M., In Proceedings of the IV Congress: ''Engineering, Environment and Materials in Processing Industry’’, Jahorina, Bosnia and Herzegovina, 04-06. march 2015, p. 278-287, CD Proceedings, ISBN 978-99955-81-18-3. 7. Nataša Ž. Šekuljica, Nevena Ž. Prlainović, Jelena R. Jovanović, Andrea B. Stefanović, Dušan Ž. Mijin, Zorica D. Knežević-Jugović, „Kaolin as a support for the immobilization of horseradish peroxidase: application in anthraquinonic dyes decolorization from wastewater“, Editor: Gligorić, M., In Proceedings of the IV Congress: ''Engineering, Environment and Materials in Processing Industry’’, Jahorina, Bosnia and Herzegovina, 04-06. march 2015, p. 287-292, CD Proceedings, ISBN 978-99955-81-18-3. 8. Jelena Jovanović, Andrea Stefanović, Sanja Grbavčić, Nataša Šekuljica, Mohamed Elmalimadi, Branko Bugarski, Zorica Knežević-Jugović, „Peptides with improved antimicrobial activity screened by membrane ultrafiltration from egg white protein hydrolysates“, Editor: Markoš, J., In Proceedings of the 42nd International Conference of Slovak Society of Chemical Engineering, Tatranské Matliare, Slovakia, p. 732–739, 25-29 May 2015, ISBN 978-80-89475-14-8. - Saopštenja sa međunarodnog skupa štampana u izvodu - M34 1. Milica Carević, Marija Stojanović, Mladen Mihailović, Andrea Stefanović, Sanja

Grbavčić, Zorica Knežević-Jugović, Dejan Bezbradica, „The immobilization of β-galactosidase on chemically modified immobilization supports“, 2nd FCUB Workshop Food Technology and Biotechnology, 18.-19. oktobar 2011, Beograd, P-26

2. Andrea Stefanović, Jelena Jovanović, Ana Gluvić, Sonja Jakovetić, Nevena Luković, Milena Žuža, Zorica Knežević-Jugović, „Kinetic model of the hydrolysis of egg white proteins by Alcalase“, 8 th International Conference of the Chemical Societies of the South-East European Countries, Beograd, 27-29. jun 2013., p. 235., CD Proceedings, ISBN 987-86-7132-053-5.

3. Zorica Knežević-Jugović, Milena Žuža, Ana Gluvić, Jelena Jovanović, Andrea Stefanović, Verica Manojlović, Branko Bugarski, „Biochemical and funcional properties of egg white hydrolysates produced by different proteases“, 8th International Conference of the Chemical Societies of the South-East European Countries, Beograd, 27-29. jun 2013., str. 232. CD Proceedings, ISBN 987-86-7132-053-5.

4. Sonja Jakovetić, Nevena Luković, Sanja Grbavčić, Jelena Jovanović, Andrea Stefanović, Milica Carević, Zorica Knežević-Jugović, „The kinetic study of oleyl cinnamate


synthesis”, 8th International Conference of the Chemical Societies of the South-East European Countries, Beograd, 27-29. jun 2013., str. 246., CD Proceedings, ISBN 987-86-7132-053-5.

5. Nevena Luković, Sonja Jakovetić, Sanja Grbavčić, Jelena Jovanović, Andrea Stefanović, Nataša Šekuljica, Zorica Knežević-Jugović, „Production of antioxidative egg-white hydrolysates in a circle batch membrane reactor“, 7th Central European Congress Food-CEFood, Food Chain Intergadion, Ohrid, Macedonia, 21-24 May 2014, Book of Abstract, p. 220, ISBN 987-608-4565-05-5.

6. Jelena Jovanović, Andrea Stefanović, Sonja Jakovetić, Nevena Luković, Nataša Šekuljica, Milena Žuža, Zorica Knežević-Jugović, „Antioxidant activity and functional properties of peptides derived from egg white proteins by two-step enzymatic hydrolysis“, Food Quality & Safety, Health & Nutrition 1st Conference, 27-29 November 2014, Skopje, Macedonia, Book of Abstract, p. 76, ISBN 978-608-4565-06-2.

7. Zorica Knežević-Jugović, Jelena Jovanović, Andrea Stefanović, Sonja Jakovetić, Sanja Grbavčić, Mohamed Elmalimadi, Branko Bugarski, „Hydrolysis of egg white and wheat proteins with protease from bacillus licheniformis: fractionation and identification of bioactive peptides”, Editor: Markoš, J., In Proceedings of the 42nd International Conference of Slovak Society of Chemical Engineering, Tatranské Matliare, Slovakia, p. 753–753, 25-29 May 2015, ISBN 978-80-89475-14-8.

8. Aleksandra Đukić-Vuković, Dragana Mladenović, Andrea Stefanović, Jelena Jovanović, Zorica Knežević-Jugović, Jelena Pejin, Ljiljana Mojović, „Ultrasound-assisted pretreatment of distillery stillage for lactic acid production”, 1st World Congress on Electroporation and Pulsed Electric Field in Biology, Medicine and Food & Environmental Technologies (incorporating The 3rd International Bio & Food Electrotechnologies Symposium and Bioelectrics 2015 - The 12th International Bioelectrics Symposium), Portorož, Slovenia, September 6 to 10, 2015, Wed-C1-P7, Programme and book of abstracts, p. 112, ISBN 978-961-243-284-3.

Zbornici naučnih skupova nacionalnog značaja- M60 - Saopštenje sa skupa nacionalnog značaja štampano u celini - M63 1. Andrea B. Stefanović, Milena G. Žuža, Ana D. Gluvić, Verica B. Manojlović, Dejan I.

Bezbradica, Branko M. Bugarski, Zorica D. Knežević-Jugović, „Enyzmatic production of bioactive protein hydrolysates from egg white: effects of ultrasound on egg white proteins“, 50. Savetovanje Srpskog hemijskog društva, CD sa objavljenim radovima, Beograd, 2012, BT P3, p. 186-190, ISBN 978-86-7132-049-8.

2. Jelena Jovanović, Andrea Stefanović, Milena Žuža, Nataša Šekuljica, Sonja Jakovetić, Nevena Luković, Zorica Knežević-Jugović, „Empirijski kinetički model hidrolize proteina belanceta pretretiranih ultrazvučnim talasima visoke frekvencije“, u: Vladimir Dosković i Dušan Marković (ur.): XIX Savetovanje o biotehnologiji, Čačak 07-08. Mart 2014., Zbornik radova, Vol. 19 (21), str. 281-285, ISBN 987-86-87611-31-3.

3. Milena Žuža, Ana Gluvić, Sonja Jakovetić, Nevena Luković, Andrea Stefanović, Jelena Jovanović, Zorica Knežević-Jugović, „Antioksidativna aktivnost hidrolizata belanceta i njegovih frakcija dobijenih membranskom ultrafiltracijom“,u: Vladimir Dosković i Dušan Marković (ur.): XIX Savetovanje o biotehnologiji, Čačak 07-08. Mart 2014., Zbornik radova, Vol. 19 (21), str. 275-279, ISBN 987-86-87611-31-3.

- Saopštenje sa skupa nacionalnog značaja štampano u izvodu - M64 1. Nataša Ž. Šekuljica, Nevena Ž. Prlainović, Andrea B. Stefanović, Jelena R. Jovanović,

Dušan Ž. Mijin, Zorica D. Knežević-Jugović, Obezbojavanje antrahinonskih boja


peroksidazom izolovanom iz svežeg ekstrakta rena, 52. Savetovanje Srpskog hemijskog društva, Novi Sad, 29.i 30.maj 2015. Kratki izvodi radova, str. 100, ISBN 978-86-7132-056-6.

Tehničko-tehnološka rešenja i patenti

1. Diana Bugarski, Zorica Knežević-Jugović, Ivana Okić Đorđević, Andrea Stefanović, Jelena Jovanović, Sanja Grbavčić, Branko Bugarski, „Dijetetski supplement na bazi bioaktivnih peptide sa antioksidativnom i antitumorskom aktivnosti”, Zavod za intelektualnu svojinu, Beograd, Republika Srbija, patentna prijava P-2015/0361, 2015, u postupku priznavanja.

1.3. Ocena podobnosti kandidata za rad na predloženoj temi Uzimajući u obzir dosadašnji rad i rezultate ostvarene tokom poslediplomskih studija i u okviru naučno-istraživačkog rada na projektu III46010 Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije pod rukovodstvom prof. dr Zorice Knežević-Jugović, Andrea Stefanović, master inž., pokazala je interes, izrazitu sklonost i sposobnost za bavljenje naučno-istraživačkim radom. To se pre svega ogleda u samostalnom kreiranju i realizaciji istraživanja vezanih za temu doktorske disertacije, kao i u radu unutar drugih oblasti istraživanja zastupljenim na Katedri za biohemijsko inženjerstvo i biotehnologiju. Iz oblasti istraživanja, iz koje se predlaže tema doktorske disertacije, do sada je objavila jedan naučni rad štampan u istaknutom međunarodnom časopisu, kao i više saopštenja na međunarodnim i nacionalnim skupovima, dok su dva rada u vrhunskom međunarodnom časopisu u pripremi. Kandidat poseduje i odlično znanje engleskog i ima iskustva u korišćenju različitih eksperimentalnih tehnika vezanih za izolaciju i identifikaciju proteina/peptida kao i nekoliko softverskih paketa za obradu podataka.

Na osnovu iznetih podataka može se zaključiti da Andrea Stefanović, master inž., ispunjava sve potrebne uslove za rad na predloženoj temi doktorske disertacije.

2. Predmet i cilj naučnog istraživanja

Predmet naučnog istraživanja u okviru predložene teme ove doktorske disertacije je razvoj novih enzimskih procesa za proizvodnju hidrolizata proteina belanceta kao visokokvalitetnih proteinskih dodataka hrani i napicima sa novim funkcionalnim vrednostima.

Iako proteini belanceta spadaju u veoma kvalitetne proteine zbog svog jedinstvenog aminokiselinskog sastava i velike biološke vrednosti, njihova šira komercijalna primena kao proteinskih dodataka ishrani je ograničena zbog alergenosti, nedovoljne digestivnosti, termolabilnosti, velike viskoznosti i drugih [1]. Kontrolisanom i parcijalnom hidrolizom prirodnih proteina mogu se unaprediti njihova fizičko-hemijska svojstva, smanjiti alergenost i osloboditi bioaktivni peptidi koji im dodeljuju dodatna svojstva funkcionalne hrane [2,3]. Međutim, razvoj efikasnog enzimskog procesa za dobijanje bioaktivnih hidrolizata odgovarajućih senzornih i funkcionalnih svojstava je složen zadatak i zahteva izbor i optimizaciju pretretmana supstrata, kao i adekvatni izbor jedne ili više proteaza, kao i optimizaciju enzimskog postupka.

U poređenju sa nativnim proteinima, hidrolizati su značajno svarljiviji, manje su viskozni, lakše se umešavaju, imaju veću rastvorljivost u vodi i smanjen alergeni potencijal. Nutritivni proteini dobijeni nakon parcijalne i kontrolisane enzimske hidrolize su nestabilna jedinjenja koja mogu da promene hemijsku strukturu, a samim tim i fiziološko dejstvo, tokom tradicionalne termičke obrade belanceta i same pripreme hidrolizata [4-6]. Često ovi proteini imaju gorak i neprijatan ukus, a mogu da zadrže i alergenost nakon procesa. Zbog ovih ozbiljnih nedostataka, proizvodnja hidrolizata sa potencijalnom funkcionalnom vrednosti zahteva primenu inovativnih tehnologija koje omogućavaju zadržavanje biološke aktivnosti i odabranih svojstava željene supstance tokom proizvodnje, bez obrazovanja neželjenih sporednih proizvoda i efekata.


Nove enzimske tehnologije zasnivaju se na primeni tehnologije ultrazvuka visokog intenziteta i/ili proteolitičkih enzima umesto klasičnog termičkog postupka tretiranja belanceta, čime je izbegnuto stvaranje sporednih i drugih degradacionih nus proizvoda i omogućeno dobijanje proteina sa poboljšanim funkcionalnim svojstvima i velikom nutritivnom vrednošću [7-11]. Najveća prepreka za komercijalnu primenu hidrolizata proteina belanceta je, za sada, neadekvatan procesni pretretman pri obradi i sterilizaciji belanceta, koji dovodi do značajne promene boje, ukusa, funkcionalnosti i nutritivnih svojstava proizvoda. To je razlog zbog čega je primena tehnologije ultrazvuka visokog intenziteta postala fokus interesovanja poslednjih godina [12-16]. Uticaju sonikacije na enzimsku hidrolizu proteina belanceta nije posvećeno dovoljno pažnje u literaturi, ali se primena ultrazvučnih talasa smatra brzom, efikasnom i pouzdanom tehnikom koja može dovesti do poboljšanja funkcionalnih svojstava proizvoda [17].

Osnovni cilj ove disertacije je da se doprinese razvoju enzimskog procesa hidrolize proteina belanceta i optimizaciji ultrazvučnog pretretmana kao adekvatnoj zameni za tradicionalni termički predtretman procesiranja proteina hrane u prehrambenoj industriji. Stoga se ciljevi istraživanja obuhvaćeni ovom doktorskom disertacijom mogu podeliti u nekoliko celina:

1. Utvrđivanje optimalnih procesnih parametara i načina izvođenja ultrazvučnog pretretmana belanceta sa aspekta strukture i funkcionalnih svojstava tretiranih proteina;

2. Uticaj primenjenog ultrazvučnog pretretmana na denaturaciju proteina belanceta praćenjem promene strukture proteina, morfologije i veličine agregiranih molekula proteina nakon pretretmana;

3. Optimizacija procesa enzimske hidrolize proteina belanceta primenom različitih vrsta proteaza, kako visokoprečišćenih, tako i komercijalnih smeša proteaza;

4. Podešavanje odgovarajućih procesnih parametara enzimske hidrolize proteina belanceta u cilju dobijanja hidrolizata sa poboljšanim senzornim, funkcionalnim i nutritivnim svojstvima;

5. Ispitivanje kinetike enzimske reakcije hidrolize proteina u šaržnom reaktoru u cilju dobijanja projektnih jednačina neophodnih za projektovanje i dizajn enzimskih reaktora;

6. Karakterizacija dobijenih enzimskih hidrolizata proteina belanceta sa aspekta molekulskih masa peptida i biološke aktivnosti;

7. Ispitivanje uticaja primenjenih posthidrolitičkih tehnoloških postupaka (koncentrovanje, sušenje, uklanjanje soli i gorčine) na funkcionalna svojstva hidrolizata proteina belanceta;

8. Karakterizacija dobijenih hidrolizata sa aspekta hemijskog sastava, organoleptičkih i senzornih osobina.

Na osnovu dobijenih rezultata biće moguće okarakterisati svojstva dobijenih hidrolizata

proteina belanceta koja će biti objašnjenja strukturnim promenama unutar molekula proteina nastalim usled primene ultrazvučnog pretretmana. Analizom hemijskog sastava, organoleptičkih svojstava i mikrobiološke ispravnosti biće izvršena selekcija hidrolizata koji u skladu sa važećim normama i standardima mogu imati potencijalnu primenu u prehrambenoj industriji. Literatura: [1] Mine, Y. (1995), Recent Advances in the Understanding of Egg White Protein Functionality. Trend Food Sci Technol 6(7) pp 225-232. [2] Yuije, C., Bo, T., Bo, S., Mingruo, G. (2006), Enzymatic Hydrolysis Condition for Egg White Proteins, Bull Facul Agric Niigota Univ 58(2) pp 143-146. [3] Adler-Nissen J. (1989), Enzymatic Hydrolysis of Food Proteins. London and New York: Elsevier Applied Science Publishers p 427. [4] Van der Plancken I., Delattre M., Indrawati, Loey A.V., Hendrickx M.E.G. (2004), Kinetic Study oh the Changes in the Susceptibility of Egg White Proteins to Enzymatic Hydrolysis Induces by Heat and High Hydrostatic Pressure Pretreatment, J Agric Food Chem 52 pp 5621-5626.


[5] Lei B., Majumder K., Shen S., Wu J. (2011), Effect of sonication on thermolysin hydrolysis of ovotransferrin, Food Chem 124, pp 808-815. [6] Chen C., Chi Y., Xu W. (2012), Comparisons on the Functional Properties and Antioxidant Activity of Spray-Dried and Freeze-Dried Egg White Protein Hydrolysate, Food Bioprocess Tecnol 5 pp 2342-2352. [7] Van der Plancken I., Van Loey A., Hendrickx M.E. (2005), Combined effect of high pressure and temperature on selected properties of egg white proteins, Innov Food Sci Emerg Technol 6 pp 11-20. [8] Mine Y., Tatsushi N., Haga N. (1990), Thermally induced changes in egg white proteins, J Agric Food Chem 38 pp 2122-2125. [9] Arzeni C., Martenez K., Zema P., Arias A., Perez O.E., Pilosof, A.M.R. (2012), Comparative study of high intensity ultrasound effects on food proteins functionality, J Food Eng 108 pp 463-472. [10] Gülseren I., Güzey D., Bruce B.D., Weiss J. (2007), Structural and functional changes in ultrasonicated bovine serum albumin solutions,Ultrason Sonochem 14 pp 173-183. [11] Martini, S., Walsh M.K. (2012), Sensory characteristics and functionality of sonicated whey, Food Res Int 49 pp 694‒701. [12] Martini S., Walsh M.K. (2012), Sensory characteristics and functionality of sonicated whey, Food Res Int 49 pp 694‒701. [13] Ozuna C., Paniagua-Martínez I., Castaño-Tostado E., Ozimek L., Amaya-Llano S.L. (2015), Innovative applications of high-intensity ultrasound in the development of functional food ingredients: Production of protein hydrolysates and bioactive peptides, Food Res. Int 77 pp 685-696. [14] O'Sullivan J., Murray B., Flynn C., Norton I. (2016), The effect of ultrasound treatment on the structural, physical and emulsifying properties of animal and vegetable proteins, Food Hydrocolloid 53 pp 141-154. [15] Yanjun S., Jianhang C., Shuwen Z., Hongjuan L., Jing L., Uluko H., Yanling S., Wenming C., Wupeng G., Jiaping L. (2014), Effect of power ultrasound pre-treatment on the physical and functional properties of reconstituted milk protein concentrate, J Food Eng 124 pp 11-18. [16] Morales R., Martínez K.D., Pizones Ruiz-Henestrosa V.M., Pilosof A.M.R. (2015), Modification of foaming properties of soy protein isolate by high ultrasound intensity: Particle size effect, Ultrason Sonochem 26 pp 48-55. [17] Mason T.J. (1998), Power ultrasound in food processing—the way forward, In: Povey, M.J.W., Mason, T.J. (Eds.), Ultrasound in Food Processing. Thomson Science, London, UK, pp 22–25.

3. Polazne hipoteze Prva polazna hipoteza od koje se polazi jeste ta da je veća komercijalna primena hidrolizata

proteina belanceta za sada ograničena usled neadekvatnog procesnog tretmana pri obradi i sterilizaciji belanceta kao i hemijskoj hidrolizi proteina, koji dovede do značajne promene boje, ukusa, funkcionalnosti i nutritivnih svojstava proizvoda. Najviše negativnih propratnih efekata ima termički pretretman belanceta na visokim temperaturama pri kojem se odvija složena Majlardova i druge reakcije, što dovodi do tamnjenja i nastajanja jedinjenja sa toksičnim, mutagenim i teratogenim efektima. Takođe, tokom termičkog postupka u blago alkalnoj sredini dolazi do neselektivne i nekontrolisane hidrolize proteina, kao i njihove ireverzibilne denaturacije, tako da se značajno smanjuje i nutritivna vrednost proizvoda. Dodatni problem je što se u toku termičkog postupka ne smanjuje alergenost ovalbumina i drugih proteina belanceta (ovomukoid, lizozim ovotransferin), jer su alergeni hrane generalno rezistentni na toplotni tretman. Zbog toga, kao alternativa tradicionalnoj termičkoj obradi sve više se preporučuju netermički tretmani belanceta i


enzimska hidroliza proteina, zbog velikog broja prednosti i dugoročnih efekata proizvodnje koji se mogu postići. Neophodno je postići smanjenje alergenosti i povećanje svarljivosti proteina belanceta, ali uz očuvanje ostalih nutritivnih svojstava.

Enzimska hidroliza proteina kao i primena netermičkih tretmana poput tehnologije visokog pritiska, mikrotalasa ili ultrazvuka svakako nije nov problem i u literaturi postoji veliki broj radova i patenata koji razmatra ovu tematiku. Međutim, u navedenim radovima iz literature uglavnom su korišćeni model proteini belanceta (najčešće lizozim, ovalbumin i ovotransferin). Na osnovu uvida u literaturu, nema mnogo radova koji se bave primenom netermičkih pretretmana i enzimskom hidrolizom smeše svih proteina prisutnih u belancetu i upravo će istraživanja u okviru ove doktorske disertacije biti bazirana na ovom supstratu. Jedna od polaznih hipoteza jeste ta da dobijanje hidrolizata koji će istovremeno zadovoljiti više zahteva kao, na primer, zadržati odgovarajuća nutritivna svojstva uz smanjenu antinutritivnu aktivnost i poboljšana funkcionalna svojstva, nije jednostavan zadatak i zahteva primenu odgovarajućeg netermičkog tretmana kao i više od jedne proteaze u jednostepenom ili višestepenom enzimskom procesu. Stoga je najefikasnije proteine belanceta fizičko-hemijskim tretmanom „pripremiti“ za enzimsku hidrolizu, odnosno denaturisati, tako da se peptidne veze u unutrašnjosti molekula izlože dejstvu proteaza. Prilikom optimizacije enzimskog procesa hidrolize treba imati u vidu da su intaknti proteini belanceta nedostupni dejstvu proteaza bez prethodnog pretretmana koji može značajno uticati na njihova funkcionalna svojstva. Pored toga, primena pretretmana može dovesti do usložnjavanja i poskupljivanja celokupnog procesa. Zbog toga, treba da bude pažljivo optimizovana kako sa aspekta funkcionalnih svojstava proteina, tako i sa aspekta efekta na samu enzimsku hidrolizu i ukupne performanse procesa.

Tehnologija primene ultrazvuka srednjeg intenziteta (frekvenci od 16 do 100 kHz) može biti vrlo korisna kod minimalnog procesiranja proteinskih sirovina, jer se ograničava povišenje temperature tokom tretmana, i time omogućava očuvanje senzornih i nutritivnih svojstava komponenata. Prenos akustične energije kroz proizvod je brz i celovit, što omogućava redukciju ukupnog vremena obrade i manju potrošnju energije. Kada se putem tretiranja sirovine ultrazvukom unese tačno definisana, optimalna, količina toplotne i mehaničke energije, dobiće se obrađeni proteini rastvorljivi u vodi koji će biti lakše dostupni dejstvu proteolitičkih enzima i koji će imati željena funkcionalna svojstva. Mali broj radova koji se bave problematikom tretiranja proteina belanceta ultrazvukom pre enzimske proizvodnje hidrolizata ne razmatraju funkcionalna svojstva dobijenih proizvoda, kao ni uticaj pretretmana na strukturu i funkcionalnost proteina belanceta. Veoma je važno da u toku pretretmana ne dođe do neželjenih promena funkcionalnih svojstava kao, na primer, do stvaranja zamućenog, neprovidnog gela usled agregiranja molekula proteina, i usled toga smanjene rastvorljivosti proteina. Poznato je da tretiranje proteina visokim pritiskom ili ultrazvukom može dovesti do ovih neželjenih promena pod određenim uslovima, ali je, generalno, mehanizam delovanja pritiska ili ultrazvuka na proteine drugačiji nego mehanizam delovanja toplotom. Polazeći od hipoteze da ultrazvuk značajno utiče na sekundarnu, tercijarnu i kvaternarnu strukturu proteina, od kojih je tercijarna izuzetno važna za funkcionalnost proteina, kao i da dovodi do povećanja hidrofobnosti površine i broja sulfhidrilnih grupa na površini molekula koje su odgovorne za veći broj disulfidnih mostova i formiranje manjih agregata nego pod uticajem toplote, objašnjava se zašto se pod dejstvom ultrazvuka dobijaju rastvorljiviji proteini, veće konformacione pokretljivosti i dostupnosti proteazama. Takođe, neophodno je obratiti pažnju na frekvenciju i jačinu ultrazvučnih talasa, vrstu i konstrukciju uređaja za sonikaciju, kao i na vreme trajanja samog pretretmana.

Što se tiče funkcionalnih svojstva hidrolizata proteina, ona zavise od velikog broja faktora, od kojih su najvažniji vrsta i koncentracija proteaze, priprema i koncentracija supstrata, temperatura, pH, stepen hidrolize i način izvođenja procesa. U nekoliko istraživanja je pokazano da ograničena i kontrolisana hidroliza specifičnim proteazama dovodi do povećanja rastvorljivosti hidrolizata i sposobnosti penjenja, poboljšava emulgujuća i gelirajuća svojstava, ali i da prekomerna hidroliza


pogoršava ova svojstva u poređenju sa nativnim proteinima. Isto tako, usled dejstva proteaza mogu se poboljšati senzorna svojstva proteina, ali treba voditi račina o tome da prekomorna hidroliza dovodi do oslobađanja gorkih peptida, čime se narušava ukus proizvoda. Stoga, stepen hidrolize je jedan od najvažnijih parametara procesa, pri čemu njegova optimalna vrednost zavisi od željenog cilja i neophodno je optimizovati za svaki specifičan protein/proteaza sistemu.

Vodeći se gore pomenutim stavkama, u okviru ove doktorske disertacije definisaće se procesni parametri pri pretretmanu proteina belanceta ultrazvukom koji su optimalni sa aspekta izvođenja enzimske hidrolize, ali i sa aspekta funkcionalnih svojstava nativnih proteina belanceta, ali i njihovih hidrolizata. 4. Naučne metode istraživanja

Promene u strukturi proteina belanceta nakon ultrazvučnog pretretmana pratiće se pomoću Ramanove i FTIR spektroskopije. Kao kontrolni uzorak koristiće se osušeni netretirani vodeni rastvor proteina belanceta. Ramanova spektroskopija odlično detektuje čak i veoma male promene u sekundarnoj strukturi proteina na osnovu promene intenziteta i položaja pikova, naročito u oblasti amida I (1600-1700 cm-1), amida II (1510-1560 cm-1) i amida III (1200-1300 cm-1). U slučaju korišćenja FTIR-spektroskopije potrebno je raditi u D2O zbog preklapanja pikova u oblasti amida I i intenzivnog vibracionog pika vode na 1640 cm-1.

Raspodela srednje veličine čestica i polidesperzni indeks proteina belanceta nakon odgovarajućeg ultrazvučnog pretretmana biće određeni pomoću Zetasizer Nano ZS (Malvern Instruments, U.K.) uređaja. Zetasizer Nano ZS je uređaj kojim se vrši analiza difrakcije svetlosti u uzorku koji je pripremljen i kojim se može odrediti raspodela veličine čestica suspenzija i zeta- potencijal. Kao rezultat dobiće se srednja vrednost veličine čestica izražena u nm, kao i polidisperzni indeks PdI. Isti uređaj biće korišćen za određivanje zeta-potencijala ultrazvučno pretretiranih proteina belanceta dajući informaciju o meri stabilnosti čestica unutar datog sistema.

Hidrofobnost ultrazvučno pretretiranih proteina belanceta će se određivati spektrofluorometrijski pomoću sprektrofluorimetra (Horiba FluoroMax®4) prema originalnoj ili modifikovanoj metodi iz literature.

Enzimska reakcija hidrolize ultrazvučno pretretiranih proteina belanceta će se izvoditi u šaržnom reaktoru sa automatskom kontrolom temperature ±0,5 oC i pH vrednosti ±0,1 uz kontrolisano mešanje i ostale hidrodinamičke uslove. Napredovanje i tok enzimske reakcije pratiće se na osnovu stepena hidrolize koji je direktno proporcionalan količini α-amino grupa koje se oslobode u toku reakcije i količini utrošene baze za održavanje konstantne vrednosti pH. Količina oslobođenih α-amino grupa će se kvantitativno određivati spektrofotometrijskom metodom uz korišćenje o-ftaldialdehida kao bojenog reagensa.

Uklanjanje soli iz hidrolizata nakon završene hidrolize biće obavljeno procesom dijalize pomoću creva za dijalizu.

U cilju dobijanja praškastih proizvoda svi hidrolizati biće osušeni tehnikom sprej sušenja i liofilizacijom i biće ispitan uticaj sprej sušenja i sušenja liofilizacijom na funkcionalna svojstva finalne formulacije proizvoda. Sva ispitivanja izvodiće se prema originalnim ili modifikovanim metodama iz literature.

Morfologija ultrazvučno pretretiranih proteina belanceta i njihovih hidrolizata biće određena tehnikom skenirajuće elektronske mikroskopije pomoću elektronskog mikroskopa (TESCAN MIRA3 XMU).

Od funkcionalnih i fizičko-hemijskih svojstava u okviru ove doktorske disertacije razmatraće se: kapacitet i stabilnost pene, emulgaciona svojstva, rastvorljivost, turbiditet, odnos ukupnog sadržaja sulfhidrilnih grupa i grupa u unutrašnjosti molekula, svarljivost, redukujuća moć. Rastvorljivost i turbiditet proteina belanceta određivaće se spektrofotometrijski. Razblaženi uzorci (10% v/v) će se centrifugirati pri jako velikom broju obrtaja (15 minuta, 14,900 g na 4oC) da bi se staložili nerastvorni proteini. Nakon toga, analiziraće se sadržaj proteina u supernatantu i


početnom uzorku standardnom metodom po Loriju i na osnovu njihovih odnosa odrediće se rastvorljivost proteina u tretiranom i netretiranom belancetu. Turbiditet rastvora ultrazvučno pretretiranih proteina belanaceta (10% v/v) razblaženih demineralizovanom destilovanom vodom meriće se na talasnoj dužini 650 nm. Kapacitet i stabilnost pene ultrazvučno pretretiranih proteina belanceta i njihovih određivaće se na uređaju Yellowline, DI 25 basis, Ica Works Inc., Wilmington, 600 W, 50 V, 8000-24000 rpm). Ovaj metod se sastoji u snažnom mešanju uzorka na konstantnoj temperaturi i pri konstantnom velikom broju obrtaja, što prouzrokuje stvaranje pene, i očitavanju visine pene posle zaustavljanja mešanja. Kapacitet penjenja se izražava kao relativno povećanje zapremine odmah nakon završetka mešanja, dok se stabilnost pene izražava kao relativno povećanje zapremine pene 30 minuta nakon završetka mešanja. Emulgaciona svojstva određivaće se sprektorofotometrijskom metodom i biće izražena kroz indekse emulgacione aktivnosti i stabilnosti. Svarljivost i redukujuća moć meriće se spektofotometrijski prema modifikovanim metodama iz literature.

Gorčina hidrolizata koji su prethodno osušeni sprej sušenjem i/ili liofilizacijom određivaće se na osnovu subjektivnog osećaja tri individue pri koncentraciji peptida 30 mg/cm3 i izražavati u jedinicama koncentracije rastvora kofeina iste gorčine.

Merenje koordinata boje osušenih i tabletiranih hidrolizata belanceta (CIE, L*, a*, b*) biće

određene pomoću Datacolor SF300 UV refleksionog spektrofotometra, koristeći izvor svetlosti D65 pri standardnom uglu posmatrača od 10o.

Sadržaj pepela, lipida, proteina i ukupnih ugljenih hidrata određivaće se pomoću AOAC standardnih metoda. Distribucija molekulske mase hidrolizata odrediće se pomoću gel-filtracione preparativne hromatografije na (Omnifit®, Danberi,SAD, 250 mm i.d.×25 mm) koloni, kao i metodom SDS-PAGE elektroforeze koja će se izvoditi u jedinici za horizontalnu i vertikalnu elektroforezu (Amersham Biosciences).

5. Očekivani naučni doprinos

Rezultati dobijeni u toku rada na ovoj doktorskoj disertaciji daće značajan naučni doprinos objašnjenju mehanizma delovanja ultrazvučnih talasa na strukturu proteina i njihovu korelaciju sa funkcionalnim svojstvima. Primena različitih ultrazvučnih uređaja, sa opsegom frekvencija od 20-40 kHz, kao i variranje uslova izvođenja samog pretretmana (snaga ultrazvučnih talasa, dužina trajanja pretretmana, radna temperatura) daće značajan naučni doprinos objašnjenju promene strukture proteina nastale usled kavitacionog dejstva ultrazvučnih talasa, formiranja/razlaganja agregata proteina, kao i promene morfologije i veličine čestica pretretiranih proteina. Na osnovu uvida u literaturu, nema mnogo radova koji se bave primenom netermičkih pretretmana i enzimskom hidrolizom smeše svih proteina prisutnih u belancetu, uglavnom su korišćeni model proteini belanceta (najčešće lizozim, ovalbumin i ovotransferin) i upravo je ovo jedan od naučnih doprinosa u okviru ove doktorske disertacije. Sinergistički efekat ultrazvučnog pretretmana i naknadne enzimske hidrolize biće detaljno objašnjen i njihov uticaj na poboljšana funkcionalna svojstva proteina belanceta daće značajan doprinos u razumevanju mehanizma delovanja ultrazvučnih talasa na denaturaciju proteina. Dobijeni rezultati mogu poslužiti kao osnova za uvođenje novih tehnoloških postupaka proizvodnje pojedinih prehrambenih proizvoda sa svrhom poboljšanja njihovih funkcionalnih, nutritivnih i organoleptičkih svojstava.

U okviru istraživanja može se očekivati nekoliko osnovnih doprinosa i to: Razvoj originalnog tehnološkog postupka dobijanja hidrolizata proteina belanceta, što podrazumeva nekoliko pojedinačnih doprinosa:

• Nova saznanja o mogućnosti primene alternativnih postupaka za obradu proteina belanceta nasuprot konvencionalnom termičkom tretmanu;

• Optimizacija procesnih parametara pri obradi belanceta ultrazvukom visokog intenziteta;


• Uticaj ultrazvučnog pretretmana na strukturu, morfologiju i karakteristike čestica proteina belanceta;

• Optimizacija enzimske hidrolize proteina belanceta izborom jedne ili više proteaza kao biokatalizatora procesa;

• Podešavanje procesnih parametara enzimske hidrolize ultrazvučno pretretiranih proteina belanceta u šaržnom reaktorskom sistemu;

• Ispitivanje kinetike enzimske reakcije hidrolize proteina u cilju dobijanja projektnih jednačina neophodnih za projektovanje i dizajn šaržnog enzimskog reaktora za proizvodnju hidrolizata proteina belanceta;

• Funkcionalna karakterizacija dobijenih hidrolizata sa aspekta krajnje primene; • Uspostavljanje korelacije između veličine čestica ultrazvučno pretretiranih proteina

belanceta i njihovih funkcionalnih svojstava; • Potpuno okarakterisan hidrolizat proteina belanceta u tečnoj formi i osušen u vidu

praha. 6. Plan istraživanja i struktura rada

Osnovni cilj ove disertacije je da se doprinese razvoju enzimskog procesa hidrolize proteina belanceta i optimizaciji ultrazvučnog pretretmana kao adekvatnoj zameni za tradicionalni termički pretretman procesiranja proteina hrane u prehrambenoj industriji.

Predložena disertacija biće sačinjena iz četiri celine. Prva celina obuhvatiće ispitavanje uticaja osnovnih parametara ultrazvučnog pretretmana kao što su frekvencije ultrazvučnih talasa, snaga ultrazvuka, tip uređaja (ultrazvučno kupatilo, ultrazvučna sonda, protočni sitem sa ultrazvučnom sondom), temperatura i dužina trajanja pretretmana na stepen denaturacije proteina belanceta. U drugom delu ispitaće se mogućnost promene strukture proteina, morfologije čestica, kao i srednje raspodele veličine čestica usled primene odgovarajućeg ultrazvučnog pretretmana. Posebna pažnja biće posvećena i određivanju funkcionalnih svojstava u cilju pronalaženja odgovarajuće korelacije između primenjenog pretretmana i funckionalnosti proteina belanceta. Treća celina biće posvećena optimizaciji procesnih parametara i načinima izvođenja enzimske hidrolize ultrazvučno pretretiranih proteina belanceta. Takođe, odrediće se i kinetički model hidrolize proteina belanceta u šaržnom reaktoru, koji valjano opisuje tok reakcije i na osnovu koga se mogu predvideti stepeni hidrolize i sastavi hidrolizata u dužem vremenskom periodu. Poslednji deo ove doktorske disertacije biće posvećen dobijanju hidrolizata proteina u formi praha zbog lakšeg lagerovanja i veće stabilnosti pri skladištenju. Optimizovaće se proces sušenja različitim postupcima (liofilizacija i sprej sušenje) i dobijeni prahovi će se okarakterisati sa aspekta organoleptičkih, funkcionalnih, reoloških i fizičko-hemijskih svojstava. Posebna pažnja biće usmerena na očuvanje funkcionalnih svojstava dobijenih hidrolizata u toku sušenja, jer je upravo čitav enzimski proces, koji je prethodio sušenju, optimizovan sa ciljem dobijanja hidrolizata sa poboljšanom funkcionalnošću.

Predviđa se da će u doktorskoj disertaciji biti obrađena sledeća poglavlja: Uvod, Teorijski deo, Eksperimentalni deo, Rezultati i diskusija, Zaključak, Literatura.

U poglavlju Uvod biće prikazan kratak osvrt na oblast istraživanja i definisaće se predmet istraživanja i aktuelnost problematike u svetu, kao i glavni ciljevi disertacije.

Poglavlje Teorijski deo obuhvatiće pregled literature u okviru dosadašnjih istraživanja na temu primene netermičkih pretretmana obrade proteina hrane, prvenstveno proteina belanceta, kao i istraživanja koja se odnose na strukturne promene izazvane primenom određenog pretretmana i


enzimsku hidrolizu proteina kao način poboljšana funkcionalnih svojstava pretretiranih proteina belanceta. Takođe, poseban osvrt će biti dat na teorijski prikaz poznatih mehanizama delovanja, svojstva i klasifikaciju proteaza koje mogu da katalizuju reakciju hidrolize proteina.

U Eksperimentalnom delu biće navedeni materijali i metode primenjeni u eksperimentalnom

radu:

• Materijali korišćeni u izradi doktorske disertacije; • Opis opreme korišćene za eksperimentalna istraživanja; • Prikaz tehnika i metoda za izvođenje eksperimenta; • Metode za određivanje strukture proteina, morfologije i karakterizacije čestica (molekula

proteina različitog stepena agregacije); • Detaljan prikaz metoda za određivanje funkcionalnih svojstava proteina; • Izvođenje empirijskog kinetičkog modela enzimske reakcije hidrolize u šaržnom reaktoru; • Tehnike sušenja (sprej sušenje i liofilizacija); U poglavlju Rezultati i diskusija biće prikazani i diskutovani dobijeni rezultati. Detaljno će

biti upoređeni rezultati dobijeni primenom različitih vrsta ultrazvučnih uređaja. Dobijeni rezultati će se dalje upoređivati, a sve u cilju selekcije optimalne metode, tj. uslova pretretmana koji će najviše uticati na brzinu reakcije hidrolize i posledično na funkcionalne i strukturne promene. Rezultati predloženog istraživanja će se porediti sa relevantnim rezultatima dostupnim u naučnoj literaturi. U skladu sa tim, doneće se zaključci o potencijalnoj primeni ultrazvučno pretretiranih hidrolizata proteina belanceta u proizvodnji funkcionalnih proizvoda i dijetetskih suplemenata.

Ovo poglavlje sadržaće prikaz i diskusiju sledećih eksperimenata: • Primena različitih vrsta ultrazvučnih uređaja u cilju denaturacije proteina belanceta; • Uticaj dužine trajanja ultrazvučnog pretretmana na funkcionalna svojstva proteina

belanceta; • Ispitivanje uticaja ultrazvučnog pretretmana na strukturu, morfologiju i karakteristike

proteina belanceta; • Jednostepena i dvostepena enzimska hidroliza ultrazvučno pretretiranih proteina

belanceta; • Empirijski kinetički model hidrolize proteina belanceta u šaržnom reaktoru; • Funkcionalna svojstva hidrolizata dobijenih različitim postupcima pretretmana proteina

belanceta i primenom različitih proteaza; • Optimizacija i izbor tehnike sušenja ultrazvučno pretretiranih vodenih rastvora belanceta; • Karakterizacija praškastih hidrolizata sa aspekta organoleptičkih, funkcionalnih i

senzornih svojstava. U Zaključku će biti sumirani dobijeni rezultati i izvedeni zaključci na osnovu upoređivanja sa

literaturnim podacima.

U delu Literatura biće navedene reference citirane u disertaciji, uključujući i naučne publikacije proistekle iz istraživanja u okviru ove disertacije. 7. Zaključak i predlog

Na osnovu iznetog, Komisija smatra da je tema predložene doktorske disertacije kandidata

Andree Stefanović pod nazivom „Optimizacija enzimskih postupaka za dobijanje hidrolizata proteina belanceta kao komponenata funkcionalne hrane primenom tehnologije ultrazvuka visokog intenziteta“ naučno zasnovana i predlaže Nastavno-naučnom veću da je prihvati. Komisija, takođe


smatra, da je kandidat podoban za realizaciju ove teze. Za mentora se predlaže prof. dr Zorica Knežević-Jugović, redovni profesor Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu.

Istraživanja u okviru ove doktorske disertacije pripadaju naučnoj oblasti Tehnološko inženjerstvo, uža naučna oblast Biohemijsko inženjerstvo i biotehnologija, za koju je Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu matična ustanova. U Beogradu 16.05.2016.

Komisija:

Dr Zorica Knežević-Jugović, redovni profesor Univerziteta u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet

Dr Branko Bugarski, redovni profesor


Dr Marica Rakin, vanredni profesor Univerziteta u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet

Dr Sanja Grbavčić, naučni saradnik

Inovacioni centar Tehnološko-metalurškog fakulteta u Beogradu d.o.o.

Dr Mirjana Antov, redovni profesor Univerziteta u Novom Sadu, Tehnološki fakultet


UNIVERZITET U BEOGRADU TEHNOLOŠKO-METALURŠKI FAKULTET NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU Predmet: Podobnost teme i kandidata Jelene Petrović, master hemičara za izradu doktorske disertacije Odlukom Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta, Univerziteta u Beogradu, br. 35/159 od 14.04.2016. godine, imenovani smo za članove Komisije za ocenu podobnosti teme i kandidata Petrović Jelene, master hemičara, za izradu doktorske disertacije i naučne zasnovanosti predložene teme: „Optimizacija procesa hidrotermalne karbonizacije komine grožđa i primena dobijene hidročađi”. Na osnovu materijala priloženog uz Zahtev kandidata, Komisija o naučnoj zasnovanosti predložene teme podnosi sledeći

R E F E R A T

1. Podaci o kandidatu 1.1. Biografski podaci Jelena Petrović, master hemičar, rođena je 16. aprila 1987. godine u Šapcu. Osnovnu

školu i gimnaziju završila je u Šapcu. Prirodno-matematički fakultet, Departman za hemiju, biohemiju i zaštitu životne sredine, Univerziteta u Novom Sadu, upisala je školske 2006/2007. godine, odsek Opšta hemija. Diplomirala je 2010. godine i upisala Master studije na katedri za Analitičku hemiju školske 2010/2011. Master studije je završila 2011. godine odbranom master rada pod nazivom “Primenljivost elektrode na bazi srebro-amalgama za voltametrijsko proučavanje odabranih fotokatalitičkih sistema za razgradnju imidakloprida”, ocenom 10.

Doktorske studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu, Univerziteta u Beogradu, studijski program Hemija, upisala je školske 2012/2013. godine.

Tokom kratkog perioda u 2013. godini je radila u kompaniji Hemofarm STADA A. D. Od avgusta 2013. godine zaposlena je u Institutu za tehnologiju nuklearnih i drugih mineralnih sirovina u Laboratoriji za hemijska ispitivanja. U zvanje istraživač saradnik izabrana je u aprilu 2014. godine.

1.2. Stečeno naučnoistraživačko iskustvo

Od avgusta 2013. godine Jelena Petrović je angažovana na projektu u oblasti tehnološkog razvoja finasiranom od strane Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije (TR 31003): "Razvoj tehnologija i proizvoda na bazi mineralnih sirovina i otpadne biomase u cilju zaštite resursa za proizvodnju bezbedne hrane", rukovodilac projekta dr M. Stojanović (2011-2015).


Položeni ispiti i ostvareni bodovi u okviru doktorskih studija Redni br. Predmet Ocena ESPB

1. Hemijski senzori 9 5 2. Odabrana poglavlja instrumentalne analize 9 7 3. Masena spektrometrija 10 4 4. Analiza tragova specifičnih zagađujućih materija 10 4 5. Organske zagađujuće supstance 10 4 6. Elektrodni materijali 10 5 7. Elektrokataliza 10 5 8. Elektrohemijski i alternativni izvori električne energije 10 5 9. Hemija fiziološki aktivnih jedinjenja 10 5 10. Strukturna analiza organskih molekula 10 6

11. Engleski jezik 10

12. Završni ispit na doktorskim studijama 10 30

Prosek/Ukupno 9,82 80

Objavljeni naučni radovi i saopštenja Rad u vrhunskom međunarodnom časopisu (M21): 1. Petrović J., Perišić N., Dragišić Maksimović J., Maksimović V., Kragović M., Stojanović M.,

Laušević M., Mihajlović M.: Hydrothermal conversion of grape pomace: Detailed characterization of obtained hydrochar and liquid phase, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, Vol 118, 2016, pp. 267-277. ISSN: 0165-2370; IF(2014)=3,898.

2. Stojanović M., Pezo L., Mihajlović M., Stanković S., Petrović J., Petrović M., Šoštarić T.: Chemometric approach for prediction of uranium pathways in the soil, Radiochimica Acta, Vol 102, 2014, pp. 701-710. ISSN: 0033-8230; IF(2014)=1,226.

3. Guzsvany V., Petrović J., Krstić J., Papp Z., Putek M., Bjelica L., Bobrowski A., Abramović B.: Renewable silver-amalgam film electrode for voltammetric monitoring of solar photodegradation of imidacloprid in presence of Fe/TiO2, Journal of Electroanalytical Chemistry, Vol 699, 2013, pp. 33-39. ISSN: 1572-6657; IF(2013)=2,871.

Rad u istaknutom međunarodnom časopisu (M22): 1. Stojanović M., Pezo L., Lačnjevac Č., Mihajlović M., Petrović J., Milojković J., Stanojević

M.: Biometric approach in selecting plants for phytoaccumulation of uranium, International Journal of Phytoremediation, 2015, DOI: 10.1080/15226514.2015.1115966. ISSN: 1522-6514; IF(2014)=1,739

Rad u međunarodnom časopisu (M23): 1. Mihajlović M., Stanojević M., Stojanović M., Petrović J., Milojković J., Petrović M., Lopičić

Z.: To what extent soft mechanical activation and process parameters increases the efficiency of different zeolite/phosphate rock fertilizer mixtures?, Chemical Industry and Chemical Engineering Quarterly, 2016, DOI:10.2298/CICEQ150622047M. ISSN: 1451-9372; IF(2014)=0,881.

2. Stojanović M., Lačnjevac Č., Mihajlović M., Petrović M., Šoštarić T., Petrović J., Lopičić Z.: Ekološko i koroziono ponašanje osiromašenog uranijuma, Hemijska Industrija, Vol 69, 2014, pp. 107-119. ISSN: 0367-598X; IF(2014)=0,364.

3. Mihajlović M., Perišić N., Pezo L., Stojanović M., Milojković J., Petrović M., Petrović J.: Optimization of process parameters to obtain NH<SUB>4</SUB>-clinoptilolite as a


supplement to ecological fertilizer, Clay Minerals, Vol 49, 2014, pp. 735-745. ISSN: 0009-8558; IF(2014)=0,969.

Rad u časopisu međunarodnog značaja verifikovanog posebnom odlukom (M24): 1. Petrović J., Mihajlović M., Stojanović M., Stanojević M., Petrović M., Milojković J.,

Lačnjevac Č.: Održiva konverzija otpadne biomase primenom postupka hidrotermalne karbonizacije, Zaštita materijala, Vol 56 (2), 2015, pp. 206-213. ISSN: 0351-9465.

2. Šoštarić T., Petrović M., Petrović J., Milojković J., Kragović M., Lačnjevac Č., Stojanović M.: Uticaj hemijske modifikacije na adsorpcione karakteristike biosorbenta na bazi koštica kajsija, Zaštita materijala, Vol 56 (3), 2015, pp. 321-328. ISSN: 0351-9465.

3. Adamović M., Stojanović M., Lopičić Z., Milojković J., Lačnjevac Č., Petrović J., Bočarov-Stančić A.: Biosorpcija mikotoksina otpadnom biomasom, Zaštita materijala, Vol 54 (4), 2013, pp. 327-334. ISSN: 0351-9465.

Predavanje po pozivu (M31): 1. Kragović M., Daković A., Marković M., Stojanović M., Petrović J., Dondur V., Jović A.:

Removal of lead ions from simulated and real pollutant solutions by using the natural and Fe(III)-modified zeolite, 6th Croatian-Slovenian-Serbian Symposium on Zeolites, Šibenik 2015., ISBN: 978-953-55373-4-2, pp. 65-68.

Saopštenje sa međunarodnog skupa štampano u celini (M33): 1. Stojanović M., Mihajlović M., Lačnjevac Č., Lopičić Z., Petrović J., Milojković J.,

Stanojević M.: Long-term behavior of depleted uranium in the environment, Metallurgical & Materials Engineering Congress of South-East Europe (MME SEE 2015), Belgrade 2015., ISBN: 978-86-87183-27-8, pp. 247-253.

2. Lopičić Z., Stojanović M., Milojković J., Mihajlović M., Petrović M., Šoštarić T., Petrović J.: Influence of particle size on biosorption kinetic parameters, XXIIIth International Conference "Ecological Truth", Kopaonik 2015., ISBN: 978- 86-6305-032-7, pp. 301-308.

3. Petrović M., Šoštarić T., Stojanović M., Milojković J., Mihajlović M., Petrović J., Stanojević M.: Biosorption of heavy metals by agro waste biomass, 47th International Conference on Mining and Metallurgy, Borsko jezero 2015., ISBN: 978-86-7827-047-5, pp. 445-449.

4. Milojković J., Mihajlović M., Lopičić Z., Kragović M., Šoštarić T., Petrović J., Stanojević M.: Development of hybrid organic-inorganic (bio)sorbents for Pb(II) removal, Proceedings of XVI Balkan Mineral Processing Congress, Belgrade 2015., ISBN: 978-86-82673-10-1 (MI), pp. 783-787.

5. Petrović M., Šoštarić T., Stojanović M., Petrović J., Stanojević M., Milojković J., Lopičić Z.: Corn silk as novel biosorbent for Cd2+ removal from aqueous solution, X International Symposium on Recycling Technologies and Sustainable Development, Bor 2015., ISBN: 978-86-6305-037-2, pp. 208-214.

6. Milojković J., Stojanović M., Mihajlović M., Lopičić Z., Petrović M., Šoštarić T., Petrović J.: Selection of (bio)sorbents for successful Pb(II) removal, X International Symposium on Recycling Technologies and Sustainable Development, Bor 2015., ISBN: 978-86-6305-037-2, pp. 202-208.

7. Šoštarić T., Petrović M., Milojković J., Petrović J., Stanojević M., Andrić Lj., Stojanović M.: Biosorption of Cu(II) ions from aqueous solution by waste apricot stones pre-treated by mechanical activation, XVI Balkan Mineral Processing Congress, Belgrade 2015., ISBN: 978-86-82673-10-1, pp. 1017-1021.

8. Petrović M., Šoštarić T., Stojanović M., Milojković J., Mihajlović M., Petrović J., Stanojević M.: Modified corn silk as biosorbent for Pb(II) ions removal from aqueous solution, XXIII


International Conference, "Ecological Truth", Kopaonik 2015., ISBN: 978-86-6305-032-7, pp. 308-314.

9. Šoštarić T., Petrović M., Milojković J., Petrović J., Stanojević M., Lačnjevac Č., Stojanović M.: Biosorption of methylene blue by waste apricot shells from food industry, IV International Congress Engineering, Ecology and Materials in the Processing Industry, Jahorina 2015., ISBN: 978-99955-81-18-3, pp. 786-792.

10. Mihajlović M., Stojanović M., Petrović J., Stanojević M., Lopičić Z., Lačnjevac Č., Radulović D.: The effect of complex phosphate rock based fertilizers on maize, Crnogorsko društvo za koroziju, zaštitu materijala i zaštitu životne sredine, Časopis: Zaštita materijala i životne sredine, Vol 2, 2014, ISSN: 1800-9573, pp. 67-70.

11. Petrović M., Šoštarić T., Milojković J., Petrović J., Mihajlović M., Stojanović M.: Biosorption of heavy metals from water by modified agricultural by-products, XXII International Conference "Ecological Truth", Bor 2014., ISBN: 978-86-6305-021-1, pp. 258-265.

12. Stojanović M., Mihajlović M., Petrović J., Petrović M., Šoštarić T., Lopičić Z., Milojković J.: Modified Zeolite/Raw Phosphate Composite as a Natural Fertilizer and Soil Remediation Amendment, VIth International Metallurgical Congress, Ohrid 2014., ISBN: 978-9989-9571-5-4, CD - full paper 1-6.

13. Mihajlović M., Stojanović M., Milojković J., Lopičic Z., Petrović M., Petrović J., Šoštarić T.: Testing The Efficiency Of Exchange Fertilizer Mixtures After Mechanical Activation. XXII International Conference "Ecological Truth", Bor 2014., ISBN: 978-86-6305-021-1, 236-240.

14. Mihajlović M., Stojanović M., Milojković J., Šoštarić T., Petrović M., Petrović J., Stanojević M.: Mechanical activation of exchange fertilisers mixtures for phosphate rock direct application, 46th International October Conference on Mininig and Metallutgy, Bor 2014., ISBN: 978-86-6305-026-6, pp. 286-390.

15. Petrović M., Šoštarić T., Milojković J., Mihajlović M., Lopičić Z., Petrović J., Stanojević M., Stojanović M.: Biosorption of methylene blue onto corn cob, IV International symposium on environmental and material flow management-EMFM, Bor 2014., ISBN: 978-86-6305-029-7, pp. 26-31.

Saopštenja sa medjunarodnog skupa štampano u izvodu (M34):

1. Petrović J., Mihajlović M., Stojanović M., Petrović M., Koprivica M., Lopičić Z., Šoštarić T.: Uticaj temperature hidrotermalne konverzije komine grožđa na karakteristike proizvoda, IV Memorijalni naučni skup iz zaštite životne sredine „Docent dr Milena Dalmacija“, Novi Sad 2016., ISBN: 978-86-7031-412-2, pp. UO-1-2.

2. Mihajlović M., Pezo L., Stojanović M., Petrović M., Petrović J., Lopičić Z., Šoštarić T.: Effect of zeolites on phosphate rock dissolution: Response Surface Methodology study, The 9th International Conference on the Occurrence, Properties and Utilization of Natural Zeolites, Belgrade 2014., ISBN: 978-86-82867.26-5, pp. 147-148.

3. Milojković J., Stojanović M., Mihajlović M., Lopičić Z., Petrović M., Šoštarić T., Petrović J.: Cu(II) removal from aqueous solution by a mixture of zeolite and Myriophyllum spicatum, The 9th International Conference on the Occurrence, Properties and Utilization of Natural Zeolites, Belgrade 2014., ISBN: 978-86-82867.26-5, pp. 153-154.

4. Milojković J., Stojanović M., Mihajlović M., Lopičić Z., Petrović M., Šoštarić T., Petrović J.: Primena komposta vodenog korova Myriophyllum spicatum kao biosorbenta za odabrane jone teških metala, Održiva privreda i životna sredina, Beograd, 2014., ISBN: 978-86-89061-05-5, pp. 153-154.

5. Petrović J., Stojanović M., Mihajlović M., Lopičić Z., Milojković J., Petrović M., Šoštarić T.: Hidrotermalna karbonizacija otpadne biomase, Održiva privreda i životna sredina-Ecologica, Beograd 2014., ISBN: 978-86-89061-05-5, pp. 156.


6. Milojković J., Stojanović M., Mihajlović M., Petrović M., Šoštarić T., Petrović J., Stanojević M.: Sorption of Pb(II) from aqueous solution by a powder mixture of Myriophyllum Spicatum and bentonite, IV International symposium on environmental and material flow management–EMFM 2014, Bor 2014., ISBN: 978-86-6305-029-7, pp. 25.

7. Petrović M., Milojković J., Mihajlović M., Šoštarić T., Lopic ̌ić Z., Petrović J., Stojanović M.: Research of application possibilities of different sorption materials for Cu(II) removal from aqueous solutions. Twelfth Young Researchers Conference-Materials Science and Engineering, Belgrade 2013, ISBN: 978-86-80321-28-8, pp. 39.

8. Petrović M., Šoštarić T., Milojković J., Mihajlović M., Petrović J., Stojanović M.: Biosorption efficiency of Cu(II) ions from aqueous solution by corn cob, Twelfth Young Researchers Conference-Materials Science and Engineering, Belgrade 2013., ISBN: 978-86-80321-28-8, pp. 40.

Rad u vodećem časopisu nacionalnog značaja (M51): 1. Milojković J., Stojanović M., Mihajlović M., Lopičić Z., Petrović M., Petrović J., Stanojević

M.: Primena otpadne biomase za sprečavanje negativnog efekta klimatskih promena, Održiva privreda i životna sredina-Ecologica, Beograd 2015., ISSN: 0354-3285, Vol 79, pp. 498-502.

2. Milojković J., Stojanović M., Mihajlović M., Lopičić Z., Petrović M., Šoštarić T., Petrović J.: Primena komposta vodenog korova Myriophyllum spicatum kao biosorbenta za odabrane jone teških metala, Održiva privreda i životna sredina-Ecologica, Beograd 2014., ISSN 0354-3285, pp. 259-263.

3. Petrović J., Stojanović M., Mihajlović M., Lopičić Z., Milojković J., Petrović M., Šoštarić T.: Hidrotermalna karbonizacija otpadne biomase, Održiva privreda i životna sredina-Ecologica, Beograd 2014., ISSN: 0354-3285, pp. 255-259.

Saopštenja sa skupa nacionalnog značaja po pozivu štampana u celini (M61): 1. Stojanović M., Lopičić Z., Milojković J., Lačnjevac Č., Petrović J., Šoštarić T., Petrović M.:

Otpadna biomasa kao adsorbent mikotoksina, Održivi razvoj grada Požarevca i energetskog kompleksa Kostolac 2014., ISBN: 978-86-912927-3-7.COOBISS.SR-ID 207517708.

Bitno poboljšani postojeći proizvod ili tehnologija (M82): 1. Mihajlović M., Stojanović M., Radulović D., Lačnjevac Č., Grubišić M., Lopičić Z., Petrović

J., Stanojević M.: "Dobijanje složenog čvrstog mineralnog đubriva na bazi prirodnog fosfata i parcijalno modifikovanog zeolita - FosZel", TR31003, odluka naučnog veća ITNMS, 13/26-5 od 1.12.2104. god.

2. Milojković J., Stojanović M., Mihajlović M., Kragović M., Lopičić Z., Petrović M., Petrović J., Koprivica M.: "Vodeni korov Myrophyllum spcatum inkapsuliran alginatom kao biosorbentom za uklanjanje teških metala iz otpadnih voda–MsA-biosorb", TR31003, odluka naučnog veća ITNMS, 13/8-5 od 25.02.2016. god.

Bitno poboljšan postojeći proizvod (M84): 1. Mihajlović M., Stojanović M., Radulović D., Milojković J., Lopičić Z., Petrović J., Koprivica

M.: "Dobijanje mehanički aktiviranog mineralnog složenog čvrstog đubriva na bazi prirodnog fosfata i parcijalno modifikovanog zeolita - FosZelPlus", TR31003, odluka naučnog veća ITNMS, 13/6-5 od 27.11.2015.

1.3. Ocena podobnosti kandidata za rad na predloženoj temi Na osnovu dosadašnjeg rada i pokazanih rezultata tokom doktorskih studija i u okviru

naučno-istraživačkog rada na projektu Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije, Petrović Jelena, master hemičar, pokazala je sklonost i izrazitu sposobnost za samostalno obavljanje naučno-istraživačkog rada. Iz oblasti doktorske disertacije kandidat je kao


prvi autor objavio jedan naučni rad u vrhunskom međunarodnom časopisu kategorije M21, jedan naučni rad u međunarodnom časopisu kategorije M24, jedan naučni rad u časopisu nacionalnog značaja kategorije M51 i nekoliko saopštenja na međunarodnim skupovima. Na osnovu izloženog Komisija smatra da je Jelena Petrović ispunila potrebne uslove za rad na predloženoj temi doktorske disertacije. 2. PREDMET I CILJ ISTRAŽIVANJA

U Srbiji se otpadna biomasa najčešće odlaže na otvorene deponije, čime se zagađuje životna sredina, umesto da se iskoristi njen potencijal kao obnovljivog izvora energije i perspektivne sirovine. Doduše, neka otpadna biomasa se danas u manjem obimu koristi kao biogorivo dobijeno tradicionalnim postupcima konverzije, kao što su gasifikacija i piroliza. Međutim direktno sagorevanje vlažne biomase snižava temperaturu gorenja i povećava emisiju CO2, što dovodi do povećanja efekta staklene bašte i zagađenja vazduha [1]. Osim toga, biomasu je potrebno prethodno osušiti, što dodatno poskupljuje proces sagorevanja [2]. Zbog toga se poslednjih godina, naučna javnost sve više okreće ka ispitivanju novih, ekološki unapređenih tehnologija konverzije otpadne biomase sa akcentom na dizajniranje proizvoda nove upotrebne vrednosti. Jedan od aktuelnih procesa je postupak hidrotermalne karbonizacije (HTC). Postupak se odvija u zatvorenom reaktoru (autoklavu), gde se suspenzija biomase i vode zagreva na umerenoj temperaturi (180-280 °C) i pod pritiskom, tokom nekoliko sati. Glavna prednost HTC je konverzija biomase sa visokim sadržajem vode, bez potrebe predsušenja [3]. Ovaj termo-hemijski proces konvertuje biomasu u čvrsti, ugljenikom bogat proizvod (hidročađ). Hidročađ se može koristiti kao izvor energije, adsorbens organskih i neorganskih polutanata, đubrivo, sredstvo za poboljšanje zemljišta, i dr. Pored hidročađi pri HTC procesu generišu se veće količine procesne vode, bogate fenolnim komponentama i rastvorenim organskim fragmentima [4]. Implementacija ove tehnologije pruža veliki potencijal zemljama u razvoju u domenu upravljanja industrijskim i komunalnim otpadom i rešavanja njegovog nekontrolisanog odlaganja sa trajnim posledicama na životnu sredinu.

U Srbiji se godišnje proizvede oko 430.000 tona grožđa koje se uglavnom koristi u industrijskoj proizvodnji vina. Najveći problem vinarske industrije predstavlja generisanje otpada-komine (peteljke, semenke i ljuska), koji čini 20-25% od ukupne količine ulazne sirovine. Ukoliko se komina grožđa ne tretira propisno, može predstavljati veliki rizik za okolinu, počevši od uzrokovanja površinskih i dubinskih zagađenja vode i zemljišta, do stvaranja neugodnih mirisa i privlačenja štetočina i muva koje mogu dovesti do pojave i širenja raznih bolesti [5].

Poslednjih godina predložen je niz različitih metoda sanacije otpada u vinarskoj industriji, poput korišćenja komine u proizvodnji hrane za životinje, kao đubrivo ili sirovine za proizvodnju biogoriva. Ovaj materijal je neprikladan za upotrebu kao hrana za preživare zbog male nutritivne vrednosti i slabe probavljivosti, ali i visokog udela lignina, kalijuma i fenola. Osim toga ovakvo iskorišćenje komine zahteva sušenje i skladištenje, što značajno poskupljuje postupak i smanjuje interesovanje za njenom upotrebom. Iz ovih razloga je vrlo značajno razviti nove metode konverzije komine grožđa, i na taj način poboljšati i ekonomski bilans proizvodnje vina. Pošto sadrži više od 60% vlage, komina grožđa je veoma energetski nepovoljna za pirolizu ili gasifikaciju, ali je stoga idealna sirovina za HTC.

Predmet ovog rada je konverzija komine grožđa HTC postupkom i optimizacija ovog procesa u cilju dobijanja proizvoda konverzije sa najboljim karakteristikama za dalju primenu. Prikazaće se karakteristike hidročađi i procesne vode dobijene na različitim temperaturama i mogućnosti njihovih primena. Kao poseban cilj ovog rada biće istaknut izbor i primena najoptimalnije hidročađi kao adsorbensa jona olova iz vodenih rastvora. U cilju poboljšanja adsorpcionog kapaciteta hidročađ će biti alkalno modifikovana, 2M rastvorom kalijum-hidroksida. Takođe će biti upoređene karakteristike hidročađi pre i nakon modifikacije.


Spisak stručne literature koja će se koristiti: [1] Kumar S., Gupta R.B.: Biocrude production from switchgrass using subcritical water, Energy Fuels, Vol 23, 2009, pp. 5151-5159. [2] Khan A.A., Jong W., Jansens P.J., Spliethoff H.: Biomass combustion in fluidized bed boilers: potential problems and remedies, Fuel Processing Technology, Vol 90, 2009, pp. 21-50. [3] Libra J., Ro K., Kamman C., Funke A., Berge N.D., Neubauer Y., Titirici M.M., Fuhner C., Bens O., Kern J., Emmerich K.H.: Hydrothermal carbonization of biomass residuals: A comparative review of the chemistry, processes and applications of wet and dry pyrolysis, Biofuels, Vol 2, 2011, pp. 89-124. [4] Funke A., Ziegler F.: Hydrothermal carbonization of biomass: A summary and discussion of chemical mechanisms for process engineering, Biofuels, Bioproducts and Biorefining, Vol 4, 2010, pp. 160-177. [5] Pala M., Kantarli I.C., Buyukisik H.B., Yanik J.: Hydrothermal carbonization and torrefaction of grape pomace: A comparative evaluation, Bioresource Technology, Vol 161, 2014, pp. 255-262. [6] Elaigwu S.E., Rocher V., Kyriakou G., Greenway G.M.: Removal of Pb2+ and Cd2+ from aqueous solution using chars from pyrolysis and microwave-assisted hydrothermal carbonization of Prosopis africana shell, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, Vol 20, 2014, pp. 3467-3473. [7] Parshetti G.K., Hoekman S.K., Balasubramanian R.: Chemical, structural and combustion characteristics of carbonaceous products obtained by hydrothermal carbonization of palm empty fruit bunches, Bioresource Technology, Vol 135, 2013, pp. 683-689. [8] Reza M.T., Lynam J.G., Uddin M.H., Coronella C.J.: Hydrothermal carbonization: Fate of inorganics, Biomass and Bioenergy, Vol 49, 2013, pp. 86-94. [9] Kim D., Lee K., Park K.Y.: Hydrothermal carbonization of anaerobically digested sludge for solid fuel production and energy recovery, Fuel, Vol 130, 2014, pp. 120-125. [10] Xue J., Yang Z., Han L., Liu Y., Liu Y., Zhou C.: On-line measurement of proximates and lignocellulose components of corn stover using NIRS, Applied Energy, Vol 137, 2015, pp. 18-25. [11] Poerschmann J., Weiner B., Wedwitschka H., Zehnsdorf A., Koehler R., Kopinke F.D., Characterization of biochars and dissolved organic matter phases obtained upon hydrothermal carbonization of Elodea nuttallii, Bioresource Technology, Vol 189, 2015, pp. 145-153. 3. POLAZNE HIPOTEZE

Termo-hemijski proces konverzije otpadne biomase u proizvode visoke upotrebne vrednosti HTC postupkom pokazuje niz prednosti u odnosu na gasifikaciju i pirolizu. Komina grožđa zbog visokog sadržaja vlage predstavlja idealnu sirovinu za hidrotermalnu konverziju. Pregledom postojeće literature utvrđeno je da se mali broj studija bavi konverzijom komine grožđa, stoga će u ovoj disertaciji biti razvijena i optimizovana HTC metoda u cilju iskorišćenja ove otpadne biomase. Karbonizacija će biti vršena na različitim temperaturama kako bi se utvrdio uticaj tog parametra na karakteristike dobijenih hidročađi. Pod pretpostavkom da tokom procesa dolazi do hemijskih modifikacija i morfoloških promena, vršiće se karakterizacija dobijenih hidročađi i proceshih voda primenom različitih analitičkih tehnika.

Na osnovu prethodnih istraživanja koja ukazuju na mogućnost primene hidročađi kao adsorbensa teških metala, izborom optimalne hidročađi komine grožđa biće vršeno uklanjanje olova iz vodenih rastvora. U cilju dodatnog poboljšanja adsorpcionog kapaciteta hidročađ će biti alkalno modifikovana kalijum-hidroksidom. Ispitivanje morfoloških promena na površini adsorbensa uzrokovanih interakcijom hidročađi i jona olova, ukazaće na funkcionalne grupe koje učestvuju u mehanizmu vezivanja navedenog metalnog jona.


4. NAUČNE METODE ISTRAŽIVANJA Za realizaciju planiranih istraživanja izvršiće se karakterizacija hidročađi hemijskom i

tehničkom analizom (određivanje prinosa, sadržaja vlage, pepela, isparljivih materija, vezanog ugljenika, elementarnog sastava i neorganskih elemenata). Morfološke i strukturne karakteristike će biti ispitane skenirajućom elektronskom mikroskopijom sa energetskom disperzionom spektroskopijom (SEM-EDS), rendgenskom difrakcionom analizom (XRD), a određivanje funkcionalnih grupa na površini hidročađi izvršiće se pomoću infracrvene spektroskopije sa Furijeovom transformacijom (FTIR) i bliskom-infracrvenom spektroskopijom (NIR). Termalna analiza će biti izvršena upotrebom TGA-DTA analizatora. Elementarni sastav će biti određen elementarnim analizatorom, dok će se sadržaj neorganskih elemenata odrediti metodom atomske apsorcione spektrometrije (AAS). Pored toga, karakterizacija površine aktivirane hidročađi pre i posle adsorpcije biće izvršena SEM-EDS, XRD i FTIR tehnikama, dok će sadržaj olova u vodenim rastvorima pre i posle uklanjanja biti određen AAS metodom.

Fizičko-hemijske karakteristike procesne vode će biti određene primenom metode atomske apsorcione spektrometrije (AAS) i infracrvene spektroskopije sa Furijeovom transformacijom (FTIR). Pojedine organske komponente će biti detektovane tečnom hromatografijom visokih performansi (HPLC). Antioksidativna aktivnost procesne vode, ukupni sadržaj antocijana i ukupni fenoli će biti određeni spektrofotometrijskom (UV-VIS) metodom. 5. OČEKIVANI NAUČNI DOPRINOS Rezultati ove doktorske disertacije bi doprineli: održivom upravljanju otpadnom biomasom iz vinarske industrije ispitivanju uticaja različite temperature konverzije na karakteristike čvrstih (hidročađ) i

tečnih proizvoda (procesna voda) ovog procesa; razvoju novog i efikasnog adsorbensa teških metala na bazi hidročađi od komine grožđa; postizanju što efikasnijeg adsorbensa alkalnom modifikacijom hidročađi kalijum-

hidroksidom; definisanju ključnih parametara za primenu hidročađi i modifikovane hidročađi za

uklanjanje jona olova; definisanju tipa mehanizama preko kojih joni olova reaguju sa adsorbensima.

6. PLAN ISTRAŽIVANJA I STRUKTURA RADA

Predmet rada ove doktorske disertacije je HTC konverzija komine grožđa i primena dobijene hidročađi. Tokom istraživanja biće optimizovan HTC proces i ispitan uticaj temperature kao jednog od važnijih parametara pocesa na strukturu i karakteristike proizvoda. Posebna pažnja će biti usmerena ka izboru optimalne hidročađi za uklanjanje jona olova iz vodenog rastvora. U cilju dobijanja efikasnijeg adsorbensa, izabrana hidročađ će biti alkalno modifikovana rastvorom kalijum-hidroksida. Adsorpcioni eksperimenti će biti rađeni u šaržnom sistemu pri različitim uslovima kako bi se ispitao uticaj operativnih parametara na process adsorpcije. Takođe će biti izvršena detaljna karakterizacija alkalno modifikovane hidročađi pre i nakon uklanjanja olova, kako bi se utvrdio uticaj aktivacije na proces adsorpcije.

Planirano je da doktorska disertacija sadrži sledeća poglavlja: Uvod, Teorijski deo, Eksperimentalni deo, Rezultati i diskusija, Zaključak i Literatura.

U poglavlju Uvod biće reči o HTC postupku, dobijanju proizvoda i njihovim karakteristikama, cilju rada i potencijalnoj primeni i modifikaciji hidročađi.

Teorijski deo doktorske disertacije obuhvatiće pregled i analizu u literaturi prikazanih relevantnih istraživanja koja se odnose na:

iskorišćenje otpadne komine grožđa; hidrotermalnu karbonizaciju i hidročađ;


hidročađ kao adsorbens različitih neorganskih polutanata; alkalnu modifikaciju hidročađi.

U Eksperimentalnom delu biće opisani: priprema otpadne biomase (komine grožđa); uslovi i postupak dobijanja hidročađi od komine grožđa; metode karaketerizacije hidročađi dobijenih na različitim temperaturama; ispitivanje efikasnosti i izbor odgovarajuće hidročađi za uklanjanje jona olova iz

vodenih rastvora; alkalna modifikacija izabrane hidročađi; uticaj operativnih parametara na proces adsorpcije kao sto su: pH vrednost rastvora,

temperatura, količina adsorbensa, inicijalna koncentracija jona metala u rastvoru, kao i vreme kontakta između jona metala i adsorbenasa (hidročađi i alkalno modifikovane hidročađi);

ispitivanje efikasnosti modifikovane hidročađi kao adsorbensa za tretman realnih otpadnih voda iz industrije, kontaminirane olovnim jonima.

Dobijeni rezultati biće prikazani i diskutovani u poglavlju Rezultati i diskusija: karakterizacija hidročađi:

o prinos o hemijska, elementarna i tehnička analiza o morfološke i strukturne karakteristike: SEM-EDS, XRD, FTIR, NIR, TGA-DTA

analizama; karakterizacija dobijenih procesnih voda:

o hemijski sastav o FTIR analiza o određivanje prisustva organskih materija HPLC metodom; o određivanje antioksidativne aktivnost, sadržaja ukupnih fenola i ukupnih

antocijana; izbor hidročađi sa najboljim adsorpcionim karakteristikama za dalje adsorpcione

eksperimente; alkalna modifikacija izabrane hidročađi kalijum-hidroksidom i karakterizacija

modifikovane hidročađi pre i nakon vezivanja olova SEM, XRD i FTIR analizama; prikaz uticaja ispitivanih operativnih parametara na adsorpciju modifikovanom

hidročađi poređenje eksperimentalnih rezultata sa kinetičkim, izotermskim i termodinamičkim

modelima u cilju određivanja mehanizma vezivanja i afiniteta modifikovane hidročađi kao adsorbensa olova;

prikaz ispitivanja efikasnosti modifikovane hidročađi kao adsorbensa za obradu realnih otpadnih voda iz industrije koje su kontaminirane metalnim jonima.

Zaključak će sumirati dobijene rezultate doktorske disertacije. Literatura će sadržati navode citirane u disertaciji i radove kandidata nastale

istraživanjem u okviru ove doktorske disertacije. 7. ZAKLJUČAK I PREDLOG Na osnovu iznetih podataka o dosadašnjem radu i postignutim rezultatima, Komisija smatra da kandidat Jelena Petrović, master hemičar ispunjava sve potrebne uslove za rad na predloženoj temi doktorske disertacije. Takođe, na osnovu izloženog, Komisija smatra da je tema predložene doktorske disertacije pod naslovom „Optimizacija procesa hidrotermalne karbonizacije komine grožđa i primena dobijene hidročađi“ naučno zasnovana i predlaže Nastavno-naučnom veću da je prihvati. Za mentora se predlaže dr Mila Laušević, redovni profesor Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu. Istraživanja u okviru ove doktorske disertacije


pripadaju naučnoj oblasti Hemijske nauke za koju je Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu matična ustanova.

U Beogradu, 16. maja 2016.

ČLANOVI KOMISIJE

Dr Mila Laušević, redovni profesor Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-

metalurški fakultet

Dr Marija Mihajlović, naučni saradnik

Institut za tehnologiju nuklearnih i drugih mineralnih sirovina,

Beograd

Dr Aleksandra Perić-Grujić, redovni profesor



UNIVERZITET U BEOGRADU TEHNOLOŠKO-METALURŠKI FAKULTET NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU Predmet: Podobnost teme i kandidata Jelene Đuričić-Milanković, master hemičara, za izradu doktorske disertacije Odlukom br. 35/157 od 14.04.2016. godine, imenovani smo za članove Komisije za ocenu podobnosti teme i kandidata Jelene Đuričić-Milanković za izradu doktorske disertacije i naučne zasnovanosti teme „Karakteristike suburbanog atmosferskog aerosola: teški metali i elementi u tragovima kao obeleživači njihovog porekla“. Na osnovu materijala priloženog uz Zahtev kandidata, Komisija podnosi sledeći

REFERAT

1. Podaci o kandidatu 1.1. Biografski podaci

Jelena Đuričić-Milanković rođena je 25. septembra 1980. godine u Šapcu, gde je završila osnovnu školu i gimnaziju. Hemijski fakultet Univerziteta u Beogradu upisala je školske 1999/2000. godine, na smeru Diplomirani hemičar. Diplomirala je 2006. godine, na Katedri za primenjenu hemiju, sa prosečnom ocenom 8,67 i odbranjenim diplomskim radom na temu ,,Sadržaj i poreklo glavnih jonskih vrsta u aerosolu granične oblasti (morski-kontinentalni) u zimskom periodu” sa ocenom 10. Master akademske studije, na studijskom programu Hemija, Hemijskog fakulteta Univerziteta u Beogradu završila je 2011. godine sa prosečnom ocenom 9,75 i odbranjenim master radom pod nazivom ,,Primena mikrotalasne digestije carskom vodom i BCR postupka pomoću mikrotalasa u cilju određivanja koncentracije žive u uzorcima sedimenata i muljeva (industrijska zona i okolina Pančeva)” sa ocenom 10. Od 2007. do 2008. godine bila je zaposlena u osnovnoj školi kao profesor hemije. Od 2008. do 2011. godine bila je zaposlena na radnom mestu stručni saradnik za nastavne predmete: Hemija i Zaštita životne sredine, a 2011. godine je izabrana u zvanje asistenta za užu naučnu oblast: Zaštita životne sredine, na Visokoj tehnološkoj školi strukovnih studija u Šapcu, gde i danas radi. Doktorske studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu Univerziteta u Beogradu studijski program Inženjerstvo zaštite životne sredine, upisala je školske 2009/2010. godine. Školske 2013/2014. je imala status mirovanja prava i obaveza radi nege deteta do godinu dana starosti. Udata je i majka dvoje dece.

1.2. Stečeno naučnoistraživačko iskustvo Jelena Đuričić-Milanković je u okviru doktorskih studija položila sve ispite predviđene studijskim planom i programom sa prosečnom ocenom 9,73. Završni ispit pod nazivom „Proučavanje karakteristika sub-urbanog atmosferskog aerosola segregacijom veličina i određivanje sadržaja teških metala u sakupljenim česticama u cilju procene doprinosa različitih izvora emisija u regionu primenom receptor modela“ je odbranila u decembru 2014. godine sa ocenom 10.


Položeni ispiti i ostvareni ESPB bodovi u okviru doktorskih studija

Red. broj

Naziv predmeta Ocena ESPB

1. Viši kurs analitičke hemije 9 5 2. Ekonomija životne sredine i održivi razvoj 9 4 3. Industrijska ekologija 9 5 4. Upravljanje čvrstim i opasnim otpadom 10 5 5. Organske zagađujuće supstance 10 4 6. Odabrana poglavlja instrumentalne analize 10 7 7. Matematička obrada eksperimentalnih podataka 10 5 8. Strukturna analiza organskih molekula 10 6 9. Hemija pesticide 10 4 10. Hemijska kinetika 10 5 11. Završni ispit 10 30

Ukupno 9,73 80 Od 2008. godine zaposlena je na Visokoj tehnološkoj školi strukovnih studija u Šapcu. U periodu od školske 2008/2009. do 2014/2015. godine bila je angažovana za izvođenje laboratorijskih vežbi iz sledećih predmeta na osnovnim strukovnim studijama: Zaštita vazduha, Osnovi zaštite životne sredine, Organska hemija i Analitička hemija. Od školske 2015/2016. angažovana je za izvođenje laboratorijskih vežbi iz predmeta: Zaštita vazduha, Osnovi zaštite životne sredine, Hemijske štetnosti, Opšta i neorganska hemija i Kontrola kvaliteta proizvoda. Prosečna ocena koju je za nastavni rad dobila od strane studenata (za period 2008/2009. – 2014/2015.) je 4,75. Od novembra 2014. godine je uključena u rad na međunarodnom projektu ESSEM COST Action ES1308 - ClimMani: Climate Change Manipulation Experiments in Terrestrial Ecosystem: Networking and Outreach. Jelena Đuričić-Milanković je koautor dva rada u vrhunskim međunarodnim časopisima kategorije M21, dva saopštenja sa međunarodnih skupova štampanih u izvodu kategorije M34 i dva saopštenja sa skupova nacionalnog značaja štampanih u izvodu kategorije M64. Iz oblasti istraživanja kojoj pripada predložena tema doktorske disertacije, kandidat je koautor jednog saopštenja sa međunarodnog naučnog skupa (kategorije M34).

Objavljeni naučni radovi i saopštenja

Radovi u vrhunskim međunarodnim časopisima (M21):

1. Relić D., Đorđević D., Sakan S., Anđelković I., Miletić S., Đuričić J.: Aqua regia extracted metals in sediments from the industrial area and surroundings of Pančevo, Serbia, Journal of Hazardous Materials, Vol 186, 2011, pp. 1893-1901, IF(2011): 4.173, ISSN 0304-3894,

2. Sakan S., Đorđević D., Dević G., Relić D., Anđelković I., Đuričić J.: A study of trace element contamination in river sediments in Serbia using microwave-assisted aqua regia digestion and multivariate statistical analysis, Microchemical Journal, Vol 99, 2011, pp. 492-502, IF(2011): 3.048, ISSN 0026-265X.

Saopštenja sa međunarodnih skupova štampana u izvodu (M34):

1. Đorđević D., Đuričić Milanković J., Pantelić A., Petrović S., Gambaro A.: Mass Size-segregated of Sub-urban Aerosol of Continental Part of Balkans, The American


Association for Aerosol Research, 34th Annual Conference, Minneapolis, Minnesota, USA 2015., pp. 96, http://aaarabstracts.com/2015/viewabstract.php?pid=634,

2. Relić D., Djordjević D., Sakan S., Andjelković I., Miletić S., Djuričić J.: Comparison of Two Digestion Methods for Surface and Burial Sediments in Industrial Area of Pančevo, Serbia, Proceedings of 15th international conference on heavy metals in the environment, Gdansk, Poland 2010., pp.78, ISBN 978-83-928986-5-8.

Saopštenja sa skupova nacionalnog značaja štampana u izvodu (M64):

1. Sakan S., Dević G., Relić D., Anđelković I., Đuričić J., Đorđević D.: Geoaccumulation index in assessment of sediment contamination, 6th Symposium Chemistry and Environmental Protection, Vršac 2013., pp.146-147, ISBN 978-86-7132-052-8,

2. Antonijević Nikolić M., Đuričić Milanković J., Ilić S., Nikolić Đ.: Teški metali u zemljištu parkova u Šapcu, XLIX savetovanje SHD, Kragujevac 2011., pp. 64, ISBN 978-86-7132-045-0. 1.3. Ocena podobnosti kandidata za rad na predloženoj temi

Dosadašnjim radom i postignutim rezultatima tokom doktorskih studija Jelena Đuričić-Milanković je pokazala izuzetnu sklonost i sposobnost za bavljenje naučno-istraživačkim radom. U toku eksperimentalnog istraživačkog rada pokazala je veliku samostalnost u kreiranju i realizaciji istraživanja. Do sada je bila koautor dva rada u vrhunskim međunarodnim časopisima kategorije M21, dva saopštenja sa međunarodnih skupova štampanih u izvodu kategorije M34 i dva saopštenja sa skupova nacionalnog značaja štampanih u izvodu kategorije M64. Iz oblasti istraživanja kojoj pripada predložena tema doktorske disertacije, kandidat je koautor jednog saopštenja sa međunarodnog naučnog skupa (kategorije M34). Na osnovu navedenog, Komisija smatra da je Jelena Đuričić-Milanković ispunila uslove za rad na predloženoj temi doktorske disertacije.

2. Predmet i cilj istraživanja

Ispitivanje uticaja atmosferskog aerosola na životnu sredinu predstavlja jednu od centralnih tema u savremenim naučnim istraživanjima u oblastima atmosferske hemije i životne sredine. Atmosferske aerosoli izazivaju sve veću pažnju međunarodne naučne zajednice, ali i javnosti, zbog njihove potvrđene uloge u klimatskim promenama, uticaja na hidrološki ciklus, uticaja na ekosisteme, na lokalnu vidljvost i negativnog uticaja na ljudsko zdravlje. Epidemiološki podaci su pokazali da povećane koncentracije čestica mogu uzrokovati značajno povećanje morbiditeta i mortaliteta ljudske populacije. Veličina čestica određuje toksičnost aerosola, jer utiče na transfer i mesta depozicije u disajnim putevima. Pored koncentracije čestica i raspodele veličina, hemijski sastav je takođe od ključnog značaja za toksičnost suspendovanih čestica. Među supstancama koje mogu izazvati štetne efekte po zdravlje ljudi i životnu sredinu, posebna pažnja se posvećuje elementima u tragovima (trace elements - TE). Iako čine samo mali udeo mase suspendovanih čestica, oni mogu biti štetni po ljudsko zdravlje, jer izazivaju iritaciju sluzokože i negativno utiču na respiratorni i kardiovaskularni sistem. Vazduhom nošene čestice sadrže mineralne elemente i teške metale, koji potiču uglavnom iz prirodnih i antropogenih izvora. Elementi u tragovima su prisutni u česticama različitih veličina, prečnika od nekoliko nanometara do nekoliko stotina mikrometara, zavisno od njihovih izvora. Raspodela veličina je važan faktor koji kontroliše efikasnost depozicije i utiče na toksičnost elemenata u tragovima u organizmu čoveka, kada se čestice udahnu. Takođe, raspodela veličina kontroliše u kojoj meri elementi mogu biti dispergovani atmosferskim transportom i utiče na njihovo vreme zadržavanja u atmosferi i brzinu depozicije na površinu zemlje, utičući na taj način na terestrijalne i obalske ekosisteme. Najveći


deo toksičnih TE u troposferi su koncentrisani u finim česticama (prečnika manjeg od 2,5 μm), koje imaju vreme života od nekoliko dana do nekoliko nedelja i mogu biti transportovane na rastojanja od nekoliko stotina do nekoliko hiljada kilometara, pre nego što budu uklonjene mokrom depozicijom. Istovremeno, TE povezani sa grubim česticama (2.5–10 μm) se pre svega uklanjaju putem suve depozicije zbog njihove velike brzine taloženja, prelazeći rastojanja manja od nekoliko desetina kilometara. Nakon taloženja na biljke, zemljište i vodu putem mokre i suve depozicije, TE mogu dospeti u ljudski organizam kroz lanac ishrane i bioakumulirati se. Efekti na ljudsko zdravlje i životnu sredinu jako zavise od raspodele veličina aerosola, značajne, ali promenljive osobine koja određuje vreme zadržavanja u atmosferi i toksičnost TE. Za razvoj i implementaciju politika zaštite zdravlja ljudi i životne sredine u vezi sa atmosferskim suspendovanim česticama, donosiocima odluka su potrebna naučna saznanja o pojavi, snazi, prostornom rasporedu i varijabilnosti izvora ovog polutanta. Samo pomoću ovih podataka moguće je dizajnirati efikasne strategije ublažavanja uticaja na lokalnoj ili regionalnoj skali, ili oceniti izloženost ljudske populacije ovom polutantu i tako proceniti rizik po ljudsko zdravlje. U oblasti atmosferskih nauka, podaci o identifikaciji izvora i njihovog doprinosa masi suspendovanih čestica mogu se dobiti primenom tehnika receptorskog modelovanja. Moguća je identifikacija doprinosa pojedinačnih izvora emisija, polazeći od izmerene koncentracije čestica i sadržaja elemenata u tragovima na posmatranom mestu (receptoru). Stoga, uzorkovanje i analiza čestica različitih opsega veličina omogućava uvid o izvorima i sudbini TE, koji su korisni za karakterizaciju različitih tipova aerosola u urbanim, suburbanim i ruralnim sredinama. Predmet istraživanja u okviru ove doktorske disertacije su teški metali i elementi u tragovima u atmosferskim česticama suburbanog aerosola koje su frakcionisane po veličini. Čestice različitih veličina suburbanog aerosola se razlikuju po mehanizmu nastanka, hemijskom sastavu, optičkim karakteristikama, transformacijama i mogućnostima prenosa u atmosferi, mehanizmima uklanjanja iz atmosfere, uticaju na različite sfere životne sredine, kao i po uticaju na ljudsko zdravlje. Frakcionisanje čestica atmosferskog aerosola po veličini, od najfinijih, do čestica koje su na gornjoj granici veličina aerosolnih čestica, omogućava i analizu raspodela masenih koncentracija teških metala i elemenata u tragovima (Be, Na, Mg, Al, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Mo, Ag, Cd, Sb, Ba, Hg, Tl i Pb) u funkciji veličine aerodinamičkog prečnika čestica. Cilj istraživanja u okviru ove doktorske disertacije je da se putem hemijske karakterizacije čestica suburbanog aerosola frakcionisanih po veličinama razjasne procesi koji uzrokuju prisustvo teških metala i elemenata u tragovima u česticama atmosferskog aerosola i omogući kvantitativna procena doprinosa njihovih izvora emisija. Merenjem, a zatim primenom korelacione i faktorske metode statističke analize i modelovanjem trajektorija vazdušnih masa, moguće je da se bliže procene regioni u kojima su značajni izvori doprinosa pojedinih komponenata nađenih u ispitivanim uzorcima aerosola. Procena učešća različitih izvora emisija čestica aerosola različtih veličina nad teritorijom južnog oboda Panonskog basena je značajna i zbog toga što se u širem regionu Beograda mešaju vazdušne mase različitog i bitno drugačijeg porekla. Relevantni bibliografski izvori:

1. Mbengue S., Alleman L.Y., Flament P.: Size-distributed metallic elements in submicronic and ultrafine atmospheric particles from urban and industrial areas in northern France, Atmospheric Research, Vol 135-136, 2014, pp. 35-47,

2. Calvo A.I., Alves C., Castro A., Pont V., Vicente A.M., Fraile R.: Research on aerosol sources and chemical composition: Past, current and emerging issues, Atmospheric Research, Vol 120–121, 2013, pp. 1–28,

3. Stortini A.M., Freda A., Cesari D., Cairns W.R.L., Contini D., Barbante C., Prodi F., Cescon P., Gambaro A.: An evaluation of the PM2.5 trace elemental composition in the Venice lagoon area and an analysis of the possible sources, Atmospheric Environment, Vol 43, 2009, pp. 6296–6304,


4. Enamorado-Báez S.M., Gómez-Guzmán J.M., Chamizo E., Abril J.M.: Levels of 25 trace elements in high-volume air filter samples from Seville (2001–2002): Sources, enrichment factors and temporal variations, Atmospheric Research, Vol 155, 2015, pp. 118-129,

5. Seinfeld J.H. and Pandis S.N.: Atmospheric Chemistry and Physics – From Air Pollution to Climate Change, John Wiley and Sons. Inc., 1998, pp. 97-103, ISBN 978-0-471-17816-3,

6. Wang J., Pan Y., Tian S., Chen X., Wang L., Wang Y.: Size distributions and health risks of particulate trace elements in rural areas in northeastern China, Atmospheric Research, Vol 168, 2016, pp. 191-204,

7. Deshmukh D. K., Deb M. K.,Verma D., Verma S. K., Nirmalkar J.: Aerosol Size Distribution and Seasonal Variation in an Urban Area of an Industrial City in Central India, Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, Vol 89, 2012, pp. 1098–1104,

8. Belis C.A., Karagulian F., Larsen B.R., Hopke P.K.: Critical review and meta-analysis of ambient particulate matter source apportionment using receptor models in Europe, Atmospheric Environment, Vol 69, 2013, pp. 94-108,

9. Pan Y., Tian S., Li X., Sun Y., Li Y., Wentworth G. R., Wang Y.: Trace elements in particulate matter from metropolitan regions of Northern China: Sources, concentrations and size distributions, Science of the Total Environment, Vol 537, 2015, pp. 9-22,

10. Toscano G., Gambaro A., Capodaglio G., Cairns W. R. L., Cescon P.: Assessment of a procedure to determine trace and major elements in atmospheric aerosol, Journal of Environmental Monitoring, Vol 11, 2009, pp. 193-199,

11. Li X., Wang L., Wang Y., Wen T., Yang Y., Zhao Y., Wang Y.: Chemical composition and size distribution of airborne particulate matters in Beijing during the 2008 Olympics, Atmospheric Environment, Vol 50, 2012, pp. 278–86,

12. Pipalatkar P.P., Gajghate D.G., Khaparde V.V.: Source Identification of Different Size Fraction of PM10 Using Factor Analysis at Residential cum Commercial Area of Nagpur City, Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, Vol 88, 2012, pp. 260-264,

13. Ny M. T., Lee B.: Size Distribution of Airborne Particulate Matter and Associated Metallic Elements in an Urban Area of an Industrial City in Korea, Aerosol and Air Quality Research, Vol 11, 2011, pp. 643–653,

14. Onat B., Şahin U.A., Bayat C.: Assessment of particulate matter in the urban atmosphere: size distribution, metal composition and source characterization using principal component analysis, Journal of Environmental Monitoring, Vol 14, 2012, pp. 1400-1409,

15. Đorđević D., Stortini A.M., Relić D., Mihajlidi-Zelić A., Huremović J., Barbante C., Gambaro A.: Trace elements in size-segregated urban aerosol in relation to the anthropogenic emission sources and the resuspension, Environmental Science and Pollution Research, Vol 21, 2014, pp. 10949–10959,

16. Pan, Y., Wang, Y., Sun, Y., Tian, S., Cheng, M.: Size-resolved aerosol trace elements at a rural mountainous site in Northern China: importance of regional transport, Science of The Total Environment, Vol 461, 2013, pp. 761–771,

17. Callén M.S., de la Cruz M.T., López J.M., Navarro M.V., Mastral A.M.: Comparison of receptor models for source apportionment of the PM10 in Zaragoza (Spain), Chemosphere, Vol 76, 2009, pp. 1120–1129,

18. Terrouche A., Ali-Khodja H., Kemmouche A., Bouziane M., Derradji A., Charron A.: Identification of sources of atmospheric particulate matter and trace metals in Constantine, Algeria, Air Quality, Atmosphere & Health, Vol 9, 2016, pp. 69–82.


3. Polazne hipoteze Atmosferski aerosol je uopšte definisan kao smeša čvrstih i/ili tečnih čestica koje su suspendovane u vazduhu i predstavljaju kompleksne smeše neorganskih i organskih komponenata koje potiču iz prirodnih i antropogenih izvora. Prirodni i antropogeni izvori koji emituju primarne suspendovane čestice u atmosferu su brojni i raznovrsni, i ovi izvori određuju fizičke karakteristike aerosola (veličinu, gustinu, površinu, itd.) i njihov hemijski sastav. Kao rezultat širokog spektra mogućih primarnih izvora i različitih mehanizama formiranja sekundarnog aerosola, suspendovane čestice predstavljaju kombinaciju čestica različitog porekla, sastava i veličina. Kada se emituju/formiraju, čestice aerosola se zadržavaju u atmosferi od nekoliko sati do nekoliko nedelja, zavisno od veličine čestice i meteoroloških uslova. Tokom boravka u atmosferi može se menjati veličina i sastav čestica, kondenzacijom isparljivih vrsta ili isparavanjem, ili koagulacijom sa drugim česticama, hemijskim reakcijama, ili aktivacijom u prisustvu uslova prezasićenja vodenom parom, pri čemu postaju magla ili kapi oblaka. Nakon emisije/formiranja i evolucije, čestice bivaju uklonjene iz atmosfere suvom i/ili mokrom depozicijom. Stoga postoji velika varijabilnost karakteristika ambijentalnog aerosola na različitim lokacijama širom planete. Čestice atmosferskog aerosola sadrže različite elemente koji mogu biti prirodnog ili antropogenog porekla. Elementi nisu uniformno distribuirani između čestica različitih aerodinamičkih prečnika. Specifičan sastav čestica i asocijacije elemenata nose informaciju o njihovom načinu nastanka i izvorima emisija. Raspodele elemenata u tragovima u aerosolnim česticama različitih veličina mogu biti rezultat kombinacije različitih procesa, uključujući lokalne antropogene i prirodne izvore, transport na velike udaljenosti, resuspenziju i zavise od meteoroloških uslova, od kojih brzina i smer vetra imaju najveći značaj. In-situ merenja karakteristika ambijentalnog aerosola u terenskim kampanjama i dugoročne opservacije su od suštinskog značaja za razumevanje porekla, evolucije i sudbine čestica. Najznačajniji parametri od kojih zavisi uticaj atmosferskog aerosola na životnu sredinu i ljudsko zdravlje su njihova koncentracija, veličina čestica, struktura i hemijski sastav. Ovi parametri su prostorno i vremenski veoma promenljivi. Karakterizacija atmosferskog aerosola predstavlja složen zadatak, kako zbog kompleksnog hemijskog sastava, tako i zbog velikog opsega veličina čestica (10-9-10-4 m). Zbog svega navedenog, masena raspodela čestica aerosola, njihova hemijska karakterizacija, ali i njihov uticaj na životnu sredinu još uvek nisu u potpunosti razjašnjeni. U poslednjih desetak godina u Evropi je urađen veći broj istraživanja čiji je predmet hemijska analiza frakcionisanog suburbanog aerosola, ali do sada ni jedno istraživanje nije uključilo region Balkana i Istočne Evrope. Imajući u vidu činjenicu da se nad našom zemljom mešaju vazdušne mase različitog porekla (istočnoevropskog, afričkog, mediteranskog,...), naučna istraživanja koja bi bila obuhvaćena ovom doktorskom disertacijom bi predstavljala orginalan naučni doprinos istraživanjima u oblasti atmosferskog aerosola – njegove hemijske karakterizacije, ocene opterećenja aerosola ispitivanim teškim metalima i elementima u tragovima i utvrđivanja njihovih potencijalnih izvora emisija u širem regionu.

4. Naučne metode istraživanja Kako bi se ostvario naučni cilj istraživanja obuhvaćen predloženom doktorskom disertacijom, uzorci atmosferskog aerosola su prikupljani u krugu meteorološke opservatorije u posedu Agencije za zaštitu životne sredine na Zelenom brdu, kao reprezentativne suburbane lokacije Beograda. Uzorkovanje je vršeno pomoću kaskadnog impaktora niskog pritiska Prof. Dr. Bernera – LPI 25/0.0085/2 u dvadesetdvomesečnom vremenskom periodu. Čestice suburbanog aerosola su frakcionisane u jedanaest intervala aerodinamičkih prečnika (Dp): 0.0085 ≤ Dp ≤ 0.018 µm, 0.018 ≤ Dp≤ 0.035 µm, 0.035 ≤ Dp ≤ 0.07 µm, 0.07 ≤ Dp ≤ 0.138 µm, 0.138 ≤ Dp ≤ 0.27 µm, 0.27 ≤ Dp ≤ 0.53 µm, 0.53 ≤ Dp ≤ 1.06 µm, 1.06 ≤ Dp ≤ 2.09 µm, 2.09 ≤ Dp ≤ 4.11 µm, 4.11 ≤ Dp ≤ 8.11 µm i 8.11≤ Dp ≤ 16 µm. Četrdesetosmočasovni uzorci su prikupljani svakog šestog dana. Nakon gravimetrijskog određivanja mase uzorkovanih čestica, tehnika mikrotalasne digestije je korišćena


za razaranje sakupljenog depozita aerosolnih čestica razdvojenih prema veličinama. Koncentracije ispitivanih teških metala i elemenata u tragovima su određene primenom indukovano spregnute plazme sa masenom spektrometrijom. Kako bi se utvrdili potencijalni izvori emisija teških metala i elemenata u tragovima u suburbanom aerosolu, za obradu dobijenih podataka koristiće se korelaciona i faktorska metoda statističke analize.

5. Očekivani naučni doprinos

Očekuje se da će istraživanja u okviru ove doktorske disertacije dati sledeće doprinose: • razjašnjenje procesa koji uzrokuju prisustvo teških metala i elemenata u tragovima u

česticama atmosferskog aerosola i procenu izvora emisija u regionu; • ocenu opterećenja atmosferskih čestica pojedinim komponentama koje su predmet ovog

istraživanja; • utvrđivanje sezonskih varijacija masenih koncentracija čestica i sadržaja teških metala i

elemenata u tragovima u česticama različitih veličina prečnika; • bolje poznavanje lokalne i regionalne disperzije zagađujućih supstanci i njihovog

potencijalnog uticaja na ekosisteme preko procesa depozicije; • diferencijaciju uticaja prirodnih i antropogenih izvora emisija suspendovanih čestica koje

sadrže teške metale i elemente u tragovima i kvantifikaciju njihovih doprinosa, što može predstavljati osnovu za razvoj strategija kontrole emisija toksičnih elemenata u vazduh iz antropogenih izvora emisija.

6. Plan istraživanja i struktura rada Na početku rada u okviru predložene doktorske disertacije, detaljno će biti analizirana literatura o:

- fizičko-hemijskim svojstvima i izvorima atmosferskog aerosola, - fizičko-hemijskim transformacijama, transportu i depoziciji čestica atmosferskog aerosola

i njihovom uticaju na zdravlje ljudi i životnu sredinu, - izvorima emisija i raspodeli teških metala i elemenata u tragovima u česticama

atmosferskog aerosola, - metodama uzorkovanja, pripreme uzoraka za analizu i metodama analize sadržaja teških

metala i elemenata u tragovima u česticama atmosferskog aerosola koje su frakcionisane po veličinama,

- metodama receptorskog modelovanja. Eksperimentalni rad obuhvata:

- uzorkovanje ambijentalnih aerosolnih čestica pomoću kaskadnog impaktora niskog pritiska Prof. Dr. Bernera – LPI 25/0.0085/2 u kome se vrši raspodela prema veličini prečnika čestica na jedanaest različitih frakcija, koje obuhvataju veličine čestica od 8,5 nm do 16 μm;

- merenje masa sakupljenih aerosolnih čestica razdvojenih prema veličinama; - pripremu uzoraka za analizu sadržaja teških metala i elemenata u tragovima tehnikom

mikrotalasne digestije; - određivanje sadržaja prisutnih teških metala i elemenata u tragovima u česticama

atmosferskog aerosola korišćenjem metode ICP-MS (inductively coupled plasma - mass spectrometry).

U doktorskoj disertaciji će biti obrađena sledeća poglavlja: Uvod, Teorijski deo, Eksperimentalni deo, Rezultati i diskusija, Zaključak i Literatura. U poglavlju Uvod biće dat kratak osvrt na područje ispitivanja, definisan predmet i glavni ciljevi istraživanja. Poglavlje Teorijski deo obuhvatiće analizu dosadašnjih istraživanja iz oblasti disertacije.


U Eksperimentalnom delu biće opisano mesto, metoda i način uzorkovanja atmosferskog aerosola, navedene metode analize, korišćene hemikalije i rastvori, procedura razaranja uzoraka aerosola i instrumenti korišćeni u eksperimentalnom radu. U poglavlju Rezultati i diskusija biće prikazani i diskutovani rezultati istraživanja u cilju detaljne analize: raspodele veličina čestica atmosferskog aerosola, raspodele sadržaja teških metala i elemenata u tragovima u česticama aerosola različitih veličina prečnika, sezonskih varijacija i rezultata dobijenih primenom korelacione i faktorske metode statističke analize. U Zaključku će biti sumirani zaključci dobijeni na osnovu izvedenih ispitivanja. U delu Literatura biće navedene reference citirane u ovoj disertaciji, kao i radovi proistekli iz istraživanja urađenih u okviru izrade ove doktorske disertacije.

7. Zaključak i predlog Na osnovu iznetih podataka o dosadašnjem radu i postignutim rezultatima može se zaključiti da kandidat Jelena Đuričić-Milanković, master hemičar, ispunjava sve potrebne uslove za rad na predloženoj temi doktorske disertacije. Takođe na osnovu iznetih podataka, Komisija smatra da je tema predložene doktorske disertacije Jelene Đuričić-Milanković naučno zasnovana i predlaže Nastavno-naučnom veću Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu da je prihvati pod, u odnosu na predlog kandidata, izmenjenim naslovom: „Fizičko-hemijske karakteristike suburbanog atmosferskog aerosola i procena doprinosa izvora emisija primenom receptor modela“. Istraživanja u okviru ove doktorske disertacije pripadaju naučnoj oblasti Inženjerstvo zaštite životne sredine za koju je matičan Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu. Za komentore se predlažu dr Dušan Antonović, redovni profesor Univerziteta u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet i dr Dragana Đorđević, naučni savetnik Univerziteta u Beogradu, Institut za hemiju, tehnologiju i metalurgiju.

Beograd, 16.5.2016. godine

ČLANOVI KOMISIJE:

Prof. dr Dušan Antonović, Univerziteta u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet

Dr Dragana Đorđević,

Univerziteta u Beogradu, Institut za hemiju, tehnologiju i metalurgiju

Prof. dr Mirjana Ristić, Univerziteta u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet

Prof. dr Aleksandra Perić-Grujić,



NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU TEHNOLOŠKO-METALURŠKOG FAKULTETA UNIVERZITETA U BEOGRADU Predmet: Podobnost teme i kandidata Danijele Soldatović, dipl. inž. tehnologije za izradu doktorske disertacije Odlukom Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta br. 35/158 od 14.04.2016. godine, imenovani smo za članove Komisije za ocenu podobnosti teme i kandidata DANIJELE SOLDATOVIĆ za izradu doktorske disertacije i naučne zasnovanosti teme pod nazivom „TERMODINAMIČKA ANALIZA RAVNOTEŽNIH, VOLUMETRIJSKIH I TRANSPORTNIH SVOJSTAVA VIŠEKOMPONENTNIH SISTEMA JONSKIH TEČNOSTI I ORGANSKIH RASTVARAČA“. Na osnovu materijala priloženog uz Zahtev kandidata, Komisija podnosi sledeći

REFERAT

1. Podaci o kandidatu 1.1 Biografski podaci

Danijela Soldatović (rođena Samardžić), dipl.inž.tehnologije, rođena je 7.2.1979.g. u Ivanjici,

gde je završila osnovnu školu i gimnaziju. Školske 1998/99.g. upisala je Tehnološko-metalurški fakultet u Beogradu, smer Hemijsko inženjerstvo. Na ovom smeru je diplomirala 2007.g. sa temom „Dobijanje mikročestica metodom emulzifikacije u cilju kontrolisanog otpuštanja aroma”, sa ocenom 10. Školske 2008/2009.g. upisala je doktorske studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu, na studijskom programu Hemijsko inženjerstvo. Položila je sve ispite predviđene planom i programom doktorskih studija, sa prosečnom ocenom 9,83.

Od oktobra 2007-2011.g. bila je angažovana na Tehnološko-metalurškom fakultetu kao saradnik na istraživačkim projektima, kao i na većem broju projekata saradnje sa privredom.

Od letenjeg semestra 2008/2009.g. do 2010/2011.g. bila je angažovana na izvođenju računskih vežbi iz predmeta Osnovi projektovanja, na Tehnološko-metalurškom fakultetu.

Od kraja 2011.g. zaposlena je u JP „Nuklearni objekti Srbije“, kao Inženjer za kondicioniranje izvora u Sektoru za upravljanje radioaktivnim otpadom. 1.2 Stečeno naučnoistraživačko iskustvo

U okviru doktorskih studija položila je 12 ispita predviđenih studijskim programom sa prosečnom ocenom 9,83 i školske 2009/2010.g. odbranila je Završni ispit.


Spisak položenih ispita, ostvareni bodovi i ocene na doktorskim studijama:

Predmet Broj ESPB Ocena 1. Matematička obrada eksperimentalnih podataka 5 9 2. Specijalna poglavlja prenosa mase 4 10 3. Biomasa kao izvor energije 4 10 4. Viši kurs termodinamike 5 9 5. Višefazni sistemi 5 10 6. Hemijska kinetika 5 10 7. Fenomeni prenosa u biološkim sistemima 5 10 8. Odabrana poglavlja projektovanja u hemijskoj indutriji 5 10 9. Fizičko-hemijske osnove farmaceutskog inženjerstva 4 10 10. Odabrana poglavlja projektovanja u biohemijskom inženjerstvu

5 10

11. Ekonomika energetike 4 10 12. Završni ispit 30 10 Ukupno 81 9,83

Od oktobra 2007-2011.g. bila je angažovana na Tehnološko-metalurškom fakultetu kao

saradnik na istraživačkim projektima: 1. ,,Interakcija imobilisanih ćelija, tkiva i biološki aktivnih molekula u bioreaktorskim sistemima’’, evidencioni broj: 142075, 2006-2010.g., rukovodilac prof. dr Branko Bugarski, projekat osnovnih istraživanja, 2. „Prirodni zeoliti u sistemu za postizanje kvaliteta vode (E!4208)“, 2007-2010.g., projekat iz Eureka programa, rukovodilac prof. dr Nevenka Rajić, kao i na mnogim projektima saradnje sa privredom.

Od 2011.g. zaposlena je u JP „Nuklearni objekti Srbije“, kao Inženjer za kondicioniranje izvora u Sektoru za upravljanje radioaktivnim otpadom.

Danijela Soldatović je koautor rada objavljenоg u časopisu međunarodnog značaja (M21), kao i 6 saopštenja na naučnim skupovima (M34-2 saopštenja; M63-3 saopštenja; M64-1 saopštenje). Spisak objavljenih naučnih radova i saopštenja Radovi objavljeni u časopisima međunarodnog značaja - M20 - Rad u vodećem međunarodnom časopisu – M21

1. Grozdanić N., Soldatović D., Šerbanovic S., Radović I., Kijevčanin M., Cloud Point Phenomena in the (Aniline or N,N-Dimethylaniline plus Water) Solutions, and Cosolvent Effects of Liquid Poly(ethylene glycol) Addition: Experimental Measurements and Modeling, Journalof Chemical and Engineering Data, 60 (2015) 493-498 (IF=2.165, ISSN 0021-9568).

Zbornici međunarodnih naučnih skupova - M30 - Saopštenje sa međunarodnog naučnog skupa štampano u izvodu - M34

1. Samardžić D., Manojlović, V., Lević S., Rajić N., Nedović, V., Bugarski, B., (2008) Encapsulation of flavour compounds in wax particles. In: Proceedings of COST865 Spring Workshop on Bioencapsulation Sciencies to Applications, 25th -26th April, Ljubljana, Slovenia, p.27


2. Manojlović, V., Stojanović R., Samardžić D., Rajić N., Djonlagić, J., Bugarski, B., (2008) Encapsulation of a flavour compound in alginate microparticles. In: Proceedings of COST865 Spring Workshop on Bioencapsulation Sciencies to Applications, 25th -26th April, Ljubljana, Slovenia, p.14.

Zbornici skupova nacionalnog značaja - M60 - Saopštenje sa skupa nacionalnog značaja štampano u celini - M63

1. Samardžić D., Jevtić S., Stojaković Dj., Rajić N., Uklanjanje mangan(II)-jona pomoću prirodnih zeolita sa lokaliteta Vranjska Banja, Čistije tehnologije i novi materijali - put u održivi razvoj, Beograd, Srbija, 27-28. novembar 2008 g., Izvodi radova, 81.

2. Lekić M., Soldatović D., Kićević D., Prikaz metoda hemijske karakterizacije i tehnologije tretmana tečnog RAO, Rad izdat u Zbornik radova XXVII simpozijumа Društva za zaštitu od zračenja Srbije i Crne Gore, Vrnjačka Banja, 2013 g., 343-345.

3. Soldatović, D., Grozdanić, N., Vuksanović, J., Radović, I., Šerbanović, S., Kijevčanin, M., Investigation of the Solid-liquid Equilibrium of PEG 2000 and PEG 35000 with Aniline and N,N-dimethylaniline, Rad izdat u Zborniku radova sa 51. savetovanje Srpskog hemijskog društva, str. 24-27., Niš, 2014.g.

- Saopštenje sa skupa nacionalnog značaja štampano u izvodu - M64 2. Soldatović, D., Vuksanović, J., Radović, I., Kijevčanin, M., Termodinamička i

spektroskopska analiza molekulskih interakcija binarnih smeša nikotin+1,2-propandiol i nikotin+1,3-propandiol, Treća konferencija mladih hemičara Srbije, Beograd, 2015.g.

1.3 Ocena podobnosti kandidata za rad na predloženoj temi Na osnovu dosadašnjeg rada i pokazanih rezultata tokom doktorskih studija i u okviru

naučno-istraživačkog rada na projektima Ministarstva za nauku i tehnološki razvoj Republike Srbije, evidencioni broj: 142075 i E!4208, Danijela Soldatović, dipl. inž. tehnologije, pokazala je izrazitu sklonost i sposobnost za bavljenje naučno-istraživačkim radom. Takođe, kandidat je do sada objavio jedan rad u vodećem međunarodnom časopisu M21, dok su tri rada, iz same predložene teme disertacije, u pripremi što ukazuje da na kvalitetan rad, čime je kandidat ispuno potrebne uslove za rad na predloženoj temi doktorske disertacije. 2. Predmet i cilj istraživanja U prosecnoj industriji koriste se na desetine hiljada jedinjenja i njihovih smeša, a za mnoge od njih efekti mešanja nisu poznati pa je eksperimentalno određivanje i analiza termodinamičkih veličina višekomponentnih sistema na različitim temperaturama, od velikog značaja. Sa druge strane emisija otpadnih materija doživljava ekspanziju nekoliko poslednjih decenija, pa je alternativa velikim organskim zagađivačima u vidu netoksičnih, ekološki prihvatljivih rastvarača [1], dobila značaj i svrsishodnost. Raste zabrinutost u pogledu korišćenja isparljivih organskih rastvarača uključujući ekonomski aspekt koji proizilazi iz rasta troškova usled povećane proizvodnje otpada i troškova odlaganja, zakonskih obaveza i regulatornih ograničenja. Procesna industrija zahteva kvantitativno određivanje ravnotežnih veličina smeša fluida, kao i poznavanje volumetrijskih i transportnih svojstava, u svrhu proračuna separacionih prosesa: destilacije, apsorpcije, ekstrakcije, itd. Kao glavni zahtev nameće se iznalaženje odgovarajućeg ekstrakcionog sredstva koje će pokazati dobru selektivnost prema zagađujućoj organskoj supstanci.


Cilj istraživanja ove dokotrske disertacije jeste ispitivanje svojstava, kao i pronalaženje potencijalne industrijske primene novih ekološki prihvatljivih rastvarača kroz termodinamičku analizu i ispitivanje ravnotežnog ponašanja odabranih rastvarača u smeši sa različitim industrijskim zagađivačima, kao i njihove sposobnosti u primeni za uklanjanje toksičnih organskih supstanci iz otpadnih industrijskih tokova.

Jedan od ciljeva ove disertacije jeste ispitivanje selektivnosti različitih netoksičnih i slabo isparljivih rastvarača, kao i njihova karakterizacija.

Za ispitivanja su odabrani rastvarači različite prirode: jonske tečnosti (1-butil-3-methylimidazolium triflate, [bmim][OTf], 1-butil-3-methilimidazolium bis(trifluoromethylsulfonil)imide, [bmim][NTf2]), polimeri različitih molarnih masa (poli(etilen glikol) i poli(propilen glikol) i alkoholi (1-butanol, 2-butanol, 1,2-propandiol, 1,3-propandiol). Jonske tečnosti [2] spadaju u grupu zelenih rastvarača i ekološka su alternativa za klasične (organske) rastvarače u mnogim separcionim/ekstrakcionim procesima: za uklanjanje i prečišćavanje amino kiselina [3-5], ugljenih hidrata [6], ekstrakciju proteina [7], fenola [8], nitro boja [9], ili za uklanjanje slobodnih masnih kiselina [10]. To su soli koje su u tečnom agregatnom stanju na sobnoj temperturi, tj. imaju tačku topljenja ispod 100˚C, pri atmosferskim uslovima. Dve osnovne karakteristike koje ih klasifikuju kao alternativu klasičnim (toksičnim) rastvaračima su: i) mali napon pare u širokom temperaturnom opsegu [11,12] što ih čini gotovo neisparljivim i nezagađujućim za atmosferu; ii) dobra rastvorljivost i sa polarnim i sa nepolarnim rastvaračima [13,14].

Poli(etilen glikoli) su netoksični, biorazgradivi polimeri [15] koji formiraju jake inter- i intra-molekulske vodonične veze [16,17], jer su dobri donori protona i akceptori [18]. PEG-ovi, naročito oni u tečnom stanju, imaju široku primenu kao rastvarači i ko-rastvarači u organskoj sintezi [19], katalizi [16], prehrambenoj industriji [20] i biotehnologiji [21]. Poli(propilen glokoli) su polimeri koji su strukturno slični PEG-ovima. PPG-ovi niže molekulske mase su potpuno rastvorni u vodi, dok su ostali PPG-ovi delimično rastvorljivi.

Pregledom stručne litreature došlo se do zaključka da pomenute jonske tečnosti i polimeri nisu dovoljno istraženi i da nedostaje analiza njihovih termodinamičkih ravnotežnih, volumetrijski i transpotrnih svojstava.

Eksperimentalna merenja biće izvršena u Laboratoriji za određivanje hemijsko-inženjerskih parametara na Tehnološko-metalurškom fakultetu. Koristiće se aparati poslednje generacije visoke tačnosti: viskozimetar Anton Paar SVM 3000, digitalni gutinomer Anton Paar DMA 5000, refraktometar Anton Paar RXA. Merenja će se vršiti na atmosferskom pritisku i u temperaturnom intervalu od 288.15 do 333.15 K.

Na bazi rezultata eksperimentalnih termodinamičkih merenja izračunavaće se dopunske veličine: promena indeksa refrakcije ∆nD, promena viskoznosti ∆η, dopunska molarna zapremina VE, dopunska molarna Gibsova energija viskoznog toka ∆G*E na osnovu kojih će se tumačiti struktura supstanci i međumolekulske interakcije u smešama. Da bi se potvrdile interakcije radiće se FT-IR analiza svih čistih supstanci i smeša. Pomoću IC spektroskopije mogu se postaviti pretpostavke koje funkcionalne grupe su uključene u međumolekulske interakcije, što će omogućiti dizajniranje sistema za teorijsko modelovanje međumolekulskih interakcija. Eksperimentalni termodinamički podaci će se modelovati različitim prediktivnim i korelativnim modelima. Za modelovanje ravnotežnih podataka primeniće se UNIQUAC i NRTL modeli. Cilj predložene doktorske disertacije predstavlja ispitivanje mogućnosti koriščenja manje isparljivih i manje toksičnih rastvarača u industrijske svrhe a koji će se umanjiti negativan uticaj na životnu sredinu.

Po završetku predloženih istraživanja očekuje se da će rezultati koji proisteknu iz ove doktorske disertacije otvoriti mogućnost za uvođenje novih rastvarača u procese ekstrakcije tečno-tečno kod onih sistema za koje su predloženi rastvarači pokazali najveću selektivnost tokom eksperimentalnog određivanja ravnoteže tečno-tečno. Takođe, eksperimentalni ravnotežni i


termodinamički podaci doprineće proširenju postojeće baze podataka koja je od fundamentalnog značaja za dizajn i projektovanje tehnoloških procesa tako i za projektovanje tehnološke opreme u procesnoj industriji. Literatura [1] J. Prausnitz, J. O’Connell, The Properties of Gases and Liquids, McGraw-Hill, New

York, 2001. [2] C. Trindade, Z. Visak, R. Bogel-Lukasik, E. Bogel-Lukasik, M. Nunes da Ponte, Ind.

Eng. Chem. Res., 49, (2010), 4850-4857. [3] J. Wang, Y. Pei, Y. Zhao, Z. Hu, Recovery of amino acids by imidazolium based ionic

liquids from aqueous media, Green Chem. 7 (2005) 196–202. [4] L.I.N. Tomé, V.R. Catambas, A.R.R. Teles, M.G. Freire, I.M. Marrucho, J.A.P. Coutinho,

Tryptophan extraction using hydrophobic ionic liquids, Sep. Purif. Technol. 72 (2010) 167–173.

[5] Y. Pei, Z. Li, L. Liu, J. Wang, Partitioning behavior of amino acids in aqueous two-phase systems formed by imidazolium ionic liquid and dipotassium hydrogen phosphate., J. Chromatogr. A. 1231 (2012) 2–7.

[6] A.P. Carneiro, O. Rodríguez, E.A. Macedo, Solubility of monosaccharides in ionic liquids – Experimental data and modeling, Fluid Phase Equilib. 314 (2012) 22–28.

[7] H. Yan, J. Wu, G. Dai, A. Zhong, H. Chen, J. Yang, et al., Interaction mechanisms of ionic liquids [Cnmim]Br (n=4, 6, 8, 10) with bovine serum albumin, J. Lumin. 132 (2012) 622–628.

[8] X. Ni, H. Xing, Q. Yang, J. Wang, B. Su, Z. Bao, et al., Selective Liquid–Liquid Extraction of Natural Phenolic Compounds Using Amino Acid Ionic Liquids: A Case of α-Tocopherol and Methyl Linoleate Separation, Ind. Eng. Chem. Res. 51 (2012) 6480–6488.

[9] H. Yan, M. Gao, J. Qiao, New ionic liquid modified polymeric microspheres for solid-phase extraction of four Sudan dyes in foodstuff samples., J. Agric. Food Chem. 60 (2012) 6907–12.

[10] M.S. Manic, V. Najdanovic-Visak, M.N. da Ponte, Z.P. Visak, Extraction of free fatty acids from soybean oil using ionic liquids or poly(ethyleneglycol)s, AIChE J. 57 (2011) 1344–1355.

[11] Y.U. Paulechka, G.J. Kabo, A. V. Blokhin, O.A. Vydrov, J.W. Magee, M. Frenkel, Thermodynamic Properties of 1-Butyl-3-methylimidazolium Hexafluorophosphate in the Ideal Gas State †, J. Chem. Eng. Data. 48 (2003) 457–462.

[12] L.P.N. Rebelo, J.N. Canongia Lopes, J.M.S.S. Esperança, E. Filipe, On the critical temperature, normal boiling point, and vapor pressure of ionic liquids., J. Phys. Chem. B. 109 (2005) 6040–3.

[13] Z.P. Visak, M.S. Calado, J.M. Vuksanovic, G.R. Ivanis, A.S.H. Branco, N.D. Grozdanic, et al., Solutions of ionic liquids with diverse aliphatic and aromatic solutes – Phase behavior and potentials for applications: A review article, Arab. J. Chem. (2014), DOI: 10.1016/j.arabjc.2014.10.003.

[14] Z.P. Visak, Some Aspects of Ionic Liquids as Diverse and Versatile Sustainable Solvents, J. Solution Chem. 41 (2012) 1673–1695.

[15] D.J. Heldebrant, H.N. Witt, S.M. Walsh, T. Ellis, J. Rauscher, P.G. Jessop, Liquid polymers as solvents for catalytic reductions, Green Chem. 9 (2006) 807-815.

[16] O.E. Philippova, S.I. Kuchanov, I.N. Topchieva, V.A. Kabanov, Hydrogen Bonds in Dilute Solutions of Poly(ethy1ene glycol), Macromolecules 18 (1985) 1628-1633.


[17] Z. Višak, L.M. Ilharco, R.M. Garcia, V. Najdanović-Višak, J.M.N.A. Farleira, F.J.P. Caetano, M.Lj. Kijevčanin, S.P. Šerbanović, Volumetric Properties and Spectroscopic Studies of Pyridine or Nicotine Solutions in Liquid Polyethylene Glycols, J. Phys. Chem. B. 115 (2011) 8481-8492.

[18] I.-W. Kim, M.D. Jang, Y.K. Ryu, E.H. Cho, Y.K. Lee, J.H. Park, Dipolarity, Hydrogen-Bond Basicity and Hydrogen-Bond Acidity of Aqueous Poly(ethylene glycol) Solutions, Anal. Sci. 18 (2002) 1357-1360.

[19] J. Liang, L. Jing, J. Fan, Z. Shang, Polyethylene Glycol as a Nonionic Liquid Solvent for the Synthesis of N-Alkyl and N-Arylimides, Synth. Commun. 39 (2009) 2822-2828.

[20] Toxicological Evaluation of Certain Food Additives, World Health Organization, Food Additives Series 14, Geneva, 1979.

[21] B.Y. Zaslavsky, Aqueous Two-Phase Partitioning: Physical Chemistry and Bio-analytical Application, Marcel Dekker, New York, 1995.

3. Polazne hipoteze

U predlozenoj doktorskoj tezi, oblast istraživanja prvog dela biće ispitivanje različitih vidova ravnoteža koje se mogu uspostaviti u ispitivanim sistemima: tečno-tečno i čvsto-tečno. Iz dobijenih rezultata moći će da se izvedu zaključci o ponašanju binarnih i pseudobinarnih sistema sa navedenim polimerima. Takođe, biće analizirani i rezultati ispitivanja njihovog „co-solvent“efekta u rastvorima.

Drugi deo disertacije baviće se rezultatima ispitivanja termodinamičkih svojstva homogenih rastvora jonskih tečnosti, poli(propilen glikola), alkohola i organskih rastvarača. Može se pretpostaviti da će se na osnovu dobijenih rezultata steći bolji uvid u teoriju ponašanja ovih sistema, odnosno, biće moguće objasniti pojave koje se u njima javljaju kao posledica molekulske strukture i međumolekulskih interakcija. Iz dobijenih rezultata će se izvesti zaključci o svojstvima ispitivanih smeša. 4. Naučne metode istraživanja

Eksperimentalna merenja biće izvršena u Laboratoriji za određivanje hemijsko-

inženjerskih parametara na Tehnološko-metalurškom fakultetu. Metode istraživanja obuhvataju eksperimentalna merenja ravnoteže čvrsto-tečno organskih

rastvarača sa poli(etilen glikolima) različitih molarnih masa; ravnoteže tečno-tečno binarnih rastvora, i pseudo-binarnih rastvora, na aparaturi za odredjivanje termodinamičke ravnoteže tečno-tečno. Sastavi ravnotežnih faza biće određeni interpolacijom podataka tačaka zamućenja korišćenjem funkcije polinoma.

Za navedene čiste supstance i smeše, biće merena gustina, indeks refrakcije i viskozitet na atmosferskom pritisku i u širem temperaturnom opsegu. Za eksperimentalna merenja koristiće se aparati poslednje generacije visoke tačnosti: viskozimetar Anton Paar SVM 3000 (preciznosti 0.1%), digitalni gutinomer Anton Paar DMA 5000 (preciznosti 10-6 g cm-3), refraktometar Anton Paar RXA 156 (preciznosti 2×10-5). Merenja će se vršiti na atmosferskom pritisku i u temperaturnom intervalu od 288.15 do 333.15K. Ovi eksperimentalni podaci daju uvid u međumolekulske interakcije komponenata ispitivanih sistema, oblast mešljivosti delimično mešljivih sistema, kao i selektivnost rastvarača.

Na osnovu njihovih vrednosti izračunavaće se dopunske veličine: promena indeksa refrakcije ∆nD, promena viskoznosti ∆η, dopunska molarna zapremina VE, dopunska molarna Gibsova energija viskoznog toka ∆G*E. Korelisanje ovako dobijenih podataka vrši se preko empirijske Redlich-Kister jednačine. Potvrda međumolekulskih intrakcija vršiće se FT-IR


analizom. Eksperimentalni termodinamički podaci će se modelovati različitim prediktivnim i korelativnim modelima. Za modelovanje ravnotežnih podataka primeniće se UNIQUAC i NRTL modeli. Rezultati dobijeni na ovaj način mogu naći primenu u industriji kod različitih procesa separacije. 5. Očekivani naučni doprinos

Rezultati dobijeni u toku rada na ovoj doktorskoj disertaciji mogu predstavljati značajan naučni doprinos na polju termodinamičke ravnoteže čvrsto-tečno, tečno- tečno i njene primene kod razdvajanja tečnih komponenti pri procesima ekstrakcije i drugih separacionih procesa. U okviru istraživanja očekuje se nekoliko naučnih doprinosa:

Analiza novih netoksičnih rastvarača i ispitivanje njihove prirode i strukture; Proširenje baze podataka novim, pouzdanim eksperimentalnim podacima za jonske

tečnosti i poli(propilen glikole), kao i njihovih smeša, koje su značajne sa aspekta uklanjanja različitih zagađujućih supstanci iz industrijskih otpadnih tokova;

Doprinos saznanjima o mogućnostima zamene štetnih klasičnih organskih rastvarača novim ekološki prihvatljivim rastvaračima;

Verifikacija različitih termodinamičkih modela za primenu na ispitivane sisteme. 6. Plan istraživanja i struktura rada

Očekuje se da će doktorska disertacija imati sledeća poglavlja: Uvod, Teorijski deo, Eksperimentalni deo, Rezultati i diskusija, Zaključak, Literatura.

U poglavlju Uvod biće definisani glavni ciljevi disertacije, predmet istraživanja i doprinos disertacije.

U okviru Teorijskog dela doktorske disertacije biće obuhvaćen pregled literature prikazanih istraživanja, vezanih za eksperimentalne metoda korišćene pri određivanju termodinamičke ravnoteže tečno-tečno i čvrsto-tečno binarnih i pseudobinarnih smeša.

U okviru Eksperimentalnog dela biće definisano: Izbor sistema za analizu; Plan eksperimenata; Korišćene hemikalije; Eksperimentalne metode za određivanje ravnoteže čvrsto-tečno i tečno-tečno, gustine,

viskoznosti i indeksa refrakcije; Osnovni principi i način rada aparatura korišćenih za eksperimentalna merenja;

U poglavlju Rezultati i diskusija biće prikazani svi rezultati merenja kao i njihova diskusija. Detaljno će biti prikazani rezultati određivanja tačaka zamućenja višekomponentnih sistema pri određivanju ravnotežnih podataka, kao i rezultati termodinamičke karakterizacije homogenih binarnih smeša. Takođe, biće diskutovani i rezultati primenjenih modela pri obradi ekperimentalnih podataka.

Na osnovu izvršenih eksperimentalnih merenja i modelovanja, u poglavlju Zaključak biće sumirani svi najvažniji zaključci do kojih je kandidat došao tokom izrade ove doktorske disertacije.

Svi citirani navodi, kao i radovi koji su nastali u toku istraživanja i rada na ovoj doktorskoj disertaciji, nalaziće se u poglavlju Literatura.


7. Zaključak i predlog Na osnovu izloženog Komisija smatra da kandidat DANIJELA SOLDATOVIĆ, dipl. inž. ispunjava sve potrebne uslove za rad na predloženoj temi doktorske disertacije. Takodje na osnovu iznetih podataka, Komisija smatra da je tema predložene doktorske disertacije pod naslovom: „TERMODINAMIČKA ANALIZA RAVNOTEŽNIH, VOLUMETRIJSKIH I TRANSPORTNIH SVOJSTAVA VIŠEKOMPONENTNIH SISTEMA JONSKIH TEČNOSTI I ORGANSKIH RASTVARAČA“ naučno utemeljena i da će rezultati ovog rada predstavljati značajan naučni doprinos naučnoj oblasti hemijskog inženjerstva. Istraživanja u okviru ove doktorske disertacije pripadaju naučnoj oblasti Tehnološko inženjerstvo, za koju je matičan Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu. Komisija predlaže Nastavno - naučnom veću Tehnološko - metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu da kandidatu Danijeli Soldatović odobri izradu doktorske disertacije pod navedenim naslovom. Za mentora se predlaže Prof. dr Mirjana Kijevčanin, redovni profesor Tehnološko - metalurškog fakulteta u Beogradu. U Beogradu, 10.05.2016. godine

ČLANOVI KOMISIJE

Dr Mirjana Kijevčanin, redovni profesor Univerziteta u Beogradu, Tehnološko - metalurški fakultet

Dr Ivona Radović, vanredni profesor

Univerziteta u Beogradu, Tehnološko - metalurški fakultet

Dr Vuk Spasojević, naučni saradnik Univerzitet u Beogradu, Institut za nuklearne nauke Vinča


UNIVERZITET U BEOGRADU TEHNOLOŠKO-METALURŠKI FAKULTET NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU Predmet: Podobnost teme i kandidata Tihomira Kovačevića, diplomiranog inženjera tehnologije, za izradu doktorske disertacije Odlukom br. 35/161od 14. aprila 2016. godine, imenovani smo za članove Komisije za ocenu podobnosti teme i kandidata Tihomira Kovačevića, diplomiranog inženjera tehnologije, za izradu doktorske disertacije i naučne zasnovanosti teme „Uticaj modifikovanih mikro-čestica dobijenih iz nemetalne frakcije otpadnih štampanih ploča na mehanička i termička svojstva poliestarske smole sintetisane iz otpadnog poli(etilen tereftalata)‟. Na osnovu materijala priloženog uz Zahtev kandidata, Komisija podnosi sledeći

REFERAT 1. Podaci o kandidatu 1.1. Biografski podaci

Tihomir M. Kovačević, diplomirani inženjer tehnologije, je rođen 20.07.1984. godine u

Užicu. Medicinsku školu, smer farmaceutski tehničar, završio je u Užicu 2003. godine, kada i upisuje osnovne studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu, Univerziteta u Beogradu. Diplomirao je 2009. godine na smeru Organska hemijska tehnologija i polimerno inženjerstvo sa prosečnom ocenom studija 8,14. Diplomski rad na temu „Sinteza, struktura i solvatohromizam potencijalno farmakološki aktivnih 3-alkil-5-fenil i 3-alkil-5-metil-5-fenil hidantoina“, odbranio je sa ocenom 10 u junu 2009. godine na Katedri za Organsku hemiju. Doktorske studije je upisao na matičnom fakultetu 2010. godine na odseku Hemijsko inženjerstvo. Od jula 2010. do oktobra 2011. godine zaposlen u „IRC NIC“ A.D. Užice, a od oktobra 2011. godine u Inovacionom centru Tehnološko-metalurškog fakulteta gde je angažovan na projektu Ministarstva prosvete i nauke Republike Srbije, TR34033. Tihomir Kovačević govori engleski jezik. 1.2. Stečeno naučno-istraživačko iskustvo

Od januara 2011. godine radi kao istraživač na projektu tehnološkog razvoja Ministarstva

prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije pod nazivom „Inovativna sinergija nus-produkata, minimazacije otpada i čistije proizvodnje u metalurgiji‟ (br. 34033) u „IRC NIC‟ A.D. Užice (od 01.01.2011. do 01.10.2011.), a zatim u Inovacionom centru (od 01.10.2011. do sada). U zvanje istraživač saradnik izabran je u aprilu 2016. godine. Tihomir Kovačević je u okviru doktorskih studija položio sve ispite predviđene studijskim programom.


Položeni ispiti i ostvareni bodovi u okviru doktorskih studija

Redni br. Naziv predmeta ESPB Ocena 1. Hemijska kinetika 5 7 2. Fenomeni prenosa u inženjerstvu materijala 5 10 3. Odabrana poglavlja matematičke analize 5 8 4. Specijalna poglavlja prenosa mase 4 10 5. Viši kurs termodinamike 5 10 6. Fizička hemija polimera 4 10 7. Površinski aktivne materije 4 10 8. Strukturna analiza organskih molekula 6 10 9. Polimerizacije u heterogenim sistemima 4 8 10. Metalurgija praha 4 10 11. Viši kurs metalurških procesa 4 10 12. Završni ispit 30 10 13. Engleski jezik 10 Ukupno/srednja ocena 80 9,42

Završni ispit (pristupni rad za izradu doktorske disertacije) pod nazivom „Ispitivanje procesa

odvajanja, reciklaže i karakterizacije polimernih materijala iz otpadnih štampanih ploča‟ odbranio je u oktobru 2012. godine.

Oblast naučno-istraživačkog rada Tihomira Kovačevića obuhvata sinergiju otpadne PET ambalaže i nemetalne frakcije otpadnih štampanih ploča u cilju dobijanja novih kompozitnih materijala poboljšanih svojstava. Tihomir Kovačević je kao koautor učestvovao u izradi i publikaciji 6 radova u kategorijama M22-1, M51-1, M52-1, M33-2 i M63-1. Odlično poznaje rad na računaru, kao i na spektrofotometru koji se koristi za karakterizaciju organskih jedinjenja (FTIR). Objavljeni naučni radovi i saopštenja: Rad u istaknutom međunarodnom časopisu – M22 1. Hatim Issa, Marija Korać, Željko Kamberović, Milorad Gavrilovski, Tihomir Kovačević, A two-stage metal valorisation process from electric arc furnace dust (EAFD), METABK 55 (2), 2016, p. 149-152, IF 2014: 0,848; ISSN: 0543-5846 Rad u vodećem časopisu nacionalnog značaja – M51 1. Tihomir Kovačević, Željko Kamberović, Marija Korać, Zoran Anđić, Aleksandar Vasić, Simulacija rada visoke peći prilikom supstitucije koksa i sprašenog uglja granulisanom otpadnom plastikom, Tehnika-Rudarstvo, Geologija i Metalurgija 65 (2014) 5, p. 772-778, ISSN: 0040-2176 Rad u časopisu nacionalnog značaja – M52 1. Željko Kamberović, Marija Korać, Zoran Anđić, Marija Štulović, Tihomir Kovačević, Aleksandar Vujović, Ilija Ilić, Conceptual design for treatment of mining and metallurgical wastewater which contains arsenic and antimony, Metallurgical & Materials Engineering, 18 (4), 2012, p. 321-331, ISSN: 2217-8961


Saopštena sa skupova međunarodnog značaja štampana u celini – M33 1. Tihomir Kovačević, Željko Kamberović, Zoran Anđić, Marija Korać, Aleksandar Vasić, Simulation and experimental verification the treatment of dispersed zinc and iron bearing materials using software package for Waelz process (SPW), Proceedings, 47th International October Conference on Mining and Metallurgy, October 04-06, 2015, Bor Lake, Serbia, 343-346, ISBN: 978-86-7827-047-5 2. Vaso Manojlović, Željko Kamberović, Marija Korać, Milorad Gavrilovski, Miroslav Sokić, Branislav Matković, Tihomir Kovačević, Secondary aluminium as a reducing agent in the aluminothermic processes, ММЕ SЕЕ Metallurgical & Materials Congres of South-East Europe, 03-05 June, 2015, Belgrade, Serbia, 85-91, ISBN: 978-86-87183-27-8 Saopštenje sa skupa nacionalnog značaja štampano u celini – M63 1. Milisav Ranitović, Vesna Nikolić, Tihomir Kovačević, Delimično topljenje i centrifugiranje kao nova metoda pred-tretmana metaličnog granulata e-otpada: preliminarni laboratorijski test, Zbornik radova: 7. Simpozijum i 1. studentski simpozijum „Reciklažne tehnologije i održivi razvoj“, Soko Banja, 05-07. septembar, 2012, p. 14-18, ISBN 978-86-80987-97-2 1.3. Ocena podobnosti kandidata za rad na predloženoj temi

Dosadašnjim radom i postignutim rezultatima tokom doktorskih studija i u okviru naučno-

istraživačkog rada na projektu Ministarsta prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije, Tihomir Kovačević je pokazao sposobnost za bavljenje naučno-istraživačkim radom. Na osnovu izloženog, Komisija smatra da je Tihomir Kovačević ispunio sve potrebne uslove za rad na predloženoj temi doktorske disertacije. Tihomir Kovačević je koautor jednog rada objavljenog u istaknutom međunarodnom časopisu (M22), jednog rada u vodećem domaćem časopisu (M51), jednog rada u časopisu nacionalnog značaja (M52), dva rada saopštena na skupovima međunarodnog značaja štampana u celini (M33) i jednog rada saopštenog na skupu nacionalnog značaja štampanog u celini (M63). 2. Predmet i cilj istraživanja

Predmet ove doktorske disertacije je ispitivanje mehaničkih i termičkih svojstava kompozita

na bazi nemetalne frakcije otpadnih štampanih ploča i nezasićene poliestarske smole sintetisane iz otpadnog poli(etilen tereftalata).

Poli(etilen tereftalat) (PET) predstavlja jedan od najčešće upotrebljavanih inženjerskih polimera koji ima primenu u raznim granama industrije, kao što su automobilska, proizvodnja ambalaže za hranu i piće, tekstilna, elektronska i dr. Usled masovne proizvodnje i vrlo kratkog veka primene proizvoda od PET-a, dolazi do generisanja velike količine otpada koji ima štetan uticaj kako na životnu sredinu, tako i na zdravlje ljudi i životinja. Zbog toga je neophodna reciklaža PET-a koja može biti: primarna (tokom oblikovanja proizvoda u fabričkom krugu), sekundarna (ponovno oblikovanje čistog ili u smeši sa svežim PET-om nakon svog korisnog veka), tercijarna (termičkim ili hemijskim tretmanom PET se prevodi u svoje polazne reaktante ili druge korisne hemijske sirovine) i kvaternerna (koristi se kao gorivo). Proizvodi tercijarne reciklaže PET-a se mogu koristiti za sintezu nezasićenih poliestarskih, vinil estarskih i alkidnih smola koje se koriste za dobijanje premaza. Da bi se poboljšala mehanička svojstva, u tako dobijene smole se dodaju razna punila kao što su titan (IV)-oksid, modifikovane čestice silicijum(IV)-oksida, višeslojne ugljenične nanocevi i dr.


S druge strane, nemetalnu frakciju otpadnih štampanih ploča (NFŠP) čine polimerna smola, staklena i keramička vlakna i metali u tragovima, koje je, zbog kompleksnosti sastava štampanih ploča, nemoguće potpuno odvojiti od nemetalne frakcije. Štampane ploče su neizostavni deo elektronske opreme i u njima je sadržano preko 60 % ukupne materijalne vrednosti iste. Ta vrednost se najviše ogleda u sadržaju obojenih i plemenitih metala, tako da su dosadašnja istraživanja vezana za reciklažu štampanih ploča uglavnom išla u cilju valorizacije metala, dok se NFŠP spaljivala i/ili odlagala na deponije. Ipak, zbog prisustva bromovanih usporivača gorenja (engleski Brominated Flame retardants, BFR), NFŠP predstavlja opasan otpad te je neophodno njegovo adekvatno zbrinjavanje. Jedan od načina da se prevaziđe ovaj problem je da se otpadna štampana ploča samelje, a nemetalna frakcija odvoji prosejavanjem i iskoristi kao punilo u polimerima umesto komercijalnih punila.

Cilj predložene doktorske disertacije je dobijanje i karakterizacija novih kompozitnih materijala u kojima će polimernu matricu činiti nezasićena poliestarska smola sintetisana iz otpadnog PET-a, a kao punilo će se koristiti mikročestice dobijene iz nemetalne frakcije otpadnih štampanih ploča. Polimernu fazu NFŠP predstavlja epoksi smola gde se umesto bisfenola A, kao jednog od dva glavna konstituenta iste, koristi tetrabrom-bisfenol A (TBBP A) kao reaktivni bromovani usporivač gorenja (BFR). Kao punilo koristiće se sledeće mikročestice NFŠP: nemodifikovane, površinski aktivirane (neorganskim kiselinama i bazama), kao i modifikovane organskim molekulima koje sadrže vinil reaktivne grupe. Pratiće se uticaj udela i granulacije dodatih mikročestica NFŠP na mehanička i termička svojstva dobijenih kompozitnih materijala. Naučni ciljevi doktorske disertacije

Nezasićene poliestarske smole imaju veliku primenu u industriji: za proizvodnju cevi, delove

brodova i čamaca, u automobilskoj industriji i dr. Zbog toga je bitno da pomenuti materijal ima adekvatna svojstva za određeni tip namene zbog čega mu se dodaju razni aditivi, pre svega punila neorganskog i organskog porekla. U tu svrhu koriste se titanijum (IV)-oksid [1], organohemijski modifikovane čestice silicijum(IV)-oksida [2-4] ili organski/neogranski modifikovane višeslojne ugljenične nanocevi [5]. Pokazano je da je značajno poboljšanje mehaničkih i termičkih svojstava nanokompozitnih materijala dodatkom silike uzrokovano snažnim interakcijama između čestica nanosilike i nezasićene poliestarske smole [6, 7]. Takođe, utvrđeno je da se dobra kompatibilnost i disperzivnost čestica nanopunila sa polimernom matricom ostvaruje modifikacijom površinskih grupa istih upotrebom organosilana [8, 9]. Međutim, o upotrebi NFŠP kao punila postoji vrlo malo podataka [10]. Do sada je NFŠP korišćena kao punilo u epoksi smolama koje se koriste za dobijanje premaza (boje, lakovi) ili građevinskog materijala [11], kao supstituent za piljevinu u fenolnim pločama [12] i za poboljšanje mehaničkih svojstava polipropilena (PP) [13, 14]. Uglavnom se NFŠP podvrgava hemijskoj reciklaži pirolizom [15], upotrebom natkritičnog fluida [16], gasifikacijom [17] ili hidrogenolitičkom degradacijom [18].

U okviru istraživanja ove doktorske disertacije razviće se novi kompozitni materijali na bazi NFŠP i nezasićene poliestarske smole sintetisane iz otpadnog PET-a. Nemetalna frakcija štampanih ploča će se koristi kao punilo za polimernu matricu od nezasićene poliestarske smole. Pre izvođenja eksperimenata, NFŠP i nezasićena poliestarska smola će biti karakterisani upotrebom sledećih metoda: fluorescencija X zracima (XRF), infracrvena spektroskopija sa Furievom transformacijom (FTIR), nuklearno-magnetno-rezonantna spektroskopija (1H NMR), skenirajuća elektronska mikroskopija (SEM) i Ramanova spektroskopija. U prvoj fazi eksperimenata, mikročestice NFŠP će se, bez prethodnog tretmana, dodavati kao punilo u polimernu matricu nezasićene poliestarske smole. Dobijeni kompoziti će biti podvrgnuti ispitivanju mehaničkih i termičkih svojstava gde će se pratiti uticaj udela i granulacije dodatih mikročestica NFŠP na pomenuta svojstva. U tu svrhu će se upotrebiti sledeće metode karakterizacije dobijenih kompozita: dinamičko-mehanička analiza (DMA), diferencijalna


skenirajuća kalorimetrija (DSC), ispitivanja zatezne i savojne jačine, otpornost na udar (Šarpijev test), kao i ispitivanja skupljanja smole tokom umrežavanja upotrebom Aramis 6.2.0 softvera. U drugoj fazi će mikročestice NFŠP biti površinski aktivirane upotrebom neorganskih kiselina i baza i funkcionalizovane dodatkom organskih molekula koji sadrže vinil reaktivne grupe. Tako dobijeni kompoziti će biti karakterisani na način opisan kao u prvoj fazi nakon čega će se izvršiti uporedna analiza svojstava kompozita dobijenih u prvoj i drugoj fazi eksperimenata. Pored toga, zbog prisustva broma u polimernoj fazi NFŠP u obliku usporivača gorenja, ispitaće se i gorivost dobijenih kompozita. Cilj je dobiti kompozitni materijal zadovoljavajuće klase gorivosti u skladu sa odabranim standardom. Ovako dobijeni kompoziti bi se upotrebljavali za izradu proizvoda koji trpe dinamičko-mehanička opterećenja i imaju visoku otpornost na dejstvo toplote i otvorenog plamena.

Najvažniji literaturni podaci koji se odnose na ovu temu su: [1] Srinivasa Moorthy S., Manonmani K.: Research on sliding wear behavior of TiO2 filled

glass fiber reinforced polymer composite. Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology, 7, 3356–3361 (2014)

[2] Jastrzêbska M., Janik H., Paukszta D.: The investigation of polyester composites filled by modified bentonite. Polimery, 59, 656–661 (2014)

[3] Rusmirović J. D., Radoman T., Džunuzović E. S., Džunuzović J. V., Markovski J., Spasojević P., Marinković A. D.: Effect of the modified silica nanofiller on the mechanical properties of unsaturated polyester resins based on recycled polyethylene terephthalate. Polymer Composites, in press (2015), DOI:10.1002/pc.23613

[4] Rusmirović J. D., Trifković K. T., Bugarski B., Pavlović V. D., Džunuzović J. V., Tomić M., Marinković A. D.: High performance unsaturated polyester based nanocomposites: Effect of vinyl modified nanosilica on mechanical properties. Express Polymer Letters, 10, 139-159 (2016)

[5] May-Pat A., Avilés F., Toro P., Yazdani-Pedram M., Cauich-Rodríguez J. V.: Mechanical properties of PET composites using multiwalled carbon nanotubes functionalized by inorganic and itaconic acids. Express Polymer Letters, 6, 96–106 (2012)

[6] Guo L., Xu X., Zhang Y., Zhang Z.: Effect of functionalized nanosilica on properties of polyoxymethylenematrix nanocomposites. Polymer Composites, 35, 127–136 (2014)

[7] Tong L., Pu Z., Chen Z., Huang X., Liu X.: Effect of nanosilica on the thermal, mechanical, and dielectric properties of polyarylene ether nitriles terminated with phthalonitrile. Polymer Composites, 35, 344–350 (2014)

[8] Castellano M., Turturro A., Marsano E., Conzatti L., Vicini S.: Hydrophobation of silica surface by silylation with new organo-silanes bearing a polybutadiene oligomer tail. Polymer Composites, 35, 1603–1613 (2014)

[9] Hong R. Y., Fu H. P., Zhang Y. J., Liu L., Wang J., Li H. Z., Zheng Y.: Surface- modified silica nanoparticles forreinforcement of PMMA. Journal of Applied PolymerScience, 105, 2176–2184 (2007)

[10] Hong S.G., Su S.H.: The use of recycled printed circuit boards as reinforcing fillers in the polyester composite, Journal of Environmental Science and Health: Part A, 31, 1345–1359 (1996)

[11] Li J., Shrivastava P., Gao Z., Zhang H. C.: Printed circuit board recycling: A state of art survey, IEEE Transaction on Electronics Packaging Manufacturing, 27, 33–42 (2004)


[12] Guo J., Rao Q., Xu Z.: Application of glass-nonmetals of waste printed circuit boards to produce phenolic moulding compound, Journal of Hazardous Materials, 153, 728-34 (2008)

[13] Zheng Y., Shen Z., Cai C., Ma S., Xing Y. J.,: The reuse of nonmetals recycled from waste printed circuit boards as reinforcing fillers in the polypropylene composites, Journal of Hazardous Materials, 163, 600-606 (2009)

[14] Zheng Y., Shen Z., Cai C., Ma S., Xing Y.: Influence of nonmetals recycled from waste printed circuit boards on flexural properties and fracture behavior of polypropylene composites, Materials & Design, 30, 958-963 (2009)

[15] Long L., Sun S., Zhong S., Dai W., Liu J., Song W.: Using vacuum pyrolysis and mechanical processing for recycling waste printed circuit boards, Journal of Hazardous Matererials, 177, 626-632 (2010)

[16] Sasse F., Emig G.: Chemical recycling of polymer materials, Chemical Engineering & Technology, 21, 777–789 (1998)

[17] Tagaya H., Shibasaki Y., Kato C., Kadokawa J., Hatano B.: Decomposition reactions of epoxy resin and polyetheretherketone resin in sub- and supercritical water, Journal of Material Cycles and Waste Management, 6, 1–5 (2004)

[18] Braun D., Gentzkow W., Rudolf A. P.: Hydrogenolytic degradation of thermosets, Polymer Degradation and Stability, 74, 25–32 (2001)

3. Polazne hipoteze Pregledom postojeće literature utvrđeno je da postoji vrlo mali broj istraživanja koja se bave fizičkim postupcima reciklaže NFŠP. Uglavnom su se vršili hemijski postupci reciklaže pomenutog materijala, najčešće piroliza. Hemijski postupci reciklaže ove vrste materijala nisu ekološki prihvatljivi, jer je vrlo teško kontrolisati emisiju štetnih, otpadnih gasova tokom istih, pre svih HBr-a i eventualno formiranih dioksina i furana. Zbog toga su u ovom radu razmatrani samo fizički postupci reciklaže NFŠP. Što se tiče upotrebe NFŠP kao punila, u literaturi postoji vrlo malo podataka. Takođe, u literaturi se ne mogu pronaći istraživanja vezana za dobijanje kompozita na bazi NFŠP i nezasićenih poliestarskih smola.

Imajući to u vidu, polazne hipoteze koje se mogu izdvojiti kao osnova za započinjanje naučno-istraživačkog rada u okviru ove doktorske disertacije su sledeće:

Nezasićenim poliestarskim smolama sintetisanim iz otpadnog PET-a će se kao punilo dodavati nemodifikovane, površinski aktivirane i funkcionalizovane mikročestice NFŠP i izvršiti uporedna analiza mehaničkih i termičkih svojstava kompozita dobijenih dodatkom sve tri vrste čestica.

Modifikovanjem površine mikro-punila (aktivacija i funkcionalizacija) izvršiće se njihova hidrofobizacija i uvešće se centri reaktivnosti koji učestvuju u umrežavanju kompozitnih materijala interakcijama sa poliestarskim lancima čime će se postići bolja kompatibilnost i disperzija mikro-čestica u polimernoj matrici.

Dobijanje polimernih mikrokompozita sa mikročesticama NFŠP kao ravnomerno dispergovanim puniocima predstavlja svojevrstan izazov zbog otežane procesabilnosti usled povećanja viskoznosti. Prevazilaženje tog problema je moguće dobro izabranom metodom funkcionalizacije punioca i tehnikom pripreme mikro-kompozita.


Usled sadržaja bromovanih usporivača gorenja u polimernoj fazi NFŠP, očekuje se dobijanje mikrokompozita smanjene gorivosti u odnosu na čistu nezasićenu poliestarsku smolu ili smolu sa dodatkom konvencionalnih punila.

4. Naučne metode istraživanja Kako bi se potvrdile postavljene hipoteze, biće korišćene opšte i posebne naučne metode

istraživanja. Od opštih naučnih metoda istraživanja biće primenjene: induktivno i deduktivno zaključivanje, komparacija, analiza i sinteza, apstrakcija i konkretizacija, kao i generalizacija. U ovom radu će se koristiti otpadni PET za sintezu nezasićenih poliestarskih smola koje će biti ojačane dodatkom nemodifikovanih, površinski aktiviranih i funkcionalizovanih mikročestica dobijenih iz nemetalne frakcije otpadnih štampanih ploča sa sadržajem BFR. Za karakterizaciju dobijenih kompozitnih materijala, definisanje faznih i strukturnih svojstava, morfologije, dinamičko-mehaničkih i termičkih svojstava, koristiće se različite instrumentalne tehnike: infracrvena spektroskopija sa Furijeovom transformacijom – FTIR, skenirajuća elektronska mikroskopija – SEM, Ramanova spektroskopija, diferencijalno-skenirajuća kalorimetrija – DSC, dinamičko-mehanička analiza - DMA, nuklearno-magnetno rezonantna spektroskopija – 1H NMR, a biće ispitana gorivost, kao i zatezna, savojna čvrstoća i otpornost na lom (Šarpijev test). Skupljanje smole tokom umrežavanja će se pratiti sistemom dve kamere, nakon čega će se dobijene slike analizirati upotrebom softvera Aramis 6.2.0. Za statističku obradu dobijenih eksperimentalnih rezultata koristiće se matematičke funkcije greške. 5. Očekivani naučni doprinos

Očekuje se da će rezultati istraživanja u okviru ove doktorske disertacije dati: Nove kompozitne materijale poboljašnih dinamičko-mehaničkih i termičkih svojstava; Unapređenje termičkih svojstava dodatkom nemodifikovanih mikročestica NFŠP,

pogotovo pri većim udelima istih; Površinskom aktivacijom i funkcionalizacijom mikročestica očekuje se, pored dobrih

termičkih, i značajno unapređenje mehaničkih svojstava kompozitnih materijala; Potpunu karakterizaciju sintetisanih smola, mikročestica NFŠP, kao i dobijenih novih

kompozitnih materijala; Doprinos saznanjima o uticaju granulacije, aktivacije i funkcionalizacije mikročestica,

kao i udela istih na mehanička i termička svojstva dobijenih kompozitnih materijala; Bolji pristup u potpunom sagledavanju svojstava novih materijala na osnovu

eksperimentalnih rezultata i metoda karakterizacije; Takođe se očekuje da će razvijena metodologija doprineti rešavanju problema otpadnih

štampanih ploča čime će se omogućiti proaktivno i efikasno vođenje politike zaštite i održivog razvoja u cilju poboljšanja kvaliteta životne sredine.


6. Plan istraživanja i struktura rada Najpre će biti pripremljeni kompoziti sa dodatkom nemodifikovanih mikročestica NFŠP u

polimernu matricu od nezasićene poliestarske smole prethodno sintetisane iz otpadnog PET-a i karakterisane. Biće praćen uticaj udela i granulacije dodatih mikročestica NFŠP na mehanička i termička svojstva dobijenih kompozita. Nakon ispitivanja mehaničkih svojstava, izvršiće se selekcija NFŠP koji sa nezasićenom poliestarskom smolom daju kompozite koji imaju optimalna svojstva.

Potom će se odabrana frakcija NFŠP (udeo i granulacija) površinski aktivirati upotrebom neorganskih kiselina i baza i funkcionalisati dodatkom molekulskih vrsta sa reaktivnim krajnjim vinil grupama. Nakon toga će uslediti ispitivanje mehaničkih i termičkih svojstava dobijenih kompozita prethodno opisanim metodama i uporedna analiza sa pomenutim svojstvima prethodno dobijenih kompozita sa nemodifikovanim mikročesticama NFŠP. Pored toga, biće izvršena i uporedna analiza uticaja odabranih sredstava za aktivaciju i funkcionalizaciju mikročestica NFŠP na svojstva dobijenih kompozita.

Predviđa se da će u doktorskoj disertaciji biti obrađena sledeća poglavlja: Uvod, Teorijski deo, Eksperimentalni deo, Rezultati i diskusija, Zaključak i Literatura.

U poglavlju Uvod, biće razmotreni aktuelni trendovi, predmet i cilj istraživanja, kao i očekivani doprinos disertacije.

Teorijski deo, podeljen na potpoglavlja, sadržaće osvrt na PET i njegove postupke reciklaže, sa akcentom na tercijarnu reciklažu. Pored toga, Teorijski deo će obuhvatiti literaturne podatke o štampanim pločama, njihovim postupcima reciklaže sa posebnim osvrtom na nemetalnu frakciju i njenom uticaju na kvalitet životne sredine pri neadekvatnom zbrinjavanju. U okviru Teorijskog dela će biti prikazana i dosadašnja istraživanja vezana za nezasićene poliestarske smole dobijene iz otpadnog PET-a, materijale koji se koriste kao punila za ojačavanje i poboljšanje mehaničkih svojstava smola, kao i mogućnost njihove primene u industriji.

U Eksperimentalnom delu biće navedeni svi korišćeni materijali, detaljan opis sinteze nezasićenih poliestarskih smola i dobijanje kompozita dodatkom mikročestica NFŠP u matricu istih. Pored toga, biće detaljno opisana aktivacija i funkcionalizacija mikročestica NFŠP, kao i sve metode karakterizacije koje će biti korišćene tokom izrade disertacije.

U poglavlju Rezultati i diskusija biće detaljno analizirani rezultati eksperimentalnog rada i upoređeni sa literaturnim podacima.

U Zaključku će biti sumirano celokupno istraživanje uz osvrt na inovativne metode i pristupe problematici, kao i prednosti koje se tiču potencijalne primene.

U Literaturi će biti navedeni radovi i literaturni izvori citirani u disertaciji, kao i radovi proistekli iz sprovedenih istraživanja. 7. Zaključak i predlog

Na osnovu iznetih podataka, Komisija smatra da je tema predložene doktorske disertacije

kandidata Tihomira Kovačevića, diplomiranog inženjera tehnologije, „Uticaj modifikovanih mikro-čestica dobijenih iz nemetalne frakcije otpadnih štampanih ploča na mehanička i termička svojstva poliestarske smole sintetisane iz otpadnog poli(etilen tereftalata)‟ naučno zasnovana i predlaže Nastavno-naučnom veću da je prihvati. Za mentore se predlažu dr Aleksandar Marinković docent Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu i dr Melina Kalagasidis Krušić, vanredni profesor, Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu. Istraživanja u okviru ove doktorske disertacije pripadaju naučnoj oblasti Tehnološko inženjerstvo i užoj naučnoj oblasti Hemijsko inženjerstvo za koju je Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu matična ustanova.


U Beogradu 16. maj 2016. ČLANOVI KOMISIJE ______________________________________________ Dr Aleksandar Marinković, docent Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet ______________________________________________ Dr Melina Kalagasidis Krušić, van. prof. Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet ______________________________________________ Dr Željko Kamberović, red. prof Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet ______________________________________________ Dr Petar Uskoković, red. prof Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet _______________________________________________ Dr Jasna Džunuzović, naučni savetnik

Univerzitet u Beogradu, Institut za hemiju, tehnologiju i metalurgiju


NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU TEHNOLOŠKO-METALURŠKOG FAKULTETA UNIVERZITETA U BEOGRADU Predmet: Referat o urađenoj doktorskoj disertaciji kandidata mr Aleksandra Ćosovića, dipl. ing.tehnologije.

Odlukom Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta, Univerziteta uBeogradu, od 03.03.2016. godine, imenovani smo za članove Komisije za ocenu i odbranudoktorske disertacije kandidata mr Aleksandra Ćosovića, diplomiranog inženjera tehnologije,istraživača-saradnika u Institutu za tehnologiju nuklearnih i drugih mineralnih sirovina, pod nazivom:

„SINTEZA NANOKRISTALNOG NIKL-FERITA U NATKRITIČNIM USLOVIMA I PRIMENOM SKROBNE MIKROEMULZIJE”

Komisija je pregledala doktorsku disertaciju i podnosi Nastavno-naučnom

većuTehnološko-metalurškog fakulteta sledeći

REFERAT

1. UVOD 1.1 Hronologija odobravanja i izrade disertacije 04.09.2015. – Kandidat mr Aleksandar R. Ćosović dipl. ing, predložio je temu doktorske disertacije pod nazivom: „Sinteza nanokristalnog nikl-ferita u natkritičnim uslovima i primenom skrobne mikroemulzije“. 17.09.2015. – Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta u Beogradu doneta je Odluka br. 35/377 o imenovanju Komisije za ocenu podobnosti teme i kandidata mr Aleksandra R. Ćosovića, dipl. ing. za izradu doktorske disertacije pod nazivom: „Sinteza nanokristalnog nikl-ferita u natkritičnim uslovima i primenom skrobne mikroemulzije“. 22.10.2015. – Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta u Beogradu doneta je odluka o prihvatanju Referata Komisije za ocenu podobnosti teme i kandidata i odobravanju izrade doktorske disertacije mr Aleksandra R. Ćosovića, dipl. ing, pod nazivom: „Sinteza nanokristalnog nikl-ferita u natkritičnim uslovima i primenom skrobne mikroemulzije“, a za mentora ove doktorske disertacije imenovan je dr Aleksandar Orlović, redovni profesor Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu. 23.11.2015. – Na sednici Veća naučnih oblasti tehničkih nauka Univerziteta u Beogradu dataje saglasnost na predlog teme doktorske disertacije mr Aleksandra R. Ćosovića, dipl. ing, podnazivom: „Sinteza nanokristalnog nikl-ferita u natkritičnim uslovima i primenom skrobne mikroemulzije“. 03.03.2016. – Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta u Beogradu doneta je Odluka br. 35/84 o imenovanju Komisije za ocenu i odbranu doktorske disertacije mr Aleksandra R. Ćosovića, dipl. ing, pod nazivom: „Sinteza nanokristalnog nikl-ferita u natkritičnim uslovima i primenom skrobne mikroemulzije“.


1.2 Naučna oblast disertacije

Istraživanja u okviru ove doktorske disertacije pripadaju naučnoj oblasti Hemija i hemijska tehnologija, za koju je matičan Tehnološko-metalurški fakultet, Univerziteta u Beogradu. Za mentora ove doktorske disertacije imenovan je dr Aleksandar Orlović, redovni profesor Tehnološko-metalurškog fakulteta, Univerziteta u Beogradu, koji je na osnovu objavljenih publikacija i iskustva kompetentan da rukovodi izradom ove doktorske disertacije.

1.3 Biografski podaci o kandidatu

Aleksandar R. Ćosović je rođen 07.03.1974. godine u Beogradu, gde je završio Osnovnu školu i gimnaziju „Sveti Sava“. Diplomirao je 2001. godine na Tehnološko-metalurškom fakultetu u Beogradu, na odseku za hemijsko inženjerstvo, sa prosečnom ocenom tokom studija 8,92 (osam i devedesetdva). Diplomski rad je odbranio na Katedri za hemijsko inženjerstvo sa ocenom 10. Nakon diplomiranja upisao je postdiplomske studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu u Beogradu, smer Fenomeni prenosa, gde je u martu 2008. godine odbranio magistarsku tezu pod nazivom: „Ispitivanje uklanjanja tečnog otpada kombinovanim postupkom isparavanja i katalitičkog sagorevanja“. Od 2002. godine je zaposlen u Institutu za tehnologiju nuklearnih i drugih mineralnih sirovina (ITNMS) u Beogradu, gde radi i danas. Angažovan je na projektima Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja u zvanju istraživač saradnik i obavlja fuknciju koordinatora Laboratorije za zaštitu životne sredine i rukovodioca Centralne Laboratorije za ispitivanja.

Od 2002. godine bio je uključen u realizaciju sledećih naučno-istraživačkih projekata finansiranih od strane Ministrastva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije u zvanju istraživač pripravnik i istraživač saradnik:

• „Primena tehničko-tehnoloških rešenja u sanaciji i unapređenju životne sredine“ - MNT

0098, (2002.-2004.); • „Tehničko-tehnološka rešenja u razvoju čistih tehnologija kao osnova strategije održivog

industrijskog razvoja“ - TR 6707, (2005.-2007.); • „Rekultivacija deponija isplake i mogućnosti remedijacije i bioremedijacije zemljišta,

otpadnih voda i teških taloga, akcidentno incidentno kontaminiranih naftom i njenim derivatima“ - TD 7032, (2005.-2007.);

• „Razvoj postupaka, metoda i materijala za prečišćavanje otpadnih industrijskih gasnih tokova i praćenje uticaja na životnu sredinu“ – TR 21020 A (2008.-2010.);

• „Razvoj tehnoloških procesa prerade nestandardnih koncentrata bakra u cilju optimizacije emisije zagađujućih materija” – TR 34023 (2011.-2015.).

2. OPIS DISERTACIJE

2.1 Sadržaj disertacije Doktorska disertacija Aleksandra Ćosovića pod naslovom „Sinteza nanokristalnog nikl-

ferita u natkritičnim uslovima i primenom skrobne mikroemulzije” napisana je na 196 strana A4 formata (sa proredom 1,5) i sadrži 60 slika. Tekst disertacije obuhvata sledeća poglavlja: Uvod i teorijski deo (33 strane), Eksperimentalni deo (24 strane), Rezultate i diskusiju (58 strana), Zaključak (2 strane), Literaturu (154 literaturna navoda, 15 strana), Prilog (64 strane) i kratku Biografiju autora. Pored toga, postoji Izvod na srpskom i engleskom jeziku (po 2 strane), Sadržaj i Zahvalnica. Po svojoj formi i sadržaju, podneti rad zadovolјava sve standarde Univerziteta u Beogradu za doktorsku disertaciju.


2.2 Kratak prikaz pojedinačnih poglavlja U Uvodu je dat osvrt na oblast istraživanjai predmet ove doktorske disertacije koji

podrazumevaju sintezu nanokristalnih prahova oksida metala i ispitivanje inovativnih metoda sinteze nanokristalnog praha nikl-ferita iz jeftinih i lako dostupnih prekursora, primenom mikroemulzije na bazi rastvorljivog skroba i natkritičnog fluida. Istaknut je značaj predmetnih istraživanja i ukratko je predstavljen i realizovani plan istraživanja i različite karakterizacione instrumentalne tehnike koje su korišćene za određivanje hemijskog sastava, fizičko-hemijskih i magnetnih svojstava dobijenih prahova. Takođe u kratkim crtama predstavljen je cilj istraživanja, koji se odnosi na definisanje reakcionih parametara i kvantifikaciju njihovih performansi u odnosu na klasične i već dostupne metode, kao i nova saznanja do kojih se došlo tokom realizacije.

Teorijski deo disertacije je podeljen na četiri tematske celine: Feriti, Sinteza nanokristalnih prahova nikl-ferita na atmosferskom i povišenom pritisku, Procesi sinteze u natkritičnim uslovima i Svojstva magnetnih materijala. U prvoj celini predstavljeni su feriti kao grupa jedinjenja, njihova struktura, način dobijanja i primena. U kratkim crtama predstavljen je i nikl-ferit, čija je sinteza predmet ove disertacije. Druga i treća celina su zasnovane na detaljnom pregledu dostupne literature. U drugoj celini pažnja je posvećena metodama koje se najčešće primenjuju za sintezu nanokristalnog nikl-ferita u subkritičnim uslovima, njihovim karakteristikama i svojstvima prahova dobijenim ovim metodama, dok se treća celina odnosi na natkritične fluide i njihovu dosadašnju primenu u sintezi oksida metala i nikl-ferita. U obe celine poseban naglasak je dat na uzorčno posledičnu vezu između uslova sinteze i svojstava dobijenih prahova. Četvrta celina obuhvata pregled važnijih pojmova i veličina u magnetizmu, neophodnih za diskusiju magnetnog ponašanja sintetisanih nanokristalnih prahova nikl-ferita.

Eksperimentalni deo sadrži detaljan opis primenjenih procedura sinteze i opis metoda kojima je vršena karakterizacija dobijenih prahova. Izabrani procesi sinteze obuhvataju predlog novih metoda sinteze na bazi taloženja u tečnoj fazi i solvotermalnog procesa u natkritičnoj oblasti, kao i tri klasične metode sinteze u tečnoj i čvrstoj fazi kojima su sintetisani kontrolni uzorci. Novopredložene metode se odnose na modifikovanu reakciju u čvrstoj fazi, unapređenu reakciju taloženja u tečnoj fazi, koja se izvodi u skrobnoj emulziji i metodu „kalupa“, kao i na solvotermalnu sintezu u sub- i natkritičnom etanolu koja uključuje i redukciju jona gvožđa. Svojstva dobijenih prhahova određena su primenom instrumentalnih tehnika i upoređena sa svojstvima kontrolnih uzoraka dobijenih reakcijom taloženja u vodenom i alkoholnom rastvoru na ambijentalnim uslovima i reakcijom u čvrstoj u fazi.

Poglavlje Rezultati i diskusija sastoji se iz četiri celine, u kojima su prikazani i detaljno analizirani dobijeni rezultati za svaku pojedinačnu metodu sinteze. U prvom potpoglavlju prikazani su i prodiskutovani rezultati koji se odnose na fazni sastav, morfološke karakteristike i magnetno ponašanje nanokristalnog praha nikl-ferita dobijenog reakcijom u čvrstoj fazi. Dobijeni prah je ispitan XRD, SEM, TEM analizom, a dodatna strukturna analiza je izvedena Mössbauer-ovom spektroskopskom analizom (MS) i termomagnetnim merenjima (TM). Magnetno ponašanje uzorka analizirano je na vibracionom magnetometru (VSM). Diskusija uticaja uslova sinteze na osobine materijala potkrepljena je i dopunskom DTA-TGA analizom. U drugom potpoglavlju predstavljeni su rezultati analize nanokristalnog praha nikl-ferita dobijenog reakcijom taloženja u vodenom rastvoru. Pored već pomenutih tehnika za strukturnu (XRD, MS i TM) i morfološku analizu (SEM), uzorak praha je ispitan i FTIR i BET tehnikama. Treće potpoglavlje se odnosi na novu metodu sinteze reakcijom taloženja u skrobnoj emulziji i metodu „kalupa“ na bazi skrobne emulzije. Sintetisani prahovi su ispitani svim nabrojanim tehnikama, s tim što je za analizu morfoloških karakteristika umesto BET metode korišćena FE-SEM tehnika. U četvrtom potpoglavlju prikazani su rezultati analize uzoraka prahova nikl-ferita sintetisanih taloženjem u etanolu, kao i primenom natkritičnog etanola i etanola u uslovima bliskim natkritičnim. Kao i prethodno potpoglavlje i ovo se odnosi na novu metodu sinteze koja je predložena i ispitivana u okviru disertacije. Sintetisani prahovi su ispitani svim nabrojanim tehnikama, s tim što je za


analizu morfoloških karakteristika korišćena i TEM tehnika. Na kraju poglavlja jasno i pregledno su sumirana sva zapažanja za nanokristalne prahove dobijene svim primenjenim metodama sinteze i dat je tabelarni pregled karakteristika svih prahova. U svim potpoglavljima prikazani su samo najznačajniji rezultati sprovedenih analiza, dok su svi relevantni rezultati dati u Prilogu organizovani po oznakama sintetisanih uzoraka na koje se odnose.

U poglavlju Zaključak su sumirani izvedeni zaključci za nove metode sinteze. Navedena literatura (154 citata) obuhvata relevantne radove iz oblasti istraživanja i pokriva sve delove disertacije. Disertacija sadrži još i kratku biografiju kandidata, izjavu o autorstvu, izjavu o istovetnosti štampane i elektronske verzije rada i izjavu o korišćenju.

3.OCENA DISERTACIJE 3.1 Savremenost i originalnost

Spinеlni feriti opšte formule AFe2O4 (A = Mn, Co, Ni, Mg, Zn,...), kojima pripada i nikl-ferit (NiFe2O4), su jedni od najznačajnijih i najšire korišćenih funkcionalnih materijala, koji se u velikoj meri koriste zahvaljujući svojim magnetnim, električnim i optičkim svojstvima. Iako su poznati i nalaze se u primeni već duže vreme, sa razvojem nanotehnologije i mikroelektronike došlo je do nove ekspanzije njihove primene. Naročito veliko interesovanje vlada za nanostrukturnim feritima, s obzirom da poseduju znatno drugačija svojstva od klasičnih mikrokristalnih materijala. Danas se ovi materijali koriste u izradi magnetnih memorijskih uređaja visoke gustine, mikrotalasnih uređaja, telekomunikacione opreme, magnetnih fluida, magnetnih sistema za dostavu lekova, zaštite od elektromagnetnog zračenja, katalizatora, gorivnih ćelija i senzora gasova.

NiFe2O4 je u osnovi keramički materijal, čija sinteza u nanokristalnoj formi još uvek predstavlja izazov. Kako funkcionalna svojstva ovog materijala direktno zavise od njegove strukture (morfologije, veličine kristala) i faznog sastava tako je izbor uslova kao i same metode sinteze presudan za njegovu dalju primenu. Konvencionalne metode sinteze NiFe2O4 podrazumevaju fazu termičke obrade – žarenja, koju karakteriše unos velike količine energije, i koja ima jako veliki uticaj na strukturu, a time i na svojstva materijala. Ovo je prvenstveno značajno zbog toga što su mnoge poželjne karakteristike materijala, kao što su nano dimenzije, razvijena površina i visok kvalitet magnetnih svojstava upravo favorizovane suprotnim reakcionim uslovima. U tom smislu izbor metode sinteze NiFe2O4 uvek predstavlja kompromis i izbor između veličine kristala, oblika čestica i kvaliteta magnetnih svojstava materijala. Iz tog razloga postoji značajan interes za istraživanje i razvoj novih metoda sinteze koje bi omogućavale drugačiji odnos željenih svojstava.

Upotreba nadkritičnih fluida u sintezi nanočestičnih metala i oksida metala uopšteno privlači dosta pažnje zahvaljujući njihovim jedinstvenim i podesivim svojstvima. Posebnu pogodnost predstavlja to što pružaju određeni stepen kontrole nad procesom sinteze, jer se jednostavnim podešavanjem pritiska i temperature u sistemu mogu ostvariti povoljni uslovi za kristalizaciju. U ovom domenu poslednjih godina naročito je interesantna upotreba primarnih alkohola, koji u nadkritičnim uslovima pokazuju i redukujuća svojstva.

U okviru disertacije ispitivana je mogućnost primene dve nove metode sinteze koje do sada nisu korišćene za sintezu nanokristalnog praha nikl-ferita. Prva metoda sinteze predstavlja modifikaciju reakcije taloženja u vodenom rastvoru, koja je unapređena primenom skrobne emulzije. Ovom metodom se dobijaju prahovi dobre kristalne strukture i uske raspodele veličina čestica bez korišćenja skupih i toksičnih organskih rastvarača i površinski aktivnih jedinjenja. Druga metoda predstavlja prvu primenu natkritičnih primarnih alkohola za sintezu nanokristalnog praha nikl-ferita koja se zasniva na primeni alkohola kao reakcionog medijuma i redukcionog agensa.


3.2 Osvrt na referentnu i korišćenu literaturu U toku izrade doktorske disertacije kandidat je pregledao literaturu vezanu za sintezu

nanokristalnih prahova, sa posebnim osvrtom na uslove sinteze i karakteristike dobijenih prahova. Pregledana je obimna literatura koja se odnosi na sintezu nanokristalnih prahova ferita i nikl-ferita, kao i literatura koja se odnosi na različite instrumentalne metode za karakterizaciju čvrstih nanokristalnih materijala. Iz popisa literature koja je korišćena u istraživanju, od čega je više od 60 % radova objavljenih u poslednjih 10 godina, kao i objavljenih radova kandidata mr Aleksandra Ćosovića može se videti da kandidat na adekvatnom nivou poznaje predmetnu oblast istraživanja i aktuelno stanje istraživanja u ovoj oblasti u svetu. 3.3 Opis i adekvatnost primenjenih naučnih metoda

U disertaciji je za realizaciju predloženog ispitivanja korišćena kombinacija detaljne analize prethodno objavljenih literaturnih podataka, teorijske analize i eksperimentalnih ispitivanja.

Analiza literaturnih podataka i teorijska analiza sprovedene su u cilju pripreme podloga za definisanje novih metoda sinteze nanokristalnog praha nikl-ferita, kao i kriterijuma na osnovu kojih je ocenjivan kvalitet dobijenih prahova i predloženih metoda.

U okviru eksperimentalnih ispitivanja pripremnjeni su prahovi za koje je potom utvrđen hemijski sastav, fizičko-hemijska i magnetna svojstva primenom odgovarajućih instrumentalnih metoda. Preliminarni hemijski sastav dobijenih prahova određivan je primenom infracrvene spektroskopije sa Furijeovom transformacijom (FTIR). Za izvođenje kvantitativne mikrostrukturne analize i određivanje prosečne veličine kristalita korišćena je metoda difrakcije rendgenskog zračenja (XRD), a za obradu i interpretaciju dobijenih difraktograma korišćen je softverski paket FullProf. Morfologija i veličina čestica prahova je ispitivana metodama skenirajuće elektronske mikroskopije (SEM) i transmisione elektronske mikroskopije (TEM). Poroznost i specifična površina materijala određivani su primenom Brunauer-Emmett-Teller (BET) metode. Kvantifikacija i analiza magnethih svojstava izvođene su na vibracionom magnetometru (VSM) kroz merenja na sobnoj temperaturi, kao i putem termomagnetnih merenja do 800oC. Za sticanje boljeg uvida u fazni sastav i magnetnu prirodu sintetizovanih prahova korišćena je 57Fe Mesbauerova spektroskopija (MS). Analiza dobijenih MS spektara izvođena je uz pomoć softverskog paketa CONFIT.

Uporednom analizomi tumačenjem dobijenih eksperimentalnih podataka dobijen je uvid u kvalitet sinetisanih prahova i karakteristike predloženih metoda pripreme nanokristalnih prahova. Polazeći od teorijske osnove i načela primenjenih procesa i uočenih fenomena formulisana su zapažanja i doneti zaključci. 3.4. Primenlјivost ostvarenih rezultata

Rezultati istraživanja proistekli iz ove doktorske disertacije imaju izuzetan doprinos uoblasti sinteze nanokristalnih prahova mešovotih oksida raznorodnih metala i doprinose razvoju funkcionalnih nanomaterijala. Metode sinteze ispitane u ovoj tezi imaju veliki potencijal primene, kako za sintezu nikl-ferita, tako i dobijanje drugih vrsta ferita i mešovitih oksida u formi nanokristalnih prahova.

Predloženi postupak sinteze taloženjem u mikroemulziji skroba je jednostavan i potpuno ponovljiv i može se koristiti za sintezu većih količina nanokristalnih prahova. Posebno je pogodan za primenu u slučajevima kada je potrebno na jeftin način iz lako dostupnih prekursora dobiti fine skoro monokristalne čestice koje imaju veliki odnos površine i zapremine. Opravdano je očekivati da će se koristiti za sintezu funkcionalnih nanomaterijala čije funkcionalne osobine zavise od površine i koji se primenjuju u oblastima detekcije gasova ili katalize. Takođe, daljim podešavanjem parametara predloženi postupak sinteze se može koristiti i za dobijanje superparamagnetnih čestica koje imaju veliku primenu u medicini.


S druge strane postupak sinteze u natkritičnom alkoholu se pokazao pogodniji za sintezu funkcionalnih magnetnih nanomaterijala za koje je potreban visok odnos remanence i koercitivnosti Mr/Ms, pa je opravdano očekivati da će naći primenu u sintezi prahova za potrebe izrade magnetnih memorijskih uređaja i magnetnog snimanja podataka. 3.5 Ocena dostignutih sposobnosti kandidata za samostalni naučni rad

Kandidat mr Aleksandar Ćosović je u okviru izrade doktorske disertacije tokom pripreme i realizacije eksperimenata, analize i obrade dobijenih rezultata, pokazao stručnost, kreativnost i sistematičnost. Komisija smatra da kandidat poseduje sve kvalitete koji su neophodni za samostalan naučni rad.

4. OSTVARENI NAUČNI DOPRINOS 4.1. Prikaz ostvarenih naučnih doprinosa

Rezultati do kojih se došlo u okviru ove disertacije ucelini daju naučni doprinos proširenju fundamentalnih znanja uoblasti dobijanja i primene funkcionalnih nanomaterijala i doprinose razvoju novih metoda sinteze nanokristanih prahova oksida metala. Takođe, rezultati ovog rada daju značajan naučni doprinos i u oblasti primene natkritičnih fluida za sintezu neorganskih nanomaterijala.

Specifični naučni doprinosi rezultata istraživanja ostvarenih u okviru ove doktorske disertacije se ogledaju u:

• Proširenju fundamentalnih znanja u oblasti sinteze nanokristanih prahova oksida metala u natkritičnim uslovima;

• Proširenju saznanja o redukcionom dejstvu primarnih alkohola u natkritičnom stanju i modifikaciji površine oksida metala usled alkoksilacije i hidroksilacije;

• Utvrđivanju reakcionih parametara dve nove metode sinteze nikl-ferita i drugih mešovitih oksida metala i kvantifikaciji njihovih performansi;

• Boljem razumevanju i korelaciji veze između reakcionih uslova i svojstava materijala dobijenog predloženim metodama;

• Boljem razumevanju strukturnih i magnetnih svojstava mešovitih oksida metala; • Sticanju uvida u kvalitet dobijenih materijala u svetlu njihove dalje primene.

4.2. Kritička analiza rezultata istraživanja

Istraživanja kojima se bavi ova doktorska disertacija su koncipirana na osnovu definisanih ciljeva i detaljne analize literature iz oblasti sinteze nanokristalnih prahova ferita i nikl-ferita. Ispitivanje novih metoda sinteze nanokristalnih prahovanikl-ferita ostvareno je uporednom karakterizacijom prahova dobijenih novim i klasičnim metodama. Prilikom izrade disertacije primenom instrumentalnih tehnika analizirani su fazni sastav, morfološka i magnetna svojstva dobijenih prahova. Analizom uticaja uslova sinteze na svojstva prahova i poređenjem karakteristika prahova kao što su veličina kristala, vrednost specifične magnetizacije, vrednost koercitivnosti i remanence praćen je kvalitet dobijenih prahova i performanse primenjenih metoda sinteze. Na osnovu dobijenih rezultata sagledana je i potencijalna primena tako dobijenih prahova, odnosno predloženih metoda.

4.3 Verifikacija naučnih doprinosa

Rezultati proistekli iz ove distertacije potvrđeni su kroz objavljene radove u vrhunskim i međunarodnim časopisima, vodećim nacionalnim časopisima i sapoštenjima na međunarodnim


naučnim konferencijama. Iz rezultata ove doktorske disertacije proizašli su sledeći naučni radovi i saopštenja: 1. Rad u vrhunskom međunarodnom časopisu - M21

• Aleksandar R. Ćosović, Vladan R. Ćosović, Tomáš Žák, Bohumil David, Nadežda M. Talijan, Structure and Properties of Nanosize NiFe2O4 Prepared by Template and Precipitation Methods, Journal of Mining and Metallurgy Section B: Metallurgy, Vol. 49, No. 3B, 2013, p. 271-277; (IF (2013) =1,135 (22/75) Metallurgy & Metallurgical engineering) ISSN: 1450 - 5339

• Aleksandar R. Ćosović, Tomáš Zák, Sandra B. Glišić, Miroslav D. Sokić, Slavica S. Lazarević, Vladan R. Ćosović, Aleksandar M. Orlović, Synthesis of nano-crystalline NiFe2O4 powders in subcritical and supercritical ethanol, Journal of Supercritical Fluids 113 (2016) 96–105(IF (2014) =2,919 (24/135) Engineering, Chemical) ISSN: 0896-8446

2. Rad u međunarodnom časopisu - M23 • Tomáš Žák, Vladan Ćosović, Aleksandar Ćosović, Bohumil David, Nadežda Talijan,

Dragana Živković, Formation of Magnetic Microstructure of the Nanosized NiFe2O4 Synthesized Via Solid-State Reaction, Science of Sintering, Međunarodni Institut za nauku o sinterovanju, Vol. 44, No. 1, 2012, p. 103-112; (IF (2012) =0,430 (15/27) Materials science, Ceramics) ISSN: 0350-820X

• Tomáš Žák, Bohumil David, Aleksandar Ćosović, Vladan Ćosović, Dragana Živković, Nadežda Talijan, Structure and Magnetic Properties of Nano crystalline NiFe2O4 Prepared via Precipitation Route, Acta Physica Polonica A, (2014), vol. 126 br. 1, p. 142-143; (IF (2014) =0,530 (69/78) Physics, Multidisciplinary) ISSN: 1898 – 794X

3. Rad u vodećem nacionalnom časopisu – M51 • Vladan Ćosović, Aleksandar Ćosović, Nadežda Talijan, Dragana Živković, Tomáš Žák,

Bohumil David, NiFe2O4 Nanocrystalline Powders Precipitated with Addition of Soluble Starch as a Dispersing Agent, Journal of Trends in the Development of Machinery and Associated Technology, (2014), vol. 18, br. 1, p. 115-118; ISSN: 2303 - 4009

• Aleksandar Ćosović, Vladimir Adamović, Miroslav Sokić, Nada Štrbac, Primena nikl-ferita kao senzora za detekciju gasovitih zagađujućih materija, Ecologica, (2015), vol. 22, br. 80, p. 671-676; ISSN: 0354 - 3285

4. Rad saopšten na skupu međunarodnog značaja štampan u celini – M33 • Vladan Ćosović, Aleksandar Ćosović, Tomáš Žák, Bohumil David, Nadežda Talijan,

Dragana Živković, Thermomagnetic analysis and its influence on structure and magnetic properties of NiFe2O4 nanocrystalline powders, Proceedings of the 46th International October Conference on Mining and Metallurgy, 01-04 October 2014, Bor Lake, Bor, Serbia, p. 330-333; ISBN: 978-86-6305-026-6

• Vladan Ćosović, Nadežda Talijan, Dragana Živković, Aleksandar Ćosović, Tomáš Žák, Bohumil David, NiFe2O4 Nanocrystalline Powders Precipitated With Addition Of Soluble Starch As A Dispersing Agent, Proceedings of the 18th International Research/Expert Conference ”Trends in the Development of Machinery and Associated Technology” TMT 2014, 10-12 September 2014, Budapest, Hungary, p. 141-144; ISSN: 1840-4944

• Aleksandar Ćosović, Vladan Ćosović, Ljubiša Balanović, Dragana Živković, Tomáš Žák, Nadežda Talijan, Nanocrystalline NiFe2O4 synthesized by modified precipitation method, Proceedings of the 1st Metallurgical & Materials Engineering Congress of South-East Europe, May 23rd-25th 2013, Belgrade, Serbia, p. 92-98; ISBN: 987-86-87183-24-7

• Vladan Ćosović, Nadežda Talijan, Tomáš Žák, Bohumil David, Aleksandar Ćosović, Dragana Živković, Characterisation of BaFe12O19 and NiFe2O4 Magnetic Materials, Proceedings of the 9th Scientific - Research Symposium Metallic and Nonmetallic


Materials production – properties – application, University of Zenica, Zenica, Bosnia and Herzegovina, 23. – 24. april, 2012; ISBN: 978-9958-785-26-9

5. ZAKLJUČAK I PREDLOG KOMISIJE

Na osnovu izloženog materijala se može zaključiti da doktorska disertacija kandidata mr Aleksandra Ćosovića, dipl. ing. pod naslovom „Sinteza nanokristalnog nikl-ferita u natkritičnim uslovima i primenom skrobne mikroemulzije” predstavlja značajan i originalan naučni doprinos u oblasti sinteze nanokristalnih prahova mešovitih oksida gvožđa. U okviru ove disertacije, primenjeno je pet metoda sinteze nikl-ferita, od kojih su dve po prvi put primenjene u ovoj doktorskoj disertaciji. Disertacija daje razvoju novih metoda sinteze nanokristalnih prahova, kao i razumevanju zavisnosti morfoloških i magnetnih svojstava od uslova sinteze. Rezultati istraživanja sadržani u ovoj doktorskoj disertaciji su do sada valorizovani u dva rada publikovana u vrhunskim međunarodnim časopisima (M21), dva rada publikovana u međunarodnim časopisima (M23), dva rada publikovana u vodećim nacionalnim časopisima (M51) i četiri saopštenja sa skupova međunarodnog značaja štampana u celini (M33).

Komisija predlaže Nastavno-naučnom veću Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu da podnetu doktorsku disertaciju mr Aleksandra Ćosovića, dipl. ing, pod naslovom „Sinteza nanokristalnog nikl-ferita u natkritičnim uslovima i primenom skrobne mikroemulzije” prihvati, izloži na uvid javnosti i nakon isteka zakonom predviđenog roka uputi na konačno usvajanje Veću naučnih oblasti tehničkih nauka Univerziteta u Beogradu, te da nakon završetka ove procedure pozove kandidata na usmenu odbranu disertacije pred komisijom u istom sastavu. Beograd, 26.04.2016. ČLANOVI KOMISIJE:

......................................

Prof. dr Aleksandar Orlović, redovni profesor


......................................

Dr Sandra Glišić, Viši naučni saradnik,

Tehnološko-metalurški fakultet, Beograd

...................................... Prof. dr Rada Petrović, redovni profesor


......................................

Dr Miroslav Sokić, Viši naučni saradnik,

Institut za tehnologiju nuklearnih i drugih mineralnih sirovina (ITNMS), Beograd


UNIVERZITET U BEOGRADU TEHNOLOŠKO-METALURŠKI FAKULTET NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU Predmet: Referat o urađenoj doktorskoj disertaciji kandidata Ivana Stojkovića

Odlukom br. 35/75 od 14.04.2016. godine, imenovani smo za članove Komisije za pregled, ocenu i odbranu doktorske disertacije kandidata Ivana Stojkovića pod naslovom:

Sinteza metil estara masnih kiselina otpadne svinjske masti primenom homogeno i heterogeno katalizovane metanolize

Posle pregleda dostavlјene disertacije i drugih pratećih materijala i razgovora sa kandidatom, Komisija je sačinila sledeći

R E F E R A T 1. UVOD 1.1. Hronologija odobravanja i izrade disertacije 18.10.2012. Kandidat Ivan Stojković je upisao doktorske studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu u Beogradu, smer Inženjerstvo zaštite životne sredine. 18.05.2015. Kandidat Ivan Stojković je prijavio temu doktorske disertacije pod naslovom „Sinteza metil estara masnih kiselina otpadne svinjske masti primenom homogeno i heterogeno katalizovane metanolize“. 04.06.2015. Nastavno-naučno veće je donelo odluku br 35/216 o imenovanju članova Komisije za ocenu naučne zasnovanosti teme doktorske disertacije Ivana Stojkovića pod naslovom "Sinteza metil estara masnih kiselina otpadne svinjske masti primenom homogeno i heterogeno katalizovane metanolize". 09.07.2015. Nastavno-naučno veće je prihvatilo ocenu Komisije o naučnoj zasnovanosti teme doktorske disertacije pod naslovom "Sinteza metil estara masnih kiselina otpadne svinjske masti primenom homogeno i heterogeno katalizovane metanolize", kandidata Ivana Stojkovića, po odluci br 35/215, a za mentora je imenovan dr Dragan Povrenović, vanredni profesor TMF-a. 15.09.2015. Na sednici Veća naučnih oblasti tehničkih nauka Univerziteta u Beogradu data je saglasnost na predlog teme doktorske disertacije Ivana Stojkovića pod naslovom "Sinteza metil estara masnih kiselina otpadne svinjske masti primenom homogeno i heterogeno katalizovane metanolize" (Odluka 6/206-3802/2-15) 14.04.2016. Nastavno-naučno veće je donelo odluku o imenovanju članova Komisije za ocenu i odbranu doktorske disertacije Ivana Stojkovića pod naslovom "Sinteza metil estara masnih kiselina otpadne svinjske masti primenom homogeno i heterogeno katalizovane metanolize"u sastavu prof. dr Dragan Povrenović, prof. dr Ljilјana Mojović, TMF, i prof. dr Vlada Velјlović, Tehnološki fakultet, Leskovac (Odluka br. 35/75) 1.2. Naučna oblast disertacije

Istraživanja u okviru ove doktorske disertacije pripadaju naučnoj oblasti Inženjerstvo zaštite životne sredine, za koju je Tehnološko-metalurški fakultet matična ustanova. Mentor disertacije je dr Dragan Povrenović, dipl.inž., vanredni profesor, koji je biran za oblast Inženjerstvo zaštite životne sredine. 1.3. Biografski podaci o kandidatu

Ivan Stojković, dipl. inž. tehnol., rođen je 19.06.1982. godine u Leskovcu, gde je završio osnovnu i srednju školu. Tehnološki fakultet u Leskovcu, smer Prehrambeno inženjerstvo, upisao


je šk. 2002./2003. godine, a završio 2010. godine, sa prosečnom ocenom 7,03 i ocenom 10 na diplomskom radu sa temom “Ekstrakcija ukupnih fenola i flavonoida iz lista duvana (Nicotiana tabacum L.) potpomognuta ultrazvukom”. Godine 2012. upisao je doktorske studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu u Beogradu na Katedri za inženjerstvo zaštite životne sredine i položio sve ispite predviđene planom i programom sa prosečnom ocenom 8,67. Od 02.03.2015. godine, zasnovao je radni odnos sa Inovacionim centrom TMF–a u Beogradu, kao saradnik na projektu III 45001 “Nanostrukturni funkcionalni i kompozitni materijali u katalitičkim i sorpcionim procesima“, koji finansira Ministarstvo prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije. 2. OPIS DISERTACIJE 2.1. Sadržaj disertacije

Doktorska disertacija kandidata Ivana Stojkovića, dipl. inž. tehnol., napisana je na 134 strane i sadrži 10 poglavlјa:Uvod (6 strane),Teorijski deo (37 strana), Eksperimentalni deo (9 strana), Rezultati i diskusija (53 strane), Zaklјučak (4 strane), Literatura sa 150 referenci (12 strana). Kandidat je, uz tekst disertacije priložio i Biografiju sa spiskom objavlјenih radova (2 strane), i dodatke propisane pravilima Univerziteta o podnošenju doktorskih teza na odobravanje (3 strane).

Na početku disertacije dat je Rezime na srpskom i engleskom jeziku (ukupno 6 strana), kao i spisak korišćenih simbola (2 strane).

Disertacija sadrži ukupno 31 sliku(3 slika je preuzeto iz literature, 28 slika je prikaz originalanih rezultata) i 24 tabela (10 tabela je preuzeta iz literature, 14 tabela je prikaz orginalnih rezultata). 2.2. Kratak prikaz pojedinačnih poglavlјa

Naslov doktorske disertacije je jasno formulisan i ukazuje na sadržaj obavlјenih istraživanja, dok je u rezimeu prikazan kratak pregled ostvarenih rezultata, kao i naučni doprinos rezultata istraživanja.

U Uvodu je dat kratak presek stanja u oblasti problematike disertacije s posebnim osvrtom na dobijanje biodizela iz otpadnih životinjskih masti homogeno i heterogeno katalizovanom transesterifikacijom. Ukazano je, takođe, na predmet i glavne cilјeve istraživanja sprovedenih u okviru doktorske disertacije.

Teorijski deo detalјno obrađuje problematiku dobijanja biodizela, s posebnim osvrtom na životinjske masti. Ovo poglavlјe se sastoji od četiri potpoglavlјa: Biodizel, Dobijanje biodizela reakcijom transesterifikacije, Načini izvođenja reakcije metanolize i Proizvodnja biodizela iz životinjskih masti. Prvo potpoglavlјe definiše biodizel i objašnjava postupke njegovog dobijanja. Drugo potpoglavlјe detalјno razmatra reakciju transesterifikacije (alkoholize) i ukazuje da se ona sastoji od tri uzastopne, povratne reakcije u kojima se triacilgliceroli (TAG) prevode u krajnje proizvode – alkil estere masnih kiselina i glicerol. Treće potpoglavlјe objašnjava načine izvođenja reakcije metanolize u prisustvu hemijskih (baznih ili kiselih) katalizatora ili enzima ili u njihovom odstustvu. Na osnovu rastvorlјivosti katalizatora u reakcionoj smeši metanoliza može biti homogena ili heterogena. Poseban osvrt je učinjen prema ovoj reakciji kada se kao katalizatori koriste KOH (homogena bazna kataliza) ili CaO (heterogena bazna kataliza), koji su korišćeni kao katalizatori u eksperimentalnom delu ove doktorske disertacije. Takođe, izvršeno je poređenje između hemijski i enzimski katalizovanih postupaka dobijanja biodizela. Poslednje potpoglavlјe bavi se dobijanjem biodizela iz životinjskih masti. Najpre su istaknute opšte odlike i procesi homogeno i heterogeno katalizovane metanolize životinjskih masti. Kada se koriste bazni katalizatori, prvi procesi se izvode kao jednostepeni ili dvostepeni u zavisnosti od sadržaja slobodnih masnih kiselina (SMK) u polaznoj sirovini. Dvostepeni (kiselo–bazni) procesi za proizvodnju biodizela se sastoje od kiselo–katalizovane esterifikacije (predtretman, prvi korak) za


smanjenje količine SMK u otpadnim životinjskim mastima ispod 0,5 %, i bazno–katalizovane transesterifikacije TAG esterifikovane sirovine (drugi korak). Takođe, u okviru ovog potpoglavlјa diskutovani su enzimski i procesi u natkritičnim uslovima. Na kraju potpoglavlјa, dat je pregled rezultata istraživanja kinetike transesterifikacije otpadnih životinjskih masti i reaktora korišćenih u proizvodnji biodizela iz otpadnih masti, kao i postojeća ograničenja, mogućnosti pobolјšanja i ekonomika proizvodnje biodizela iz otpadnih masti.

Eksperimentalni deo sadrži popis korišćenih sirovina i hemikalija, opis postupka pripreme i karakteristike katalizatora (KOH i CaO), kao i opis korišćenih aparatura, tj. reaktorskih sistema. Nadalјe, detalјno su opisani postupci sinteze metil estara masnih kiselina (MEMK) homogenom baznom metanolizom u šaržnom reaktoru, kao i hetrogenom baznom metanolizom u šaržnom i kontiunalnom reaktoru. Takođe, opisani su postupci analize uticala eksterne i unutrašnje difuzije u reaktoru sa nepokretnim slojem katalizatora. U posebnom potpoglavlјu opisani su postupci prečišćavanja sirovog biodizela dobijenog homogenom i heterogenom katalizom. U narednom potpoglavlјu opisane su analitičke metode korišćene za određivanje fizičko–hemijskih svojstava masti, sastava reakcione smeše, zaostalog katalizatora u biodizelu i fizičko–hemijskih svojstva biodizela. Na kraju, ukazano je na korišćene statističke metode.

Poglavlјe Rezultati i diskusija ima oasm potpoglavlјa. U prvom potpoglavlјu prikazani su rezultati karakterizacije polaznih masnih sirovina: svinjske masti, termički tretirane svinjske masti i otpadne svinjske masti iz procesa pečenja svinjskog mesa kroz fizičko–hemijska svojstva (gustine, sadržajavlage, jodnog, kiselinskog i saponifikacionog broja) i hemijski sastav (sadržaj masnih kiselina). U narednom potpoglavlјu analizirani su rezultati homogeno katalizovane reakcije metanolize korišćenih masnih sirovina. Rezultati pokazuju da tri masne sirovine imaju sličnu reaktivnost, kao i da se promene koncentracija TAG i MEMK ubrzavaju sa povećanjem reakcione temperature. Analizom mogućih kinetičkih modela pokazano je da je ispitivana reakcija pseudo-prvog reda i da se dase vrednosti konstante brzine reakcije povećava sa povećanjem stepena nezasićenosti masnih kiselina. Simulacija toka homogeno katalizovanih reakcija metanolize je pokazala dobro slaganje kinetičkog modela i eksperimentalnih podataka. Za uklanjanje kalijuma iz sirovog biodizela dovolјno je samo jedno pranje destilovanom vodom uz mešanje na sobnoj temperaturi. U naredna dva potpoglavlјa analizirani su rezultati istraživanja heterogeno katalizovane metanolize u šaržnom i kontinualnom reaktoru. Istraživanja u šaržnom rekatoru su pokazala da čista svinjska mast ima manju reaktivnost sa metanolom od termički tretirane i otpadne svinjske masti, koje imaju međusobno sličnu reaktivnost sa metanolom, kao i da je razlika u reaktivnosti istraživanih sirovina manja na višoj temperaturi, bez obzira na vrstu katalizatora (čist CaO ili negašeni kreč). Potvrđeno je da se promena koncentracije TAG sa vremenom može opisati kinetičkim modelom Miladinovićeve i saradnika, koji kombinuje promenlјivi red reakcije u odnosu na TAG i prvi red reakcije u odnosu na MEMK. Važan rezultat je da su vrednosti parametara ovog modela iste za „čist“ CaO i CaO u obliku negašenog kreča, kao i da su vrednosti energije aktivacije za tri sirovine približno iste (59,1 ± 0,6 kJ/mol). Simulacija toka hetrogeno katalizovanih reakcija metanolize je pokazala dobro slaganje kinetičkog modela i eksperimentalnih podataka. Pokazano je, takođe, da se negašeni kreč može koristiti bez ikakvog tretmana u samo dve uzastopne šarže bez smanjenja njegove katalitičke aktivnosti. Istraživanja sprovedena u reaktoru sa nepokretnim slojem čestica negašenog kreča su pokazala da se uticaji eksternei unutrašnje difuzije na sintezu MEMK mogu zanemariti, da se model Miladinovićeve i saradnika može primeniti i na protočni reaktor. Simulacijom promene koncentracija TAG i MEMK duž protočnog reaktora potvrđeno je slaganje između eksperimenta i modela, kao i da se aktivnost katalizatora ne smanjuje značajno u toku 19 h kontinualnog rada. Sadržaj kalcijuma u sirovom biodizelu je zavisio od vrste primenjenog reaktora (u šaržnom: 1,540 ppm;u protočnom: 294 ppm). Primenjeni postupak prečišćavanja, koji je preuzet iz literature, je neuspešan u uklanjanju kalcijuma iz sirovog biodizela dobijenog iz otpadne svinjske masti. U šestom potpoglavlјu je izvršeno poređenje homogeno i heterogeno katalizovanih reakcija metanolize masti i ulјa.


Pokazano je da je vrednost konstante brzine homogeno katalizovane metanolize masnih sirovina za red veličine veća od vrednosti konstante brzine heterogeno katalizovane metanolize masnih sirovina. Takođe, brzine reakcije suncokretovog i korišćenog jestivog ulјa nemogu meriti sa brzinom reakcije otpadne svinjske masti. Na kraju, pokazano je da otpadna svinjska mast u prisustvu CaO ili negašenog kreča reaguje brže od drugih sirovina pri istim ili približno istim reakcionim uslovima nezavisno od tipa katalizatora. Sedmo potpoglavlјe analizira fizičko–hemijska svojstva biodizela dobijenog iz otpadne svinjske masti. Jasni rezultati su da proizvodi dobijeni metanolizom čiste, termički tretirane i otpadne svinjske masti u prisustvu KOH zadovolјavaju standarde kvaliteta za biodizel EN 14214, dok finalni proizvodi dobijen heterogenim postupkom iz otpadne svinjske masti ne ispunjavaju samo standard koji se tiče metala grupe II (Ca+Mg). Poslednje potpoglavlјe opisuje tehnološke postupke dobijanja biodizela iz otpadne svinjske masti metanolizom katalizovanom KOH ili CaO.

U poglavlјu Zaklјučak, koncizno su izneti postignuti rezultati istraživanja koji su u potpunosti saglasni sa postavlјenim cilјevima disertacije. Ukazano je da su rezultati ove doktorske disertacije fundamentalni i aplikativni.

Na kraju disertacije navedena je Literatura koja sadrži sve reference citirane u radu. 3. OCENA DISERTACIJE 3.1. Savremenost i originalnost

Problematika disertacije se odnosi na istraživanje homogeno i heterogeno katalizovanih reakcija metanolize masnih sirovina, s naglaskom na otpadnu svinjsku mast iz pečenjare, u prisustvu KOH, CaO ili negašenog kreča kao katalizatora, u šaržnom reaktoru sa mešanjem ili protočnom reaktoru sa nepokretnim slojem čestica katalizatora. Prevashodni značaj istraživanja su rezultati modelovanja kinetike ovih reakcija koji su pokazali da se homogena kataliza odigrava kao reakcija pseudo-prvog reda u odnosu na TGA, a heterogena kataliza prema modelu koji kombinuje promenlјiv red u odnosu na TGA i pseudo-prvi red u odnosu na MEMK. Razvijeni kinetički modeli popuniće prazno mesto u literaturi u oblasti kinetike homogene i heterogene metanolize otpadnih životinjskih masti na primeru otpadne svinjske masti. Ovo je prvi put da se heterogena metanoliza masne sirovine istraživala u protočnom reaktoru sa nepokretnim slojem čestica katalizatora.

3.2. Osvrt na referentnu i korišćenu literaturu

Prilikom izrade disertacije korišćena je brojna literatura koju čini 138 bibliografskih referenci. Navedeni radovi su korišćeni prilikom planiranja eksperimentalnog rada, analize i tumačenja rezultata istraživanja i izvođenja zaklјučaka. Iz obrazloženja predložene teme disertacije i objavlјenih radova, kao i navoda korišćene literature, jasno je da kandidat Ivan Stojković dobro poznaje problematiku realizovanih istraživanja. 3.3. Opis i adekvatnost primenjenih naučnih metoda

Pri izradi disertacije izvršena je karakterizacija masnih sirovina (otpadna svinjska mast dobijena iz procesa pečenja svinjskog mesa, komercijalna „čista“ svinjska mast i termički tretirana „čista“ svinjska mast pod uslovima pečenja svinjskog mesa) i krajnjeg proizvoda (biodizela). Korišćene su standardne fizičko-hemijske metode za određivanje fizičkih svojstava (gustina, sadržaj vlage, kiselinski, jodni i saponifikacioni broj) i hemijskog sastava.

Sledeće instrumentalne metode su korišćene tokom realizacije eksperimentalnih istraživanja:

• gasno-hromatografsaka analiza za određivanje masno-kiselinskog sastava masti;

• tankoslojna (TLC) i tečne (HPLC) hromatografije za praćenje napredovanja reakcije metanolize;


• atomska apsorpciona spektroskopija za određivanje koncentracije kalijuma u biodizelu i otpadnoj vodi posle ispiranja biodizela; i

• optička emisiona spektroskopija sa induktivno kuplovanom plazmom za određivanje koncentracije kalcijuma.

3.4. Primenlјivost ostvarenih rezultata

Originalni rezultati koji su ostvareni pri izradi ove disertacije su aplikativni i pružaju mogućnost za realizaciju u praksi. Razvijeni laboratorijski postupak dobijanja MEMK može poslužiti kao osnova za razvoj poluindustrijskog postupka proizvodnje biodizela iz otpadne svinjske masti. Ovaj postupak je društveno opravdan, jer omogućava primenu otpadne svinjske masti sakuplјene iz lokalnih pečenjara i relativno jeftinog katalizatora. Korišćenjem otpadne svinjske masti rešava se i pitanje njenog dalјeg odlaganja. 3.5. Ocena dostignutih sposobnosti kandidata za samostalni naučni rad

Kandidat Ivan Stojkovićje, tokom izrade ove doktorske disertacije, pokazao samostalnost u kreiranju i realizaciji eksperimenta i analizi i obradi rezultata. Uspešna primena savremenih naučnih saznanja i metoda i pokazana zrelost u pristupu i realizaciji istraživanja ukazuju da je kandidat sposoban za samostalan naučnoistraživački rad. 4. OSTVARENI NAUČNI DOPRINOS 4.1. Prikaz ostvarenih naučnih doprinosa

Predmet istraživanja ove disertacije je dobijanje MEMK iz TAG otpadne svinjske masti iz procesa pečenja svinjskog mesa primenom hemijski katalizovane metanolize na umerenim temperaturama (ispod tačke klјučanja metanola). Radi poređenja, pored otpadne svinjske masti, korišćene su još i komercijalna „čista“ svinjska mast i „čista“ svinjska mast koja je termički tretirana pod uslovima procesa pečenja svinjskog mesa. Primena „čiste“ i termički tretirane svinjske masti pomogla je bolјem razumevanju procesa sinteze MEMK iz otpadne svinjske masti. Metanoliza je izvođena kao homogeno ili heterogeno bazno katalizovani postupak u kojima su, kao katalizator, korišćeni KOH ili CaO (kao hemijski čisto jedinjenje i u obliku negašenog kreča), respektivno. Korišćenje različitih katalizatora omogućilo je poređenje prednosti i nedostataka homogenog i heterogenog katalizatora u metanolizi TAG otpadne svinjske masti. Negašeni kreč je korišćen kao jeftini katalizator koji je dobijen pečenjem krečnjaka radi ocene mogućnosti njegove primene umesto skuplјeg komercijalnog CaO. Metanoliza je izvedena u šaržnom reaktoru sa mešanjem i u protočnom reaktoru sa nepokretnim slojem čestica negašenog kreča. Početna količina katalizatora (1 % KOH) i početni molski odnos metanol:mast su izabrani na osnovu dosadašnjih istraživanja homogene i heterogene metanolize. Dobijeni proizvod sinteze je prečišćavan prema najbolјim postupcima za sirovi biodizel dobijen metanolizom u prisustvu KOH i CaO koji su opisani u literaturi

Naučni doprinos prikazanih istraživanja,pre svega, odnosi se na: • utvrđivanje uticaja reakcionih uslova (vrsta katalizatora i reakciona temperatura) na

prinos i brzinu sinteze MEMK iz otpadne, „čiste“ i termički tretirane svinjske masti,

• optimizacija reakcija sinteze MEMK katalizovanih homogenim i heterogenim katalizatorima u odnosu na temperaturu,

• izbor optimalnog katalizatora i optimalne temperature metanolize TAG otpadne svinjske masti,

• poređenje efikasnosti homogeno i heterogeno katalizovane metanolize u pogledu konverzije TGA otpadne svinjske masti,


• definisanje kinetičkih modela homogene i heterogene metanolize TAG otpadne svinjske masti,

• provera poznatih najbolјih postupaka prečišćavanja sirovog biodizela dobijenog iz TAG otpadne svinjske masti u prisustvu KOH ili CaO kao katalizatora,

• utvrđivanje osobina finalnih proizvoda kao alternative za dizel gorivo i

• razvoj tehnološkog postupka za dobijanje biodizela iz otpadne svinjske masti, koji će biti baziran na optimalnim reakcionim uslovima metanolize.


Sagledavanjem cilјeva i postavlјenih hipoteza u odnosu na dobijene rezultate, može se konstatovati da prikazana istraživanja u potpunosti zadovolјavaju kriterijume jedne doktorske disertacije. Uvidom u dostupnu literaturu iz ove oblasti, kao i u rezultate koji su dobijeni primenom adekvatne metodologije, može se zaklјučiti da su korišćene metode u skladu sa savremenim metodama i da su rezultati do kojih je došao kandidat značajni ne samo sa naučnog, već i praktičnog aspekta. 4.3. Verifikacija naučnih doprinosa

Kandidat Ivan Stojković, dipl. inž. tehnol., do sada je objavio i saopštio sledeće radove koji uklјučuju rezultate proizašle iz ove disertacije: M21a – Radovi u vrhunskom međunarodnom časopisu 1. I.J. Stojković, O.S. Stamenković, D.S. Povrenović, V.B. Veljković, Purification technologies

for crude biodiesel obtained by alkali–catalyzed transesterification, Renewable and Sustainable Energy Reviews 32 (2014) 1–15; ISSN 1364-0321, Energy & Fuels 8/89, IF(2014) = 5,901.

2. I.B. Banković–Ilić, I.J. Stojković, O.S. Stamenković, V.B. Veljković, Y.–T. Hung, Waste animal fats as feedstocks for biodiesel production, Renewable and Sustainable Energy Reviews 32 (2014) 238–254; ISSN 1364-0321, Energy & Fuels 8/89, IF(2014) = 5,901.

M21 – Radovi u vrhunskom međunarodnom časopisu 3. I.J. Stojković, I.B. Banković–Ilić, A.V. Veličković, J.M. Avramović, O.S. Stamenković, D.S.

Povrenović, V.B. Veljković, Waste lard methanolysis catalyzed by potassium hydroxide at moderate temperatures, Chemical Engineering Technology 39 (2016) 741-750; ISSN 0930-7516, Engenireeing, Chemical 33/135, IF(2014) = 2,442.

M34 – Saopštenja sa međunarodnog skupa štampana u izvodu

1. I. Stojković, A. Veličković, O. Stamenković, D. Povrenović, V. Veljković, Quicklime–catalyzed methanolysis of lard, International Scientific Conference „10th Conference of Chemists, Technologists and Environmentalists of Republic of Srpska, Book of Abstracts p. 65, Banja Luka, Bosnia and Herzegovina, 14.–16.11.2013.

M64 – Saopštenja sa skupa nacionalnog značaja štampana u izvodu 1. I. Stojković, A. Veličković, O. Stamenković, V. Veljković, Kinetika metanolize svinjske

masti katalizovane kalcijum oksidom, IX Simpozijum „Savremene tehnologije i privredni razvoj“, Zbornik izvoda radova, HI–5, Leskovac, 21. i 22. oktobar 2011.

2. I. Stojković, A. Marjanović, I. Banković–Ilić, O. Stamenković, D. Povrenović, V. Veljković, The kinetics of lard methanolysis catalyzed by potassium hydroxide, XXIII Congress of


Chemists and Technologists of Macedonia, Paper FE006, October 8–11, 2014, Ohrid, FYR Macedonia,

M83 – Novi tehnološki postupak 1. I. Stojković, A. Veličković, J. Avramović, M. Kostić, O. Stamenković, I. Banković-Ilić, D.

Povrenović, V. Veljković, Tehnološki postupak dobijanja metil estara masnih kiselina iz otpadne svinjske mast, ev. br. 04-4/121-XIII od 23.11.2015 (2015)

5. ZAKLjUČAK I PREDLOG Predmetna doktorska disertacija predstavlјa značajan i originalan naučni doprinos, a što je

potvrđeno publikovanjem delova disertacije u vidu tri rada u vrhunskim međunarodnim časopisima, tri rada kroz saopštenja na domaćim i međunarodnim skupovima, štampanim u izvodu. Kandidat Ivan Stojkovićje pokazao samostalnost i potrebne veštine u izradi doktorske disertacije i poseduje sve neophodne sposobnosti za bavlјenje naučno-istraživačkim radom. Komisija predlaže Nastavno-naučnom veću da se doktorska disertacija pod nazivom "Sinteza metil estara masnih kiselina otpadne svinjske masti primenom homogeno i heterogeno katalizovane metanolize" kandidata Ivana Stojkovića prihvati, izloži na uvid javnosti i uputi na konačno usvajanje Veću naučnih oblasti tehničkih nauka Univerziteta u Beogradu.

ČLANOVI KOMISIJE

..................................................... Prof. dr Dragan Povrenović, mentor


...................................................

Prof. dr Ljilјana Mojović Univerzitet u Beogradu

Tehnološko-metalurški fakultet

................................................. Prof. dr Vlada Velјković

Univerzitet u Nišu Tehnološki fakultet u Leskovcu


UNIVERZITET U BEOGRADU TEHNOLOŠKO-METALURŠKI FAKULTET NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU Predmet: Referat o urađenoj doktorskoj disertaciji kandidata Violete Nikolić, dipl. inž. tehnologije Odlukom br. 35/181 od 14. 04. 2016. godine, imenovani smo za članove Komisije za pregled, ocenu i odbranu doktorske disertacije kandidata Violete Nikolić, dipl. inž. tehnologije pod nazivom:

„Imobilizacija olova i hroma geopolimerima na bazi elektrofilterskog pepela termoelektrana“

Posle pregleda dostavlјene disertacije i drugih pratećih materijala i razgovora sa kandidatom, Komisija je sačinila sledeći

R E F E R A T

1. UVOD 1.1. Hronologija odobravanja i izrade disertacije 27. 08. 2015. Kandidat Violeta Nikolić, dipl. inž. tehnologije, predložila je Tehnološko-

metalurškom fakultetu temu za izradu doktorske disertacije pod nazivom: „Imobilizacija olova i hroma geopolimerima na bazi elektrofilterskog pepela termoelektrana“.

17. 09. 2015. Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta u Beogradu doneta je Odluka o imenovanju Komisije za ocenu podobnosti teme i kandidata Violete Nikolić, dipl. inž. tehnologije za izradu doktorske disertacije pod nazivom: „Imobilizacija olova i hroma geopolimerima na bazi elektrofilterskog pepela termoelektrana“.

22. 10. 2015. Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta doneta je Odluka o odobrenju teme doktorske disertacije kandidata Violete Nikolić, dipl. inž. tehnologije. Za mentore ove doktorske disertacije imenovani su dr Rada Petrović, redovni profesor Tehnološko-metalurškog fakulteta u Beogradu i dr Miroslav Komlјenović, naučni savetnik Instituta za multidisciplinarna istraživanja Univerziteta u Beogradu.

23. 11. 2015. Na sednici Veća naučnih oblasti tehničkih nauka Univerziteta u Beogradu data je saglasnost na predlog teme doktorske disertacije kandidata Violete Nikolić, dipl. inž. tehnologije, pod nazivom „Imobilizacija olova i hroma geopolimerima na bazi elektrofilterskog pepela termoelektrana“.

14. 04. 2016. Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta u Beogradu doneta je Odluka o imenovanju Komisije za ocenu i odbranu doktorske disertacije kandidata Violete Nikolić, dipl. inž. tehnologije.

1.2. Naučna oblast disertacije Istraživanja u okviru ove doktorske disertacije pripadaju naučnoj oblasti Hemija i

hemijska tehnologija, za koju je matičan Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu. Mentori dr Rada Petrović, redovni profesor Tehnološko-metalurškog fakulteta u Beogradu i dr Miroslav Komlјenović, naučni savetnik Instituta za multidisciplinarna istraživanja Univerziteta u Beogradu, su na osnovu objavlјenih publikacija i naučno-istraživačkog iskustva, kompetentni da rukovode izradom ove doktorske disertacije.

1.3. Biografski podaci o kandidatu Violeta Nikolić (devojačko prezime Bradić) rođena je 24. 05. 1978. godine u Ivanjici, gde

je završila osnovnu školu i gimnaziju. Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu, Odsek za neorgansku hemijsku tehnologiju upisala je školske 1997/1998. godine. Diplomirala je 01. 07. 2005. godine sa prosečnom ocenom 8,00. Doktorske studije na Tehnološko-metalurškom


fakultetu Univerziteta u Beogradu upisala je 2006/2007. godine (oblast: hemija i hemijska tehnologija) pod rukovodstvom prof. dr Rade Petrović. Položila je sve ispite predviđene planom i programom doktorskih studija sa prosečnom ocenom 9,70 i odbranila završni ispit pod nazivom “Primena geopolimera na bazi elektrofilterskog pepela termoelektrana u adsorpciji i solidifikaciji teških metala” sa ocenom 10.

Od 19. 06. 2006. zaposlena je u Institutu za multidisciplinarana istraživanja (tadašnji naziv Centar za multidisciplinarne studije Univerziteta u Beogradu) na Odseku za materijale, gde i danas radi. U zvanje istraživač-saradnik izabrana je 27. 12. 2010. godine, a reizabrana 23. 12. 2013. godine. U dosadašnjem radu Violeta Nikolić je učestvovala u realizaciji dva nacionalna projekta u okviru programa tehnološkog razvoja (TR6720B, TR19001) i tri međunarodna Eureka projekta (E!3688, E!3824, E!5415). Trenutno je angažovana na nacionalnom projektu TR34026 pod pokrovitelјstvom Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije i učestvuje u COST akciji TU1301.

Oblast naučno-istraživačkog rada Violete Nikolić je nauka o materijalima, dok je uža oblast istraživanja vezana za proces alkalne aktivacije industrijskog otpada, pre svega elektrofilterskog pepela termoelektrana i zgure visoke peći, kao i upotrebu alkalno aktiviranih materijala u industriji građevinskih materijala i zaštiti životne sredine. Violeta Nikolić je autor i koautor ukupno 36 radova publikovanih u naučnim časopisima i saopštenih na naučnim skupovima. Od toga, 9 radova je publikovano u vrhunskim naučnim časopisima međunarodnog značaja (M21). Član je Srpskog društva za mikroskopiju, Društva za keramičke materijale Srbije i Zeolitskog društva.

2. OPIS DISERTACIJE 2.1. Sadržaj disertacije Doktorska disertacija Violete Nikolić, dipl. inž. tehnologije, pod nazivom „Imobilizacija

olova i hroma geopolimerima na bazi elektrofilterskog pepela termoelektrana“ napisana je na ukupno 218 strana i sadrži 8 poglavlјa, 93 slike (grafička prikaza), 40 tabela i 212 literaturnih navoda. Doktorska disertacija se sastoji od sledećih poglavlјa: Uvod, Teorijski deo koji se sastoji od tri poglavlјa, Eksperimentalna procedura, Rezultati i diskusija, Zaklјučci i Literatura. Disertacija sadrži i izvode na srpskom i engleskom jeziku, izjave zahvalnosti i 3 obavezna priloga (izjave).

2.2. Kratak prikaz pojedinačnih poglavlјa U Uvodu disertacije istaknut je značaj primene geopolimera na bazi elektrofilterskog

pepela (EFP) termoelektrana u procesu imobilizacije toksičnih elemenata - olova i hroma. EFP predstavlјa industrijski otpadni materijal koji nastaje u procesu sagorevanja uglјa. Činjenica da se jedna vrsta otpadnog materijala može koristiti u tretmanu druge vrste toksičnog otpada ima višestruki značaj sa aspekta zaštite životne sredine. Na kraju ovog poglavlјa ukratko su definisani predmet i glavni naučni cilјevi doktorske disertacije.

U Teorijskom delu disertacije dato je pojašnjenje terminologije koja se koristi za opisivanje geopolimera nastalih procesom alkalne aktivacije EFP, mehaničke aktivacije EFP, kao i za proces imobilizacije toksičnih elemenata, prevashodno hroma i olova. Na početku poglavlјa je dat kratak osvrt na istorijski razvoj geopolimera i alkalno aktiviranih veziva. Opisan je mehanizam alkalne aktivacije EFP, odnosno sinteze geopolimera na bazi elektrofilterskog pepela. Dat je literaturni pregled dosadašnjih istraživanja koja se odnose na kriterijume reaktivnosti EFP i faktora koji utiču na sintezu geopolimera. Prikazana je struktura geopolimera, dobijenih alkalnom aktivacijom EFP. Navedene su metode koje se koriste za karakterizaciju geopolimera. Takođe su navedena i karakteristična svojstva geopolimera. Poseban osvrt je napravlјen na prethodna istraživanja koja se tiču mehaničke aktivacije EFP i karakteristika geopolimera na bazi mehanički i


alkalno aktiviranog EFP. Date su i mogućnosti primene geopolimera. Navedeni su osnovni principi imobilizacije, odnosno tehnologije solidifikacije/stabilizacije koja se koristi za odlaganje toksičnog otpada. Prikazan je pregled dostupne naučne literature na temu imobilizacije hroma i olova. Detalјno su opisani mehanizmi imobilizacije hroma i olova u sistemima na bazi alkalno aktiviranih veziva i u portland-cementnim vezivnim sistemima. Dat je i literaturni pregled faktora koji utiču na proces imobilizacije, kao i metoda koje se koriste za ocenu efikasnosti procesa imobilizacije. Na kraju ovog poglavlјa iznete su osnovne pretpostavke u istraživanju i detalјno su obrazloženi predmet i glavni naučni cilјevi doktorske disertacije. Predmet istraživanja ove doktorske disertacije bilo je proučavanje procesa imobilizacije olova i hroma geopolimerima na bazi elektrofilterskog pepela termoelektrana. Cilјevi ove doktorske disertacije bili su da se utvrdi efikasnost procesa imobilizacije hroma i olova geopolimerima u zavisnosti od karakteristika (polaznog i mehanički aktiviranog) elektrofilterskog pepela i uslova sinteze geopolimera, kao i da se definiše odgovarajući mehanizam imobilizacije hroma i olova.

U poglavlјu Eksperimentalna procedura detalјno je objašnjen i shematski prikazan plan istraživanja. Plan istraživanja je koncipiran tako da se postupkom alkalne aktivacije elektrofilterskog pepela i optimizacijom uslova sinteze geopolimera izvrši izbor EFP, koji su potom korišćeni tokom istraživanja procesa imobilizacije hroma i olova. Optimizacija uslova sinteze geopolimera podrazumevala je ispitivanje uticaja temperature i vremena reakcije alkalne aktivacije na mehaničke karakteristike (čvrstoće pri pritisku maltera) geopolimera. Kriterijum za izbor EFP i odgovarajućih geopolimera za istraživanje procesa imobilizacije hroma i olova geopolimerima bile su maksimalne i minimalne vrednosti čvrstoća pri pritisku geopolimera. Istraživanje efikasnosti procesa imobilizacije hroma i olova vršeno je u dva pravca: 1) ispitivanje uticaja uslova sinteze geopolimera i 2) ispitivanje uticaja fizičko-hemijskih karakteristika EFP. Uticaj uslova sinteze geopolimera na imobilizaciju hroma i olova ispitivan je na geopolimerima koji pokazuju najveće čvrstoće, određene u procesu optimizacije. S druge strane, uticaj fizičko-hemijskih karakteristika EFP na proces imobilizacije hroma i olova geopolimerima, ispitivan na geopolimerima koji pokazuju najmanje čvrstoće, određene u procesu optimizacije. Pritom, karakteristike EFP (koji daje geopolimere najmanjih čvrstoća) modifikovane su mehaničkom aktivacijom.

U ovom poglavlјu navedeni su i polazni materijali koji su korišćeni u toku istraživanja: uzorci EFP iz tri termoelektrane u Srbiji (Morava, Kolubara i Kostolac B1) i uzorak zgure visoke peći (ZVP) iz železare Smederevo. Detalјno su opisani eksperimentalni uslovi pod kojima je izvršena sinteza geopolimera u procesu optimizacije sinteze geopolimera, kao i procesu imobilizacije hroma i olova. Različiti uslovi sinteze (24 h na 55 oC, 4 h na 95 oC i 24 h na 95 oC) su izabrani da bi se utvrdilo kako promena temperature i vremena reakcije utiče na proces imobilizacije hroma i olova. U slučaju ispitivanja uticaja karakteristika mehanički aktiviranog EFP na proces imobilizacije hroma i olova, sinteza geopolimera je izvršena na temperaturi od 20 oC u trajanju od 28 dana. Međutim, s obzirom da se mehaničkom aktivacijom EFP povećava reaktivnost EFP, a time ubrzava i reakcija geopolimerizacije, karakteristike ovih geopolimera analizirane su i posle samo 24 h reakcije na 20 oC. Navedene su instrumentalne metode korišćene za karakterizaciju polaznih materijala i sintetisanih geopolimera i dati uslovi rada u toku ispitivanja.

U poglavlјu Rezultati i diskusija prikazani su rezultati dobijeni u eksperimentalnom radu, njihova analiza i diskusija, kao i poređenje sa podacima iz literature. Poglavlјe Rezultati i diskusija sastoji se iz četiri potpoglavlјa: 1. Optimizacija uslova sinteze geopolimera i izbor EFP; 2. Proces imobilizacije hroma; 3. Proces imobilizacije olova i 4. Uporedna analiza procesa imobilizacije hroma i olova.

U prvom potpoglavlјu su dati rezultati hemijske, fizičke i mineraloške karakterizacije uzoraka EFP koji su korišćeni kao polazni materijali za sintezu geopolimera. Prikazan je razvoj čvrstoća i strukture geopolimera u zavisnosti od karakteristika EFP i uslova sinteze geopolimera. Geopolimeri su sintetisani alkalnom aktivacijom EFP uz upotrebu rastvora natrijum-silikata


modula (maseni odnos SiO2/Na2O) 1,5 na povišenoj temperaturi (55, 80 i 95 °C) u kratkom vremenskom periodu (4, 8, 16 i 24 h). Utvrđeno je da sa porastom temperature reakcije raste i čvrstoća geopolimera. Najveća čvrstoća geopolimera je postignuta nakon 24 h na 95 °C, nezavisno od karakteristika EFP. Iako neki literaturni podaci ukazuju da je optimalna temperatura za sintezu geopolimera 75-80 ºC, s obzirom da na višim temperaturama može doći do smanjenja čvrstoća, rezultati ovog istraživanja su pokazali da to nije univerzalni trend. Razlog verovatno leži u različitim karakteristikama ispitivanih EFP i/ili različitim eksperimentalnim uslovima. Utvrđeno je da postoji korelacija između karakteristika EFP, uslova sinteze i čvrstoća pri pritisku geopolimera. Geopolimer sa maksimalnom čvrstoćom pri pritisku, sintetisan je na bazi EFP Morava. EFP Morava ima najveći sadržaj čestica manjih od 43 μm, najveći sadržaj staklaste faze, kao i sadržaj silicijuma i aluminijuma rastvorlјivih u alkalnoj sredini. S druge strane, geopolimer na bazi EFP Kostolac B1 pokazao je najmanje čvrstoće, nezavisno od temperature i vremena reakcije. EFP Kostolac B1 poseduje najlošije karakteristike, odnosno poseduje najmanji sadržaj čestica manjih od 43 μm, najmanji sadržaj staklaste faze, kao i najmanje silicijuma i aluminijuma rastvorlјivih u alkalnoj sredini. Osim toga, kod EFP Kostolac B1 evidentiran je najveći sadržaj oksida gvožđa, što predstavlјa ozbilјnu potencijalnu smetnju za analizu uzoraka metodom nuklearne magnetne rezonance (NMR). S obzirom da je alkalna aktivacija EFP izvršena rastvorom natrijum-silikata, zaklјučeno je da proces alkalne aktivacije najviše zavisi od sadržaja rastvorlјivog aluminijuma. Predložena je metoda za brzu procenu reaktivnosti EFP, koja se zasniva na rastvorlјivosti EFP u 7M NaOH (0,5 h na 95 °C). Takođe, predloženo je da čvrstoća pri pritisku geopolimera nakon 4-8 h na 95 °C može poslužiti kao test za brzu procenu reaktivnosti i pogodnosti EFP za sintezu geopolimera. Na osnovu dobijenih rezultata, za dalјa istraživanja procesa imobilizacije hroma i olova geopolimerima izabrani su EFP Morava i EFP Kolubara. Izabrani EFP i odgovarajući geopolimeri, sintetisani na sobnoj temperaturi u trajanju od 28 dana, predstavlјali su referentni sistem za oba pravca istraživanja. Na kraju ovog poglavlјa data je karakterizacija izabranih polaznih EFP Morava i EFP Kolubara, kao i mehanički aktiviranog EFP Kolubara (MEFP). U drugom potpoglavlјu Proces imobilizacije hroma dati su rezultati ispitivanja izluživanja hroma iz polaznih EFP i MEFP, a potom i iz odgovarajućih geopolimera. Generalno, proces imobilizacije hroma geopolimerima se pokazao kao nedovolјno uspešan. Utvrđeno je da uslovi sinteze geopolimera ne utiču u velikoj meri na efikasnost procesa imobilizacije hroma. Rezultati istraživanja su ukazali da geopolimer na bazi reaktivnijeg EFP Morava pokazuje veću efikasnost u procesu imobilizacije hroma u poređenju sa geopolimerom na bazi EFP Kolubara. Takođe, utvrđeno je da je efikasnost procesa imobilizacije hroma geopolimerima na bazi mehanički aktiviranog EFP značajno veća u poređenju sa geopolimerima na bazi polaznog EFP Kolubara. Pored toga, pokazano je da redukcioni uslovi, odnosno prisustvo zgure visoke peći povećava efikasnost procesa imobilizacije hroma geopolimerima. Analiziran je uticaj dodatka hroma na karakteristike geopolimera. Manje koncentracije dodatog hroma nisu bitno uticale na čvrstoću geopolimera, dok je dodatak 2% hroma doveo do smanjenja čvrstoća geopolimera za manje od 10%, što se može pripisati promenama u sistemu pora. Osim toga, rezultati NMR analize su pokazali da je smanjenje čvrstoće geopolimera posledica strukturnih promena unutar uzorka, odnosno smanjenja udela Q4(mAl) strukturnih jedinica bogatijih aluminijumom. Rezultati dobijeni primenom skenirajuće elektronske mikroskopske i energetski disperzivne spektroskopske (SEM/EDS) analize su ukazali na ravnomernu raspodelu hroma u geopolimeru. S obzirom da rendgenska strukturna analiza nije ukazala na formiranje nove kristalne faze sa dodatkom hroma, utvrđeno je da je mehanizam imobilizacije hroma geopolimerima fizičke prirode.

U trećem potpoglavlјu analiziran je proces imobilizacije olova geopolimerima. Dati su rezultati ispitivanja izluživanja olova iz polaznih EFP i MEFP, a potom i iz odgovarajućih geopolimera. Proces imobilizacije olova geopolimerima na bazi EFP se pokazao izuzetno uspešan. Najveća efikasnost procesa imobilizacije olova postignuta je geopolimerima sintetisanim na 20 °C u trajanju od 28 dana, dok je sintezom geopolimera na povišenoj temperaturi ostvaren neznatno


niži stepen efikasnosti. Utvrđeno je da geopolimer povolјnijih mehaničkih i strukturnih karakteristika, tj. geopolimer na bazi reaktivnijeg EFP Morava pokazuje veću efikasnost u procesu imobilizacije olova. Takođe je utvrđeno da je efikasnost procesa imobilizacije olova geopolimerima na bazi mehanički aktiviranog EFP veća u poređenju sa geopolimerima na bazi polaznog EFP Kolubara. Ispitivan je uticaj dodatka olova na karakteristike geopolimera. Pokazano je da manje koncentracije dodatog olova ne utiču značajno na promenu čvrstoće geopolimera. Međutim, sa značajnijim porastom koncentracije dodatog olova (do 4%) dolazi do smanjenja čvrstoća geopolimera i za 30%. Dodatak olova je doveo do porasta srednjeg prečnika pora geopolimera, što se manifestovalo smanjenjem čvrstoće geopolimera. S druge strane, mehanička aktivacija EFP je dovela do značajnog smanjenja srednjeg prečnika pora i povećanja čvrstoće geopolimera. S obzirom da su koncentracije izluženog olova veće u slučaju geopolimera sa većom zapreminom i prečnikom pora, može se izvesti zaklјučak o fizičkom karakteru procesa imobilizacije olova. Pored toga, rezultati NMR analize su ukazali da je smanjenje čvrstoće geopolimera posledica strukturnih promena, odnosno smanjenja udela Q4(mAl) strukturnih jedinica bogatijih aluminijumom. Takođe, smanjenju čvrstoće geopolimera sa dodatkom olova, svakako doprinosi i porast udela slabije umreženih Q1 i Q2 strukturnih jedinica. Rezultati rendgenske strukturne analize su potvrdili da dodatak olova dovodi do formiranja novih faza u geopolimeru, čime su ukazali i na hemijski karakter procesa imobilizacije olova geopolimerima.

U četvrtom potpoglavlјu upoređeni su rezultati koji su detalјno analizirani u drugom i trećem potpoglavlјu. Prikazani rezultati su diskutovani sa aspekta efikasnosti imobilizacije hroma i olova geopolimerima. Utvrđeno je da je efikasnost procesa imobilizacije hroma (62-91%) značajno manja u poređenju sa efikasnošću imobilizacije olova koja iznosi preko 99,6%. Različita efikasnost imobilizacije hroma i olova geopolimerima posledica je razlike jonskih oblika hroma (anjon) i olova (katjon), kao i različitih mehanizama imobilizacije hroma i olova.

U poglavlјu Zaklјučci sumirani su najznačajniji zaklјučci proistekli iz rada na ovoj disertaciji.

U poglavlјu Literatura date su sve reference citirane u radu. 3. OCENA DISERTACIJE 3.1. Savremenost i originalnost Razvoj geopolimera – relativno nove vrste veziva na bazi alkalno aktiviranog EFP

predstavlјa naučno-istraživačku oblast koja privlači pažnju naučnika širom sveta. Razlog leži u činjenici da se za sintezu ove vrste veziva koristi industrijski otpadni materijal koji nastaje u milionima tona širom sveta. Najveći deo ovog materijala se deponuje na obližnje zemlјište i predstavlјa ozbilјan ekološki, ekonomski i društveni problem. Geopolimeri poseduju karakteristike koje su ne samo poredive, već u nekim slučajevima i povolјnije u odnosu na karakteristike tradicionalnih veziva kao što je portland-cement. Osim toga, jasne su prednosti geopolimera sa aspekta zaštite životne sredine, u pogledu snižavanja emisije CO2 i smanjenja utroška neobnovlјivih prirodnih sirovina. Primena geopolimera u imobilizaciji hroma i olova ukazuje na dvostruki značaj ovih istraživanja, koji se ne ogleda samo u valorizaciji postojećeg industrijskog otpada, već i u tretmanu druge vrste otpadnih materijala.

U dostupnoj naučnoj literaturi postoji značajan broj istraživanja koji ukazuju na široke mogućnosti primene geopolimera na bazi EFP. Uprkos tome, geopolimeri su još uvek daleko od značajnije praktične primene. Jedan od osnovnih razloga je promenlјivost sastava EFP, koji varira od izvora do izvora, pa čak i unutar istog izvora. S druge strane, veliki broj istraživanja, često i oprečnih, koji analiziraju različite uslove sinteze geopolimera otežava identifikovanje klјučnih faktora koji određuju reaktivnost EFP, a zatim i strukturu i karakteristike geopolimera. Dakle, jasno je da ne postoji jednostavna metodologija za procenu reaktivnosti EFP u procesu sinteze geopolimera. Prema tome, razvoj brzog testa za procenu reaktivnosti EFP i pogodnosti EFP za sintezu geopolimera, mogao bi biti od značaja za praktičnu primenu geopolimera. Deo istraživanja


u okviru ove disertacije posvećen je upravo optimizaciji uslova sinteze geopolimera i predložen je metod za brzu procenu reaktivnosti EFP. Imobilizacija hroma je u značajnoj meri ispitivana u portland-cementnim sistemima i u manjoj meri u geopolimerima. Međutim, u dostupnoj literaturi nema podataka koji se odnose na ispitivanje uticaja mehaničke aktivacije EFP na efikasnost procesa imobilizacije hroma geopolimerima. U ovoj disertaciji posebna pažnja je posvećena upravo ispitivanju procesa imobilizacije hroma geopolimerima na bazi mehanički aktiviranog EFP.

Dostupni literaturni podaci ukazuju da je olovo element čija je imobilizacija najviše proučavana, kako u portland-cementnim vezivima, tako i u geopolimerima i u alkalno aktiviranim vezivima uopšte. Međutim, zbog kompleksnosti samih vezivnih sistema, kao i mogućih interakcija između olova i komponenata vezivnih sistema, mnoge dileme koje se tiču mehanizma imobilizacije olova još uvek nisu u potpunosti razjašnjene. Takođe, u dostupnoj literaturi, nema podataka koji se odnose na ispitivanje uticaja mehaničke aktivacije EFP na efikasnost procesa imobilizacije olova geopolimerima na bazi mehanički aktiviranog EFP, čemu je posvećen deo ove disertacije.

3.2. Osvrt na referentnu i korišćenu literaturu U okviru doktorske disertacije citirano je ukupno 212 referenci, koje ukazuju na

aktuelnost istraživanja u ispitivanoj oblasti. Većina referenci je publikovana u poslednjih nekoliko godina i predstavlјa naučne radove publikovane u vrhunskim međunarodnim časopisima sa tematikom značajnom za izradu doktorske disertacije. Među citiranim referencama nalaze se i međunarodne monografije, radovi publikovani na međunarodnim konferencijama, kao i dve doktorske disertacije. Istraživanja prikazana u navedenim referencama su diskutovana u doktorskoj disertaciji, a rezultati drugih autora su upoređeni sa rezultatima dobijenim tokom izrade doktorske disertacije.

3.3. Opis i adekvatnost primenjenih naučnih metoda Hemijski sastav polaznih uzoraka EFP određen je metodom alkalnog toplјenja i

primenom optičke emisione spektroskopije sa induktivno spregnutom plazmom (OES-ISP). Granulometrijski sastav EFP određen je prosejavanjem (na sitima otvora od 43 μm i 63

μm). Mehanička aktivacija polaznih EFP izvršena je u visoko energetskom planetarnom mlinu

sa kuglama. Specifična površina, zapremina pora i raspodela veličina pora polaznog i mehanički

aktiviranog elektrofilterskog pepela, kao i sintetisanih geopolimera su određene na osnovu rezultata adsorpcije gasovitog azota na temperaturi tečnog azota.

Ispitivanje čvrstoća maltera geopolimera EFP izvršeno je prema postupku predviđenom standardom SRPS EN 196-1, koji se odnosi na portland-cement, jer za ispitivanje fizičko-mehaničkih karakteristika geopolimera ne postoji odgovarajući standard. Efikasnost imobilizacije hroma i olova geopolimerima određivana je ispitivanjem izluživanja hroma i olova iz geopolimera. Ispitivanje otpornosti geopolimera prema izluživanju izvršeno je primenom standardnog testa izluživanja za zrnaste otpadne materijale i mulјeve (EN 12457-2 – Deo 2). Koncentracija hroma i olova u rastvoru nakon izluživanja određivana je metodom optičke emisione spektroskopije sa induktivno spregnutom plazmom. Istovremeno merena je promena pH vrednosti rastvora usled izluživanja geopolimera.

Mineraloška karakterizacija EFP i sintetisanih geopolimera izvršena je metodom rendgenske strukturne analize (RSA), difraktometrom za prah. Ova metoda se pre svega koristi za identifikaciju prisutnih kristalnih faza, kao i za detekciju eventualnih promena u sastavu (strukturi) kristalnih faza.


Strukturna karakterizacija EFP i sintetisanih geopolimera obavlјena je metodom skenirajuće elektronske mikroskopije (SEM) u kombinaciji sa energetski disperzivnom spektroskopskom (EDS) analizom.

SEM/EDS analiza omogućava analizu razvoja mikrostrukture geopolimera, pre svega glavnog produkta reakcije natrijum-alumosilikatne faze, kao i eventualno detektovanje formiranja novih faza. Metoda nuklearne magnetne rezonance, pri čemu je uzorak rotiran pod ”magičnim uglom“ (engl. magic angle spinning), odnosno 29Si MAS NMR analiza je takođe korišćena za ispitivanje sastava i strukture geopolimera.

3.4. Primenlјivost ostvarenih rezultata Rezultati ostvareni u okviru ove disertacije, pored naučnog, imaju i ekološki i širi

društveni značaj. Jedna od prednosti geopolimera na bazi alkalno aktiviranog EFP, u odnosu na portland-cement leži u valorizaciji industrijskog otpadnog materijala i u smanjenju deponovane količine ovog otpada. Druga prednost ogleda se u činjenici da se sinteza geopolimera izvodi na sobnoj ili blago povišenoj temperaturi, što doprinosi značajnim energetskim uštedama u odnosu na proces sinteze portland-cementnog klinkera koji se odigrava na temperaturi od ~1450 °S. Pritom, svakako treba istaći činjenicu da se tokom proizvodnje jedne tone portland-cementa emituje jedna tona CO2. Upotrebom geopolimera umesto portland-cementa značajno bi se smanjio efekat staklene bašte. Treće, treba istaći uštedu prirodnih mineralnih sirovina. Osim toga, tematika ove doktorske disertacije je veoma aktuelna i savremena, jer se jedna vrsta otpadnog materijala koristi u tretmanu drugih toksičnih otpadnih materijala.

Istraživanjima sprovedenim u okviru ove doktorske disertacije pokazano je da se mehaničkom aktivacijom EFP i sintezom geopolimera na bazi mehanički aktiviranog EFP može povećati efikasnost procesa imobilizacije hroma i olova. Pored toga, rezultatima ostvarenim u okviru ove doktorske disertacije pokazano je da se izborom uslova sinteze može uticati na efikasnost imobilizacije olova geopolimera. S obzirom na visoku efikasnost imobilizacije olova, geopolimeri na bazi alkalno aktiviranog EFP bi se mogli koristiti u imobilizaciji industrijskog tečnog otpada koji sadrži olovo, za snižavanje permeabilnosti deponija koji sadrže olovni otpad, za prekrivanje deponija takvog otpada ili za horizontalne pregrade u masi otpada.

3.5. Ocena dostignutih sposobnosti kandidata za samostalni naučni rad Kandidat Violeta Nikolić, dipl. inž. tehnologije, je tokom izrade doktorske disertacije

pokazala stručnost, samostalnost i sistematičnost u pretraživanju i korišćenju naučne literature, planiranju i realizaciji eksperimenta, obradi i analizi dobijenih rezultata, kao i njihovoj diskusiji i pripremi publikacija. Istraživačke kvalitete iskazala je primenom različitih instrumentalnih metoda (OES-ISP, RSA, SEM/EDS, NMR). Na osnovu dosadašnjeg rada, podnete doktorske disertacije i postignutih rezultata kandidata, Komisija je utvrdila da kandidat poseduje kvalitete za samostalni naučno-istraživački rad.

4. OSTVARENI NAUČNI DOPRINOS 4.1. Prikaz ostvarenih naučnih doprinosa U okviru ove doktorske disertacije ostvaren je značajan doprinos razumevanju procesa

alkalne aktivacije EFP i procesa imobilizacije hroma i olova. Najznačajniji naučni doprinosi ove disertacije su:

− Definisani su optimalni uslovi sinteze geopolimera na bazi alkalno aktiviranog EFP iz tri

termoelektrane u Srbiji − Predložen je metod za brzu procenu reaktivnosti EFP i pogodnosti EFP za sintezu

geopolimera


− Utvrđen je uticaj uslova sinteze geopolimera na efikasnost procesa imobilizacije hroma i olova geopolimerima

− Utvrđen je uticaj fizičko-hemijskih karakteristika polaznih i mehanički aktiviranih EFP na efikasnost procesa imobilizacije hroma i olova geopolimerima

− Definisan je mehanizam imobilizacije hroma i olova geopolimerima na bazi elektrofilterskog pepela termoelektrana

− Ocenjena je efikasnost procesa imobilizacije hroma i olova geopolimerima na bazi elektrofilterskog pepela termoelektrana

4.2. Kritička analiza rezultata istraživanja Pregledom dostupne naučne literature iz oblasti geopolimera i procesa imobilizacije olova

i hroma, kao i razmatranjem rezultata dobijenih u okviru ove doktorske disertacije može se oceniti da se ostvareni rezultati nadovezuju na postojeća znanja i da ih dopunjuju.

U dostupnoj naučnoj literaturi postoji značajan broj radova koji se odnose na sintezu geopolimera na bazi alkalno aktiviranog EFP i ne tako veliki broj radova koji se odnosi na sintezu geopolimera na bazi mehanički i alkalno aktiviranog EFP. Takođe, imobilizacija toksičnih elemenata (olova i hroma) vezivnim sistemima, bilo tradicionalnim vezivima ili alternativnim vezivima, kao što su geopolimeri, predstavlјa oblast koja je uveliko istraživana. Međutim, u dostupnoj naučnoj literaturi nema podataka o imobilizaciji hroma i olova geopolimerima na bazi mehanički i alkalno aktiviranog EFP

U okviru ove doktorske disertacije izvršena je optimizacija sinteze geopolimera, predložena je metoda za brzu procenu reaktivnosti i pogodnosti EFP za sintezu geopolimera. Ispitan je uticaj uslova sinteze geopolimera i fizičko-hemijskih karakteristika EFP na efikasnost procesa imobilizacije hroma i olova. Ocenjena je efikasnost procesa imobilizacije hroma i olova i definisani su mehanizmi procesa imobilizacije hroma i olova geopolimerima na bazi elektrofilterskog pepela termoelektrana.

4.3. Verifikacija naučnih doprinosa Kandidat Violeta Nikolić, dipl. inž. tehnologije, je rezultate istraživanja tokom izrade ove

disertacije potvrdila objavlјivanjem radova u vrhunskim časopisima međunarodnog značaja. Kategorija M21:

1. Nikolić V., Komljenović M., Marjanović N., Baščarević Z., Petrović R., Lead immobilization by geopolymers based on mechanically activated fly ash, Ceramics International, Vol 40, 2014, pp. 8479–8488 (ISSN 0272 – 8842, IF (2014) = 2,605, 4/25, oblast Materials Science, Ceramics)

2. Nikolić V., Komljenović M., Baščarević Z., Marjanović N., Miladinović Z., Petrović R., The influence of fly ash characteristics and reaction conditions on strength and structure of geopolymers, Construction and Building Materials, Vol 94, 2015, pp. 361–370 (ISSN 0950 – 0618, IF(2014) = 2,710, 7/59, oblast Construction & Building Technology)

5. ZAKLjUČAK I PREDLOG Na osnovu svega izloženog, Komisija smatra da doktorska disertacija Violete Nikolić, dipl. inž. tehnologije, pod nazivom: „Imobilizacija olova i hroma geopolimerima na bazi elektrofilterskog pepela termoelektrana“, predstavlјa značajan i originalan naučni doprinos u oblasti Hemija i hemijska tehnologija, što je potvrđeno objavlјivanjem radova u vrhunskim naučnim časopisima međunarodnog značaja.


Komisija predlaže Nastavno-naučnom veću Tehnološko-metalurškog fakulteta da se doktorska disertacija pod nazivom: „Imobilizacija olova i hroma geopolimerima na bazi elektrofilterskog pepela termoelektrana“, kandidata Violete Nikolić, dipl. inž. tehnologije, prihvati, izloži na uvid javnosti i uputi na konačno usvajanje Veću naučnih oblasti tehničkih nauka Univerziteta u Beogradu, te da se nakon završetka ove procedure kandidat pozove na usmenu odbranu disertacije pred Komisijom u istom sastavu.

ČLANOVI KOMISIJE

......................................................... Prof. dr Rada Petrović, redovni profesor


......................................................... Dr Miroslav Komlјenović, naučni savetnik

Univerziteta u Beogradu, Institut za multidisciplinarna istraživanja

.........................................................

Dr Snežana Grujić, vanredni profesor Univerziteta u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet

.........................................................

Dr Zoran Miladinović, viši naučni saradnik Instituta za opštu i fizičku hemiju, Beograd


UNIVERZITET U BEOGRADU TEHNOLOŠKO-METALURŠKI FAKULTET NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU Predmet: Referat o urađenoj doktorskoj disertaciji kandidata mr Lazara Kopanje Odlukom br. 35/86 od 14.4.2016. godine, imenovani smo za članove Komisije za pregled, ocenu i odbranu doktorske disertacije kandidata mr Lazara Kopanje pod naslovom “Magnetna svojstva sintetisanih nanočestica različitih morfologija kvantifikovanih primenom deskriptora oblika“. Posle pregleda dostavljene Disertacije i drugih pratećih materijala i razgovora sa Kandidatom, Komisija je sačinila sledeći

R E F E R A T 1. UVOD 1.1. Hronologija odobravanja i izrade disertacije

• Dana 11.2.2015. godine kandidat mr Lazar Kopanja prijavio je temu doktorske disertacije pod nazivom “Magnetna svojstva sintetisanih nanočestica različitih morfologija kvantifikovanih primenom deskriptora oblika“.

• Nastavno-naučno veće Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu je dana 26.2.2015. godine (Odluka br.26/35) usvojilo sastav Komisije za ocenu naučne zasnovanosti predložene teme kandidata mr Lazara Kopanje pod nazivom “Magnetna svojstva sintetisanih nanočestica različitih morfologija kvantifikovanih primenom deskriptora oblika“.

• Dana 9.4.2015. godine na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu, na osnovu izveštaja Komisije, doneta je Odluka br. 35/96) o prihvatanju predloga teme doktorske disertacije mr Lazara Kopanje, pod nazivom “Magnetna svojstva sintetisanih nanočestica različitih morfologija kvantifikovanih primenom deskriptora oblika“. Za mentore ove doktorske disertacije imenovani su dr Boris Lončar, redovni profesor TMF-a i dr Marin Tadić, viši naučni saradnik Instituta za nuklearne nauke "Vinča".

• Dana 11.5.2015. godine Veće naučnih oblasti tehničkih nauka Univerziteta u Beogradu donelo je Odluku 02 broj: 61206-1812/2-15, o saglasnosti na predlog teme doktorske disertacije mr Lazara Kopanje, pod nazivom “Magnetna svojstva sintetisanih nanočestica različitih morfologija kvantifikovanih primenom deskriptora oblika“.

• Nastavno-naučno veće Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu je dana 14.4.2016. godine (Odluka br.35/86) usvojilo sastav Komisije za ocenu i odbranu doktorske disertacije kandidata mr Lazara Kopanje pod nazivom “Magnetna svojstva sintetisanih nanočestica različitih morfologija kvantifikovanih primenom deskriptora oblika“.

1.2. Naučna oblast disertacije Istraživanja u okviru ove doktorske disertacije pripadaju naučnoj oblasti Hemija i hemijska tehnologija, uža naučna oblast Inženjerstvo materijala, za koju je Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu matična ustanova.


Mentori ove doktorske disertacije su dr Boris Lončar, redovni profesor TMF-a koji je objavio preko 30 radova u međunarodnim naučnim časopisima i dr Marin Tadić, viši naučni saradnik Instituta za nuklearne nauke "Vinča" koji je objavio 29 radova u međunarodnim naučnim časopisima. 1.3. Biografski podaci o kandidatu Kandidat mr Lazar Kopanja je rođen 9.10.1978. godine u Bačkoj Palanci. Gimnaziju „20. oktobar“ u Bačkoj Palanci je završio 1997. godine. Iste godine je upisao Prirodnomatematički fakultet u Novom Sadu, Departman za matematiku i informatiku, smer diplomirani informatičar. Diplomirao je 2003. godine sa prosečnom ocenom 8,86 i ocenom 10 na diplomskom radu. Magistarske studije, koje je upisao na Univerzitetu u Novom Sadu na Departmanu za matematiku i informatiku završio je 6.7.2010. godine odbranom magistarske teze pod nazivom „Vizuelizacija određenog integrala u nastavi matematike“. Magistarske studije kandidat je završio sa prosečnom ocenom 9,86. Mr Lazar Kopanja je od 2003. godine zaposlen u Gimnaziji „Isidora Sekulić“ u Novom Sadu. Aktivni je član Udruženja profesora informatike Srbije u okviru kog je organizovao takmičenja pod nazivom „Sajt za bezbedan internet“ koje je od strane Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja proglašeno za program od nacionalnog značaja. Takođe, aktivno učestvuje u projektima vezanim za zaštitu dece na internetu u saradnji sa Jedinicom za prevenciju nasilјa Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja. Od 2010. godine radi i kao programer saradnik u web-development firmi „Great Shade Factory“ iz Novog Sada. Kandidat je koautor sedam naučnih radova: četiri u vrhunskim međunarodnim časopisima (M21), dva u međunarodnim časopisima (M23) i jedno saopštenje sa međunarodnog skupa štampano u celini (M33).

2. OPIS DISERTACIJE 2.1. Sadržaj disertacije Doktorska disertacija kandidata mr Lazara Kopanje napisana je na 116 strana, uključuje 22 tabele, 50 slika, kao i 183 literaturna navoda. Doktorska disertacija sadrži sedam poglavlja: Uvod, Sinteza materijala i eksperimentalne metode, Analiza i obrada slike, Osnove teorije magnetizma, Rezultati i diskusija, Zaključak i Literatura. 2.2. Kratak prikaz pojedinačnih poglavlja

U ovoj doktorskoj disertaciji izvršena su ispitivanja uticaja strukture i oblika nanočestica na njihove magnetne karakteristike. Na osnovu dobijenih rezultata pokazano je da se promenom oblika nanočestica u širokom rasponu mogu podešavati magnetna svojstva sintetisanih feri-oksidnih nanočestičnih materijala. Oblici nanočestica su kvantifikovani pomoću mera cirkularnosti, eliptičnosti, izduženosti i orijentabilnosti. Prvo poglavlje sadrži prikaz analizirane problematike ove doktorske disertacije. Dat je kratak osvrt na uticaj strukture i oblika nanočestica na magnetna svojstva nanočestičnih materijala i apostrofirana je važnost kvantitativnog opisa oblika. Ukratko je prikazan pregled fizičkih svojstava hematita i postupaka za njegovu sintezu. Istaknut je rastući značaj istraživanja jezgro-omotač nanočestica koje pokazuju svojstva pogodna za primenu u različitim oblastima. U drugom poglavlju ukratko su opisani postupci za sintezu nanočestičnih materijala: sol-gel, hidrotermalna metoda i metoda samosagorevanja rastvora. Navedene su neke od najvažnijih metoda za ispitivanje nanočestičnih materijala, kao što su transmisiona elektronska mikroskopija, Ramanova spektroskopija, kao i uređaji za merenje magnetnih veličina - SQUID i VSM magnetometar. Programski paketi MATLAB i MIPAR su pomenuti u kontekstu implementacije računskih postupaka za segmentaciju slike i izračunavanja deskriptora oblika. U trećem poglavlju dati su teorijski principi analize i obrade slike sa akcentom na deskriptore oblika koji su primenjeni u disertaciji. Detaljno su analizirane mere cirkularnosti,


eliptičnosti, izduženosti i orijentabilnosti. Istaknuti su problemi koji se javljaju prilikom kvantifikovanja oblika i potencijalni načini njihovog rešavanja. Četvrto poglavlje posvećeno je osnovama teorije magnetizma. Navedena je podela materijala prema njihovim magnetnim karakteristikama. Objašnjeni su osnovni pojmovi, kao što su histerezisna petlja, saturaciona magnetizacija, remanentna magnetizacija, koercitivno polje. Navedena su osnovna svojstva dijamagnetika, paramagnetika, feromagnetika, ferimagnetika i antiferomagnetika. U petom poglavlju su predstavljeni rezultati ove doktorske disertacije. Opisane su procedure kojima su sintetisani ispitivani uzorci. Dat je pregled rezultata merenja, dobijenih transmisionom elektronskom mikroskopijom i difrakcijom X-zraka, kao i merenja magnetizacije ispitivanih nanokompozitnih uzoraka. Diskutovana je analiza oblika posmatranih nanočestica koji su kvantifikovani deskriptorima oblika. U šestom poglavlju izvedeni su zaključci ove doktorske disertacije. Istaknuti su naučni doprinosi disertacije i pokazano je da rezultati ovog rada mogu pokrenuti dalja istraživanja i doprineti boljem razumevanju uticaja oblika nanočestica na magnetne karakteristike materijala. U sedmom poglavlju dati su literaturni navodi koji su korišćeni pri izradi ove doktorske disertacije.

3. OCENA DISERTACIJE 3.1. Savremenost i originalnost Oblast istraživanja materijala koji se svrstavaju u nanočestične, poslednje dve decenije zauzima veoma značajno mesto u nauci o materijalima, pre svega zbog aplikativnih potencijala koje oni imaju. Na osnovu pregleda literature, može se zaključiti da magnetna svojstva nanočestica veoma zavise od njihovog oblika. S druge strane, do sada su u literaturi oblici nanočestica dosta proizvoljno opisivani i analizirani bez ikakve kvantifikacije i mogućnosti jasnog poređenja oblika ispitivanih nanočestica sa literaturnim podacima. Stoga je analiza oblika veoma važna i predstavlja predmet istraživanja ove doktorske disertacije.

Karakterizacija i analiza su urađene za sintetisane nanočestične materijale sol-gel metodom, hidrotermalnom metodom, kombinovanom metodom taloženja i koloidne hemije, kao i korišćenjem metode samo-sagorevanja rastvora. Realna slika sintetisanih nanočestica (veličine i oblici sintetisanih nanočestica) u uzorcima su ispitivani pomoću transmisione elektronske mikroskopije. Analizom slika dobijenih mikroskopskim merenjima izvršeno je izračunavanje cirkularnosti, orijentabilnosti, eliptičnosti i izduženosti oblika sintetisanih čestica. Pored standardnih, predložene su i nove mere kojima se može karakterisati oblik nanočestica. Algoritmi za analizu oblika su implementirani u programskom paketu MatLab. Osim toga, prikazana je distribucija nanočestica prema obliku i veličini kako bi se dobila što realnija slika ispitivanih uzoraka. Magnetna karakterizacija sintetisanih uzoraka izvršena je pomoću VSM i SQUID magnetometara. Određene su vrednosti magnetnih parametara: saturaciona magnetizacija, koercitivna sila i remanentna magnetizacija. Pokazano je kako se menjaju magnetni parametri u zavisnosti od oblika i strukture nanočestica, tj. od odgovarajućih mera opisanih deskriptorima oblika. Dobijeni i analizirani rezultati doprinose boljem razumevanju uticaja oblika nanočestica na magnetna svojstva materijala. Savremenost i originalnost istraživanja prikazanih u ovoj doktorskoj disertaciji potvrđeni su objavljivanjem četiri rada u vrhunskim međunarodnim časopisima (M21), dva rada u međunarodnim časopisima (M23) i jednim saopštenjem sa međunarodnog skupa štampanom u celini (M33). 3.2. Osvrt na referentnu i korišćenu literaturu Tokom izrade doktorske disertacije kandidat je izvršio pregled naučne i stručne literature iz relevantnih naučnih oblasti vezanih za problematiku doktorske teze. Velika većina pregledane


naučne literature sastoji se od naučnih radova objavljenih u vrhunskim međunarodnim časopisima od strane eminentnih stručnjaka iz oblasti i problematike predmetne doktorske disertacije. Time je kandidat stekao potpun uvid u do sada objavljene rezultate ispitivanja uticaja strukture i oblika nanočestica na njihove magnetne karakteristike. U ovoj doktorskoj disertaciji ukupno je navedeno 183 referenici, koje obuhvataju oblasti analize oblika i nauke o materijalima. 3.3. Opis i adekvatnost primenjenih naučnih metoda U prijavi doktorske disertacije postavljeni su zadaci koji su ostvareni korišćenjem adekvatnih naučnih metoda. Nanočestični uzorci koji su predmet istraživanja ovog rada sintetisani su sol-gel metodom, hidrotermalnom metodom, kombinovanom metodom precipitacije i koloidne hemije, kao i kombinovanom metodom sol-gel-samosagorevanja rastvora. Za ispitivanje nanočestičnih materijala primenjene su sledeće eksperimentalne metode: rendgenska difrakcija, elektronska mikroskopija i magnetometrija. Magnetna karakterizacija sintetisanih uzoraka urađena je pomoću VSM i SQUID magnetometara. Algoritmi za segmentaciju slike i izračunavanje deskriptora oblika implementirani su u programskom paketu MatLab. Pored toga, za segmentaciju slike jezgro-omotač nanočestica primenjen je algoritam realizovan korišćenjem novog softverskog paketa MIPAR. 3.4. Primenljivost ostvarenih rezultata Ostvareni rezultati prikazani u ovoj doktorskoj disertaciji imaju višestruku primenu. Primarni doprinos i primenjivost, ostvareni rezultati imaju u oblasti nauke o materijalima. Pokazano je da morfologija nanočestica može poboljšati magnetna svojstva nanomaterijala, a dati su i postupci za analizu oblika nanočestica, što može imati veliki značaj u fundamentalnim istraživanjima i tehnološkim primenama. Očekujemo da će rezultati ovog rada doprineti bolјem razumevanju uticaja oblika nanočestica na magnetne karakteristike, novim teorijskim modelima, unapređenju metoda sinteze i praktičnih primena nanočestičnih materijala. Pored toga, deskriptori oblika prezentovani u disertaciji mogu biti primenjeni i u drugim oblastima, u kojima je potrebna karakterizacija oblika, kao što su medicina, nuklearna fizika, informacione tehnologije, astronomija, industrija. 3.5. Ocena dostignutih sposobnosti kandidata za samostalni naučni rad U toku izrade doktorske disertacije pod nazivom “Magnetna svojstva sintetisanih nanočestica različitih morfologija kvantifikovanih primenom deskriptora oblika“, kandidat je iskazao stručnost i samostalnost u svim fazama izrade teze, pružajući značajan naučni doprinos u oblastima koje do sada nisu bile istraživane ili koje su samo delimično istraživane. Verifikaciju eksperimentalnih i analiziranih rezultata sadržanih u ovoj tezi, kandidat je potvrdio objavljivanjem više radova u vrhunskim međunarodnim časopisima i međunarodnim časopisima, čime je dao svoj naučni doprinos u polju predmetne problematike. Na osnovu iznetih činjenica, Komisija je mišljenja da je kandidat kvalifikovan i da poseduje sve kvalitete koji su neophodni za samostalan naučno istraživački rad.

4. OSTVARENI NAUČNI DOPRINOS 4.1. Prikaz ostvarenih naučnih doprinosa Doktorska disertacija kandidata mr Lazara Kopanje, pod nazivom “Magnetna svojstva sintetisanih nanočestica različitih morfologija kvantifikovanih primenom deskriptora oblika“ pruža značajan naučni doprinos u polju nauke o materijalima, koji uključuje sledeće:

• Uvedeni su deskriptori oblika radi kvantifikovanja oblika nanočestica. • Unapređene su metode za izračunavanje orijentabilnosti, eliptičnosti i izduženosti oblika.


• Uvedena je nova veličina za karakterizaciju jezgro-omotač nanočestica pod nazivom "koeficijent cirkularnosti" koja daje odgovor na pitanje kako omotač utiče na oblik jezgro-omotač nanočestice.

• Eksperimentalni rezultati su pokazali zavisnost magnetnih parametara od strukture i oblika nanočestica koji su kvantifikovani merama cirkularnosti, eliptičnosti, izduženosti i orijentabilnosti.

• Rezultati doprinose jasnijem predstavljanju i boljem razumevanju uticaja strukture i oblika nanočestica na magnetne karakteristike i pravljenju novih teorijskih modela. Takodje, mogu se koristiti u primenama gde su pogodni magnetni materijali sa anizotropijom oblika.


Pored veličine nanočestica na makroskopske magnetne osobine nanočestičnih materijala, kao što su magnetizacija, koercitivno polje, temperature magnetnih prelaza, susceptibilnost, značajno utiče i morfologija nanočestica. Oblici nanočestica su do sada u literaturi dosta proizvoljno opisivani i analizirani bez ikakve kvantifikacije i mogućnosti jasnog poređenja oblika ispitivanih nanočestica sa literaturnim podacima. Pošto do sada nije rađena detaljna analiza i kvantifikacija oblika nanočestica kao faktora koji bitno utiče na magnetne parametre materijala, glavni doprinos predmetne doktorske disertacije je uvođenje deskriptora oblika kojima se opisuju (mere) oblici sintetisanih nanočestica. S obzirom na to da nijedan deskriptor oblika nije dovoljno dobar za primenu u svim situacijama, nanočestice su opisane merama cirkularnosti, eliptičnosti, izduženosti i orijentabilnosti. Pored toga, po prvi put analizirana je struktura i oblik jezgro-omotač nanočestica. Za njihovu karakterizaciju je predložena nova veličina nazvana "koeficijent cirkularnosti" koja daje odgovor na pitanje kako omotač utiče na oblik jezgro-omotač nanočestice, tj. da li je kružnost jezgro-omotač nanočestica viša, niža ili jednaka od kružnosti jezgra.

4.3. Verifikacija naučnih doprinosa Kandidat mr Lazar Kopanja je objavio sedam radova i to: četiri rada u vrhunskim međunarodnim časopisima (M21) i dva rada u međunarodnim časopisima (M23) i jedno saopštenje sa međunarodnog skupa štampano u celini (M33), čime je verifikovao naučni doprinos svoje doktorske disertacije. Kandidat je na dva rada u vrhunskim međunarodnim časopisima prvi autor. Kategorija М21: 1. Kopanja L., Kralj S., Žunić D., Lončar B., Tadić M.: Core–shell superparamagnetic iron oxide nanoparticle (SPION) clusters: TEM micrograph analysis, particle design and shape analysis, Ceramics International, vol. 42, no. 9, pp.10976-10984, 2016 (IF=2.605) (ISSN: 0272-8842) 2. Kopanja L., Milošević I., Panjan M., Damnjanović V., Tadić M: Sol–gel combustion synthesis, particle shape analysis and magnetic properties of hematite (α-Fe2O3) nanoparticles embedded in an amorphous silica matrix, Applied Surface Science, vol. 362, pp. 380-386, 2016, (IF=2.711) (ISSN: 0169-4332) 3. Žunić, J., Kopanja, L., Fieldsend J. E.: Notes on shape orientation where the standard method does not work, Pattern Recognition, vol. 39, no. 5, pp. 856-865, , 2006 (IF(2005)=2.153) (ISSN: 0031-3203) 4. Žunić, J., Kopanja, L.: On the orientability of shapes, IEEE Transactions on Image Processing, vol. 15, no. 11, pp. 3478-3487, 2006 (IF(2005)=2.428) (ISSN: 1057-7149) Kategorija М23:


1. Žunić, J., Kopanja L.: On shape orientation when the standard method does not work, Lecture Notes in Computer Science–CIARP, vol. 3773, pp. 825-836, 2005 (IF(2004)=0.513) (ISSN: 0302-9743) 2. Žunić J., Rosin P.L., Kopanja L.: Shape orientability, Lecture Notes In Computer Science, vol. 3852, pp. 11-20, 2006 (IF(2005)=0.402) (ISSN: 0302-9743)

Kategorija M33: 1. Kopanja, L., Žunić, D., Lončar, B., Tadic, M.: “Quantifying the shape of nanoparticles using circularity“, -Proceedings of the IV International Congress “Engineering, Environment and Materials in Processing Industry, Jahorina, Republic of Srpska, Bosnia and Herzegovina, pp. 987-993, 2015 5. ZAKLjUČAK I PREDLOG Na osnovu prethodno navedenog, mišljenje Komisije je da doktorska disertacija kandidata mr Lazara Kopanje, pod nazivom “Magnetna svojstva sintetisanih nanočestica različitih morfologija kvantifikovanih primenom deskriptora oblika“ predstavlja originalan naučni doprinos predmetne oblasti istraživanja. Originalnost doktorske disertacije kandidata je potvrđena objavljivanjem više radova u časopisima međunarodnog značaja. Postavljeni predmet i ciljevi doktorske disertacije u potpunosti su ostvareni, na osnovu čega Komisija iznosi svoje mišljenje da doktorska disertacija pod nazivom “Magnetna svojstva sintetisanih nanočestica različitih morfologija kvantifikovanih primenom deskriptora oblika“ u potpunosti ispunjava sve zahtevane kriterijume kao i da je kandidat tokom izrade disertacije pokazao samostalnost i originalnost u naučno-istraživackom radu. Imajući u vidu kvalitet, obim i naučni doprinos postignutih i prikazanih rezultata, Komisija predlaže Nastavno-naučnom veću Tehnološko-metalurškog fakulteta, Univerziteta u Beogradu, da prihvati ovaj Referat, pruži na uvid javnosti podnetu doktorsku disertaciju kandidata mr Lazara Kopanje u zakonom predviđenom roku, kao i da Referat uputi Veću naučnih oblasti tehničkih nauka Univerziteta u Beogradu i da nakon završetka procedure pozove kandidata na usmenu odbranu disertacije pred Komisijom u istom sastavu. 16.5.2016. ČLANOVI KOMISIJE

..................................................................................................... dr Boris Lončar, redovni profesor

Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet .....................................................................................................

dr Marin Tadić, viši naučni saradnik Univerzitet u Beogradu, Institut za nuklearne nauke "Vinča"

. ..................................................................................................... dr Radmila Jančić Hajneman, redovni profesor

Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet .....................................................................................................

dr Milan Tadić, redovni profesor Univerzitet u Beogradu, Elektrotehnički fakultet

..................................................................................................... dr Vesna Damnjanović, vanredni profesor

Univerzitet u Beogradu, Rudarsko-geološki fakultet .....................................................................................................

dr Rajko Šašić, redovni profesor Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet


UNIVERZITET U BEOGRADU TEHNOLOŠKO – METALURŠKI FAKULTET NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU

Predmet: Referat o urađenoj doktorskoj disertaciji kandidatkinje Jovane Vuković Odlukom br. 35/174 od 14.04.2016. godine, imenovani smo za članove Komisije za pregled, ocenu i odbranu doktorske disertacije kandidatkinje Jovane Vuković, pod naslovom: „Sinteza i karakterizacija hidrogelova na bazi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline za

primenu u kontrolisanom otpuštanju terapeutski aktivnih jona metala“ Posle pregleda dostavlјene Disertacije i drugih pratećih materijala i razgovora sa Kandidatkinjom, Komisija je sačinila sledeći

R E F E R A T 1. UVOD 1.1. Hronologija odobravanja i izrade disertacije 2009/2010. godine kandidatkinja Jovana Vuković, dipl. inž. tehnolog., upisala je doktorske studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu, Univerziteta u Beogradu, naučna oblast Tehnološko inženjerstvo, uža naučna oblast Hemijsko inženjerstvo. 22.01.2013. godine kandidatkinja Jovana Vuković prijavila je temu doktorske disertacije pod naslovom: „Sinteza i karakterizacija hidrogelova na bazi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline za primenu u kontrolisanom otpuštanju terapeutski aktivnih jona metala“. 01.02.2013. godine na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta doneta je Odluka (br. 35/21) o imenovanju članova Komisije za ocenu podobnosti teme doktorske disertacije Jovane Vuković, pod naslovom: „Sinteza i karakterizacija hidrogelova na bazi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline za primenu u kontrolisanom otpuštanju terapeutski aktivnih jona metala“, a za mentora je imenovana dr Simonida Tomić, vanredni profesor Tehnološko-metalurškog fakulteta, Univerziteta u Beogradu. 30.05.2013. godine Nastavno-naučno veće Tehnološko-metalurškog fakulteta je donelo Odluku (br. 35/164) o prihvatanju ocene Komisije o naučnoj zasnovanosti teme doktorske disertacije pod naslovom: „Sinteza i karakterizacija hidrogelova na bazi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline za primenu u kontrolisanom otpuštanju terapeutski aktivnih jona metala“, kandidatkinje Jovane Vuković. 08.07.2013. godine na sednici Veća naučnih oblasti tehničkih nauka Univerziteta u Beogradu data je saglasnost na predlog teme doktorske disertacije Jovane Vuković, pod naslovom: „Sinteza i karakterizacija hidrogelova na bazi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline za primenu u kontrolisanom otpuštanju terapeutski aktivnih jona metala“ (Odluka br. 61206-3077/2-13). 20.07.2015. godine Nastavno naučno veće Tehnološko-metalurškog fakulteta je donelo Odluku (br. 35/271) o produžetku roka završetka doktorskih studija za još dva semestra-do 30.09.2016. godine. 14.04.2016. godine Nastavno naučno veće Tehnološko-metalurškog fakulteta je donelo Odluku (br. 35/174) o imenovanju članova Komisije za ocenu i odbranu doktorske disertacije Jovane Vuković, pod naslovom: „Sinteza i karakterizacija hidrogelova na bazi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline za primenu u kontrolisanom otpuštanju terapeutski aktivnih jona metala“ u sastavu: vanredni profesor dr Simonida Tomić (TMF, Univerzitet u Beogradu), redovni profesor dr Aleksandra Perić-Grujić (TMF, Univerzitet u Beogradu) i vanredni profesor dr Bilјana Božić (Biološki fakultet, Univerzitet u Beogradu).


1.2. Naučna oblast disertacije Istraživanja u okviru ove doktorske disertacije pripadaju naučnoj oblasti Hemijsko inženjerstvo, za koju je Tehnološko-metalurški fakultet matična ustanova. Mentor je dr Simonida Tomić, vanredni profesor Tehnološko-metalurškog fakulteta, Univerziteta u Beogradu. 1.3. Biografski podaci o kandidatu

Jovana Vuković, dipl. inž. tehnol., rođena je 07.07.1984. godine u Požegi. Završila je osnovnu školu i Gimnaziju u Arilјu. Diplomirala je 2008. godine na Tehnološko-metalurškom fakultetu, Univerziteta u Beogradu, na Katedri za organsku hemijsku tehnologiju, sa prosečnom ocenom tokom studija 8,76. Školske 2009/2010. godine upisala je doktorske studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu u Beogradu, na studijskom programu Hemijsko inženjerstvo, na Katedri za organsku hemijsku tehnologiju.

Jovana Vuković je u periodu od 2010. do 2011. godine bila angažovana na dva naučno-istraživačka projekta: „Razvoj nanokompozita na bazi hidrogelova za primene u rekonstruktivnoj hirurgiji“ (MNTR 19027) i „Regeneracija skeletnih tkiva pomognuta biomaterijalima kao tkivnim matricama - in vivo i in vitro studija“ (MNTR 145072). Od 2011. je angažovana na dva projekta: „Hemijsko i strukturno dizajniranje nanomaterijala za primenu u medicini i inženjerstvu tkiva“ (MNTR 172026) i „Sinteza i karakterizacija novih funkcionalnih polimera i polimernih nanokompozita“ (MNTR 172062). Od 2014. godine je angažovana na međunarodnom projektu (rukovodilac prof. dr Simonida Tomić): „Intelligent Scaffolds as a Tool for Advanced Tissue Regeneration“ (Serbia-Slovenia-Switzerland, SCOPES – Swiss National Science Foundation).

2. OPIS DISERTACIJE 2.1. Sadržaj disertacije

Doktorska disertacija Jovane Vuković, dipl. inž. tehnol., napisana je na 131 strani i sadrži sledeća poglavlјa: Uvod (2 strane), Teorijski deo (28 strana), Eksperimentalni deo (25 strana), Rezultati i diskusija (53 strane), Zaklјučak (4 strane) i Literatura sa 187 referenci (19 strana). Kandidatkinja je uz tekst disertacije priložila i Biografiju (1 strana) i dodatke propisane pravilima Univerziteta o podnošenju doktorskih teza na odobravanje (4 strane). Na početku disertacije dat je Izvod na srpskom i engleskom jeziku. Disertacija sadrži ukupno 37 slika i 19 tabela.

2.2. Kratak prikaz pojedinačnih poglavlјa

U Izvodu je predstavlјen kratak pregled ostvarenih rezultata, kao i njihov naučni doprinos.

U Uvodnom delu su obrazloženi predmet i cilјevi istraživanja doktorske disertacije. Istaknut je značaj primene hidrogelova u lečenju rana i regeneraciji mekog tkiva. Jasno su navedene prednosti hidrogelova u odnosu na druge materijale koji se koriste u ovoj oblasti. Naglašen je potencijal „pametnih“ hidrogelova, osetlјivih na promenu spolјašnjih faktora, kao nosača za ugradnju i kontrolisano otpuštanje terapeutski aktivnih jona metala, kao i njihovih redukovanih oblika, čijom primenom se mogu obezbediti optimalni uslovi za uspešno zarastanje rana, uz sprečavanje pojave infekcija i drugih neželјenih pojava koje mogu nastati usled neodgovarajućeg tretmana rane.

Teorijski deo se sastoji od dva poglavlјa: Hidrogelovi i Primena hidrogelova kao sistema za kontrolisano otpuštanje aktivnih agensa u lečenju rana.

Prvo poglavlјe Teorijskog dela obuhvata definiciju hidrogelova, njihova svojstva, kao i primenu, sa posebnim osvrtom na oblast biomedicine. Opisani su načini dobijanja i podela hidrogelova. Posebno su naglašeni „pametni“ hidrogelovi, koji su osetlјivi na dejstvo i promenu spolјašnjih faktora, kao što su rN i temperatura, i njihova primena za kontrolisano otpuštanje aktivnih agensa. Takođe, dat je osvrt na dosadašnja istraživanja hidrogelova na bazi monomera 2-hidroksietil akrilata.


U prvom delu poglavlјa Primena hidrogelova kao sistema za kontrolisano otpuštanje aktivnih agensa u lečenju rana opisana je problematika vezana za nastanak i vrste rana, kao i proces njihovog zarastanja. Uvidom u dosadašnje metode lečenja i materijale koji se koriste, ukazano je na nedostatke istih, kao i na potrebu efikasnijih sistema koji će obezbediti optimalne uslove za uspešno zarastanje rana i regeneraciju mekog tkiva. Drugi deo ovog poglavlјa se odnosi na prednosti primene hidrogelova u navedenoj oblasti, u odnosu na druge materijale, sa akcentom na hidrogelove kao sisteme za ugradnju i kontrolisano otpuštanje aktivnih agensa, koji učestvuju u jednoj ili više faza procesa zarastanja rane. Opisana su svojstva i ponašanje bakra, cinka i srebra kao aktivnih terapeutika, sa posebnim naglaskom na njihovu izuzetnu antimikrobnu aktivnost i značajne biološke funkcije u lјudskom organizmu. Ovi metali su u obliku bakar(II) jona, cink(II) jona i srebro(I) jona, kao i svojih redukovanih oblika, u ovoj doktorskoj disertaciji ispitivani kao aktivni agensi koji su ugrađeni, a zatim i kontrolisano otpuštani iz hidrogelova na bazi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline.

Eksperimentalni deo ove disertacije se sastoji iz 7 poglavlјa: Dobijanje hidrogelova na bazi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline, Karakterizacija hidrogelova, Hidrogelovi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline kao sistemi za kontrolisano otpuštanje bakra, Hidrogelovi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline kao sistemi za kontrolisano otpuštanje drugih metala, Procena pogodnosti hidrogelova 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline sa ugrađenim bakar(II) jonima i redukovanim bakrom za primenu u tretmanu rana, Antimikrobna svojstva hidrogelova 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline sa ugrađenim bakar(II) jonima i redukovanim bakrom, Biokompatibilnost hidrogelova 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline sa ugrađenim bakar(II) jonima i redukovanim bakrom.

Prvo poglavlјe Eksperimentalnog dela se odnosi na sintezu hidrogelova na bazi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline. Opisani su materijali koji su korišćeni, kao i sam postupak sinteze. Objašnjen je i način ugradnje terapeutski aktivnih jona metala, kao i metoda redukcije istih.

Karakterizacija hidrogelova obuhvata opis metoda koje su primenjene u cilјu ispitivanja strukturnih, morfoloških, mehaničkih, termičkih svojstava i bubrenja hidrogelova pre, kao i posle ugradnje bakar(II) jona i njihove redukcije.

Poglavlјe Hidrogelovi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline kao sistemi za kontrolisano otpuštanje bakra odnosi se na ispitivanje kontrolisanog otpuštanja bakar(II) jona, kao i redukovanog oblika bakra iz sintetisanih hidrogelova. Objašnjeno je određivanje efikasnosti ugradnje bakar(II) jona u ispitivane hidrogelove primenom odgovarajuće jednačine. Opisani su i modeli koji su korišćeni za analizu transporta bakar(II) jona i redukovanog bakra kroz hidrogel u toku procesa kontrolisanog otpuštanja.

Poglavlјe Hidrogelovi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline kao sistemi za kontrolisano otpuštanje drugih metala odnosi se na utvrđivanje pogodnosti sintetisanih hidrogelova na bazi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline kao sistema za kontrolisano otpuštanje drugih terapeutski aktivnih jona metala sa značajnim potencijalom u oblasti zarastanja rana i regeneracije mekog tkiva, kao što su cink(II) joni i srebro(I) joni, i njihovih redukovanih oblika.

U poglavlјu Procena pogodnosti hidrogelova 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline sa ugrađenim bakar(II) jonima i redukovanim bakrom za primenu u tretmanu rana opisane su in vitro metode za procenu pogodnosti hidrogelova za primenu u tretmanu rana, koje uklјučuju određivanje brzine prenosa vodene pare, penetracije kiseonika, disperzionih karakteristika i sposobnosti zadržavanja tečnosti ispitivanih hidrogelova.

Poglavlјe Antimikrobna svojstva hidrogelova 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline sa ugrađenim bakar(II) jonima i redukovanim bakrom se odnosi na utvrđivanje antimikrobne aktivnosti ispitivanih hidrogelova prema Gram-negativnoj bakteriji Escherichia coli (ATCC 25922), Gram-pozitivnoj bakteriji Staphylococcus aureus (ATCC 25923) i glјivici Candida


albicans (ATCC 10259), kao i sposobnosti sprečavanja penetracije Gram-negativne bakterije Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27833) kroz hidrogelove.

Biokompatibilnost hidrogelova 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline sa ugrađenim bakar(II) jonima i redukovanim bakrom obuhvata in vitro ispitivanje citotoksičnosti primenom MTT testa, i genotoksičnosti primenom Komet testa. U tu svrhu korišćena je L929 ćelijska linija (fibroblasti miša) (ATCC, Manassas, SAD).

Rezultati i diskusija je deo doktorske disertacije koji se sastoji od 6 poglavlјa: Sinteza i karakterizacija hidrogelova, Hidrogelovi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline kao sistemi za kontrolisano otpuštanje bakar(II) jona i redukovanog bakra, Hidrogelovi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline kao sistemi za kontrolisano otpuštanje drugih terapeutski aktivnih metala, Procena pogodnosti hidrogelova 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline sa ugrađenim bakar(II) jonima i redukovanim bakrom za primenu u tretmanu rana, Antimikrobna svojstva hidrogelova 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline sa ugrađenim bakar(II) jonima i redukovanim bakrom, Bikompatibilnost hidrogelova 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline sa ugrađenim bakar(II) jonima i redukovanim bakrom. U navedenim poglavlјima su predstavlјeni i diskutovani rezultati dobijeni ispitivanjem strukturnih, morfoloških, mehaničkih i termičkih svojstava, kao i rN i temperaturno osetlјivog ponašanja hidrogelova pre i posle ugradnje bakar(II) jona i njihove redukcije. Diskutovan je uticaj sastava tj. sadržaja itakonske kiseline i prisustva bakar(II) jona i redukovanog bakra na ispitivana svojstva hidrogelova. Prikazani su rezultati dobijeni ispitivanjem efikasnosti ugradnje i kontrolisanog otpuštanja bakar(II) jona i redukovanog bakra iz hidrogelova. U cilјu utvrđivanja pogodnosti sintetisanih hidrogelova 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline za primenu u kontrolisanom otpuštanju aktivnih agensa, ispitano je i kontrolisano otpuštanje cink(II) jona i srebro(I) jona, kao i njihovih redukovanih oblika. Predstavlјeni su i rezultati dobijeni ispitivanjem mehanizma transporta ovih metala u toku kontrolisanog otpuštanja iz hidrogelova, primenom odgovarajućih modela. Na osnovu vrednosti brzine prenosa vodene pare, penetracije kiseonika, zadržavanja tečnosti, kao i disperzionih karakteristika, analizirana je pogodnost hidrogelova sa ugrađenim bakar(II) jonima i redukovanim bakrom za primenu u tretmanu rana, dok su mikrobiološkim testovima utvrđena antimikrobna svojstva, i ispitivanjem biokompatibilnosti otkriven uticaj hidrogelova na rast ćelija fibroblasta, kao i na njihov genetski materijal.

Zaklјučak sadrži kratak pregled istraživanja kao i glavne zaklјučke proistekle iz disertacije. U poslednjem poglavlјu Literatura navedene su sve reference citirane u disertaciji. 3. OCENA DISERTACIJE 3.1. Savremenost i originalnost

Razvoj novih metoda i materijala za primenu u lečenju rana i regeneraciji mekog tkiva poslednjih nekoliko godina dospeva u žižu naučnog interesovanja širom sveta. Zarastanje rane predstavlјa složen proces koji se sastoji od nekoliko faza i obuhvata niz reakcija i biohemijskih procesa u lјudskom organizmu. Pored toga, dodatno je otežano u prisustvu različitih hroničnih bolesti i upornih bakterijskih i/ili glјivičnih infekcija. Izostanak odgovarajućeg tretmana može dovesti do narušavanja celokupnog stanja lјudskog organizma, a neretko i do smrtnog ishoda, zbog čega se javlјa potreba za sistematičnim i efikasnijim pristupom.

Za razliku od tradicionalnih obloga, kao što su gaze i zavoji od prirodnih ili sintetičkih materijala, koje se decenijama unazad koriste, savremene obloge pored toga što štite ranu, obezbeđuju povolјne uslove za njeno zarastanje, uklјučujući optimalnu vlažnost, sprečavanje infekcija i podsticanje bržeg zarastanja. Primenom „pametnih“ hidrogelova, osetlјivih na suptilne promene spolјašnjih faktora, kao nosača za ugradnju i kontrolisano otpuštanje terapeutski aktivnih agensa, koji aktivno učestvuju u jednoj ili više faza procesa zarastanja rane, može se omogućiti uspešno zarastanje.


U ovoj doktorskoj disertaciji sintetisani su rN i temperaturno osetlјivi hidrogelovi korišćenjem polaznih monomera 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline, sa cilјem razvoja novih sistema za kontrolisano otpuštanje aktivnih agensa koji će naći primenu u lečenju rana i regeneraciji mekog tkiva. 2-hidroksietil akrilat je odabran kao analog monomeru 2-hidroksietil metakrilatu, koji se od 60-tih godina prošlog veka uspešno koristi u medicini i farmaciji. Dodatkom itakonske kiseline pospešena je hidrofilnost ovih sistema, što se povolјno odražava na ponašanje pri bubrenju, kao i otpuštanju ugrađenih aktivnih agensa. Kao terapeutski aktivni agensi izabrani su bakar, cink i srebro. Bakar i cink pripadaju grupi oligoelemenata, pa se u određenim količinama nalaze u lјudskom organizmu, i na osnovu dosadašnjih istraživanja smatraju se esencijalnim elementima u procesu zarastanja rane. Pored toga, poseduju izraženu antimikrobnu aktivnost prema različitim mikroorganizmima, pa uz srebro, koje je po ovom svojstvu već dobro poznato, pripadaju grupi antimikrobnih agensa. Nјihovom ugradnjom, a zatim i kontrolisanim otpuštanjem iz sintetisanih hidrogelova 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline, može se značajno pospešiti i ubrzati proces zarastanja. U cilјu procene pogodnosti za primenu u tretmanu rana, izabrani su hidrogelovi sa ugrađenim bakar(II) jonima i redukovanim bakrom. Ispitan je uticaj sastava hidrogela i ugrađenog oblika bakra na strukturna, morfološka, mehanička i termička svojstva, kao i na „pametno“ ponašanje sintetisanih hidrogelova. Mikrobiološkim testovima je potvrđen izuzetan antimikrobni potencijal ovih sistema, koji pored toga, pokazuju i zadovolјavajuću biokompatibilnost.

Detalјnim pregledom literature može se zaklјučiti da se istraživanja u okviru ove doktorske disertacije uklapaju u svetske trendove, kao i to da predstavlјaju originalan naučni doprinos u oblasti razvijanja novih polimernih sistema za ugradnju i kontrolisano otpuštanje aktivnih agensa, sa primenom u lečenju rana. 3.2. Osvrt na referentnu i korišćenu literaturu

U okviru doktorske disertacije citirano je 187 literaturnih izvoda, čime je omogućen prikaz stanja ispitivane oblasti, kao i njene aktuelnosti. Navedeni literaturni izvodi korišćeni su kao smernice kako u eksperimentalnom radu, tako i u analizi i diskusiji dobijenih rezultata. Veliki broj citiranih referenci čine međunarodni radovi koji su publikovani u poslednjih nekoliko godina, što ukazuje na značaj razvoja novih materijala za primenu u lečenju rana i regeneraciji mekog tkiva, sa posebnim osvrtom na polimerne sisteme za kontrolisano otpuštanje aktivnih agensa.

3.3. Opis i adekvatnost primenjenih naučnih metoda U okviru ove doktorske disertacije sintetisani su hidrogelovi metodom polimerizacije

preko slobodnih radikala. U cilјu ispitivanja hidrogelova kao sistema za kontrolisano otpuštanje terapeutski aktivnih jona metala izvršeno je ugrađivanje bakar(II) jona, cink(II) jona i srebro(I) jona potapanjem sintetisanih hidrogelova na bazi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline u odgovarajuće rastvore CuSO4 x 5H2O, Zn(CH3COO)2 x 2H2O i AgNO3. Da bi se utvrdio uticaj oblika ugrađenog metala na kinetiku otpuštanja, hidrogelovi sa ugrađenim bakar(II) jonima, cink(II) jonima i srebro(I) jonima potoplјeni su u rastvor redukcionog sredstva, natrijum borohidrida, NaBH4, i na taj način su dobijeni hidrogelovi sa redukovanim oblicima navedenih metala. Kontrolisano otpuštanje bakar(II) jona, cink(II) jona i srebro(I) jona i njihovih redukovanih oblika je praćeno pomoću atomskog apsorpcionog spektrofotometra Phillips PYE UNICAM SP9. S obzirom da je bakar izabran kao referentni metal u okviru navedene grupe metala, izvršena su detalјna ispitivanja svojstava i ponašanja hidrogelova pre i posle ugrađivanja bakar(II) jona i njegove redukcije. Strukturna analiza je izvedena korišćenjem Infracrvene spektroskopije sa Furijeovom transformacijom (FTIR). Morfologija hidrogelova je ispitana skenirajućom elektronskom mikroskopijom (SEM). Diferencijalno skenirajućom kalorimetrijom (DSC) određena su termička svojstva, dok su primenom dinamičko-mehaničke analize utvrđena


mehanička svojstva ispitivanih hidrogelova. rN i temperaturno osetlјivo ponašanje hidrogelova praćeno je gravimetrijskom metodom, u puferima različitih rN vrednosti i temperature. Brzina prenosa vodene pare i sposobnost zadržavanja tečnosti ispitivanih hidrogelova praćena je gravimetrijskom metodom, dok su disperzione karakteristike analizirane vizuelnim putem. Penetracija kiseonika kroz hidrogelove ispitana je određivanjem količine rastvorenog kiseonika korišćenjem Oxymeter HI9142 (Hanna Instruments). Antimikrobna aktivnost hidrogelova prema Gram-negativnoj bakteriji Escherichia coli, Gram-pozitivnoj bakteriji Staphylococcus aureus i glјivici Candida albicans ispitana je mikrobiološkim testovima, pri čemu je utvrđen stepen redukcije rasta ovih patogena u prisustvu hidrogelova, dok je test penetracije Gram-negativne bakterije Pseudomonas aeruginosa kroz hidrogelove ukazao na njihova barijerna svojstva. Citotoksičnost hidrogelova je ispitana MTT testom, dok je genotoksičnost analizirana primenom Komet testa, na L929 ćelijskoj liniji (fibroblasti miša) (ATCC, Manassas, SAD).

Rezultati dobijeni pomoću navedenih metoda omogućili su uvid u primenlјivost sintetisanih hidrogelova kao sistema za kontrolisano otpuštanje terapeutski aktivnih jona metala i njihovih redukovanih oblika, u oblasti lečenja rana. 3.4. Primenlјivost ostvarenih rezultata

Na osnovu ostvarenih rezultata može se zaklјučiti da ispitivani hidrogelovi pokazuju veliki potencijal za primenu u kontrolisanom otpuštanju terapeutski aktivnih jona metala, kao i njihovih redukovanih oblika. Ova disertacija daje značajan naučni doprinos primeni polimernih materijala u oblasti biomedicine. Efikasnost ugradnje i kontrola procesa otpuštanja navedenih aktivnih agensa, izuzetna antimikrobna aktivnost i sposobnost zaštite rane od penetracije patogena, kao i zadovolјavajuća biokompatibilnost ispitivanih hidrogelova mogu obezbediti uspešno zarastanje rana i regeneraciju oštećenog mekog tkiva, smanjujući mogućnost nastanka infekcije i drugih neželјenih pojava na minimum. 3.5. Ocena dostignutih sposobnosti kandidata za samostalni naučni rad

Kandidatkinja Jovana Vuković je tokom izrade ove doktorske disertacije pokazala samostalnost i sistematičan pristup u planiranju i realizaciji eksperimentalnog rada, kao i u analizi dobijenih rezultata. Primenom naučnih saznanja i metoda iz različitih oblasti pokazan je ozbilјan i odgovoran pristup istraživanju. Na osnovu dosadašnjeg rada i postignutih rezultata Komisija smatra da je Kandidatkinja sposobna za samostalan naučno-istraživački rad. 4. OSTVARENI NAUČNI DOPRINOS 4.1. Prikaz ostvarenih naučnih doprinosa

U okviru ove doktorske disertacije ostvaren je značajan naučni doprinos u oblasti biomedicinske primene hidrogelova, i razvoja novih sistema za kontrolisano otpuštanje terapeutski aktivnih jona metala, kao i njihovih redukovanih oblika, u cilјu primene u lečenju rana i regeneraciji mekog tkiva.

Naučni doprinos ove doktorske disertacije odnosi se na:

- Sintezu nove serije hidrogelova na bazi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline; - Ispitivanje efikasnosti ugradnje i kontrolisanog otpuštanja terapeutski aktivnih bakar(II)

jona, cink(II) jona i srebro(I) jona i njihovih redukovanih oblika iz sintetisanih hidrogelova;

- Utvrđivanje uticaja sastava hidrogela tj. sadržaja itakonske kiseline i prisustva bakar(II) jona i redukovanog bakra u hidrogelovima na njihova strukturna, morfološka, mehanička i termička svojstva, kao i na „pametno“ ponašanje sintetisanih hidrogelova;


- Procenu pogodnosti hidrogelova na bazi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline sa ugrađenim bakar(II) jonima i redukovanim bakrom za primenu u tretmanu rana određivanjem brzine prenosa vodene pare, penetracije kiseonika, disperzionih karakteristika i sposobnosti zadržavanja tečnosti;

- Utvrđivanje antimikrobne aktivnosti hidrogelova na bazi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline sa ugrađenim bakar(II) jonima i redukovanim bakrom prema najčešćim uzročnicima infekcija, Gram-negativnoj bakteriji Escherichia coli, Gram-pozitivnoj bakteriji Staphylococcus aureus i glјivici Candida albicans, kao i sposobnosti sprečavanja penetracije Gram-negativne bakterije Pseudomonas aeruginosa kroz hidrogelove;

- Analizu biokompatibilnosti hidrogelova na bazi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline sa ugrađenim bakar(II) jonima i redukovanim bakrom, utvrđivanjem citotoksičnog i genotoksičnog potencijala hidrogelova, primenom MTT i Komet testa na ćelijama fibroblasta.


Istraživanja u okviru ove doktorske disertacije koncipirana su na osnovu detalјne pretrage literature iz oblasti polimernih materijala koji se koriste za ugradnju i kontrolisano otpuštanje aktivnih agensa, sa primenom u lečenju i regeneraciji mekog tkiva. Uvidom u dostupnu literaturu može se zaklјučiti da neodgovarajući tretman rana predstavlјa ozbilјan problem, jer, osim što sa sobom povlači velike troškove, može prouzrokovati štetne posledice po zdravlјe pacijenta, neretko i do smrtnosti. Iako na tržištu postoji značajan broj obloga za lečenje rana, sačinjenih od najrazličitijih materijala, naučna istraživanja su usmerena u pravcu razvoja efikasnijih materijala koji će obezbediti optimalne i neophodne uslove za brži tok zarastanja rane. Shodno tome, cilј ove doktorske disertacije je razvoj novih polimernih sistema, hidrogelova za ugradnju i kontrolisano otpuštanje aktivnih agensa, čijom primenom će se omogućiti uspešno zarastanje rana. Na osnovu opsežnih ispitivanja efikasnosti ugradnje i kontrolisanog otpuštanja terapeutski aktivnih bakar(II) jona, cink(II) jona i srebro(I) jona i njihovih redukovanih oblika iz sintetisanih hidrogelova 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline, strukturnih, morfoloških, termičkih i mehaničkih svojstava, kao i stepena prenosa vodene pare, penetracije kiseonika, disperzionih karakteristika i sposobnosti zadržavanja tečnosti, antimikrobnog potencijala i biokompatibilnosti hidrogelova sa ugrađenim bakar(II) jonima i redukovanim bakrom, omogućen je uvid u pogodnost ispitivanih sistema za navedenu primenu.

Upoređujući postavlјene cilјeve sa postignutim rezultatima može se konstatovati da ostvarena istraživanja u potpunosti zadovolјavaju kriterijume doktorske disertacije. Takođe, na osnovu primenjenih odgovarajućih savremenih metoda istraživanja i analize, može se zaklјučiti da su rezultati, proistekli iz ove disertacije, značajni ne samo sa naučnog, već i sa praktičnog aspekta.

4.3. Verifikacija naučnih doprinosa Radovi objavlјeni u vrhunskom međunarodnom časopisu (M21): 1. Vuković J.S., Babić M.M., Antić K.M., Miljković M.G., Perić-Grujić A.A., Filipović

J.M., Tomić S.Lj.: A high efficacy antimicrobial acrylate based hydrogels with incorporated copper for wound healing application, - Materials Chemistry and Physics, vol. 164, pp. 51-62, 2015 (IF(2014)=2.259) (ISSN 02540584)

2. Vuković J.S., Babić M.M., Antić K.M., Filipović J.M., Stojanović S.T., Najman S.J., Tomić S.Lj.: In vitro cytotoxicity assessment of intelligent acrylate based hydrogels with incorporated copper in wound management, - Materials Chemistry and Physics, vol. 175, pp. 158–163, 2016 (IF(2014)=2.259) (ISSN: 02540584)


Radovi saopšteni na skupovima međunarodnog značaja, štampani u knjigama radova u obliku kratkog izvoda (M34): 1. Jovašević Vuković J.S., Babić M.M., Antić K.M., Perišić M.D., Filipović J.M., Tomić

S.Lj.: ʽʽStructural, release and antibacterial properties of pH sensitive hydrogels based on 2-hydroxyethyl acrylate and itaconic acid with incorporated copper (II) ions’’,- Program and the book of abstracts III/6, Thirteenth young researchers’ conference-Materials science and engineering, Belgrade, Serbia, 2014, p. 11 (ISBN 978-86-80321-30-1)

5. ZAKLjUČAK I PREDLOG

Na osnovu prethodno izloženog Komisija smatra da doktorska disertacija Jovane Vuković, dipl. inž. tehnol., pod naslovom: „Sinteza i karakterizacija hidrogelova na bazi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline za primenu u kontrolisanom otpuštanju terapeutski aktivnih jona metala“, predstavlјa originalno naučno delo u oblasti Hemijskog inženjerstva, što je potvrđeno publikovanjem delova disertacije u vrhunskom međunarodnom časopisu (2 rada) kao i saopštenju na međunarodnoj konferenciji. Komisija predlaže Nastavno-naučnom veću Tehnološko-metalurškog fakulteta, Univerziteta u Beogradu, da se doktorska disertacija pod naslovom: „Sinteza i karakterizacija hidrogelova na bazi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline za primenu u kontrolisanom otpuštanju terapeutski aktivnih jona metala“, kandidatkinje Jovane Vuković, prihvati, izloži na uvid javnosti i uputi na konačno usvajanje Veću naučnih oblasti tehničkih nauka Univerziteta u Beogradu, te da nakon završetka ove procedure, pozove kandidatkinju na usmenu odbranu disertacije, pred Komisijom u istom sastavu. U Beogradu 16.05.2016. godine

ČLANOVI KOMISIJE

___________________________________ Dr Simonida Tomić, vanredni professor


___________________________________ Dr Aleksandra Perić-Grujić, redovni profesor


___________________________________ Dr Bilјana Božić, vanredni profesor

Univerzitet u Beogradu, Biološki fakultet


UNIVERZITET U BEOGRADU TEHNOLOŠKO-METALURŠKI FAKULTET NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU Predmet: Referat o urađenoj doktorskoj disertaciji kandidatkinje Katarine Antić Odlukom br. 35/88 od 03.03.2016. godine, imenovani smo za članove Komisije za pregled, ocenu i odbranu doktorske disertacije kandidatkinje Katarine Antić pod naslovom

„Sinteza i karakterizacija polimernih hidrogelova na bazi akrilata za uklanjanje teških metala iz vodenih rastvora“.

Posle pregleda dostavlјene Disertacije i drugih pratećih materijala i razgovora sa Kandidatom, Komisija je sačinila sledeći

R E F E R A T 1. UVOD 1.1. Hronologija odobravanja i izrade disertacije 2009/2010. godine kandidatkinja Katarina Antić, dipl. inž. tehnolog., upisala je doktorske studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu, Univerziteta u Beogradu, naučna oblast Inženjerstvo zaštite životne sredine. 23.06.2015. godine kandidatkinja Katarina Antić prijavila je temu doktorske disertacije pod naslovom: „Sinteza i karakterizacija polimernih hidrogelova na bazi akrilata za uklanjanje teških metala iz vodenih rastvora“. 20.07.2015. godine na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta doneta je Odluka (br. 35/308) o imenovanju članova Komisije za ocenu podobnosti teme doktorske disertacije Katarine Antić, pod naslovom: „Sinteza i karakterizacija polimernih hidrogelova na bazi akrilata za uklanjanje teških metala iz vodenih rastvora“, a za mentora je imenovana dr Simonida Tomić, vanredni profesor Tehnološko-metalurškog fakulteta, Univerziteta u Beogradu. 20.07.2015. godine na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta doneta je Odluka (br. 35/272) o produženju roka za završetak doktorskih studija Katarine Antić, za još dva semestra – do 30.09.2016. godine. 23.09.2015. godine Nastavno-naučno veće Tehnološko-metalurškog fakulteta je donelo Odluku (br. 35/386) o prihvatanju ocene Komisije o naučnoj zasnovanosti teme doktorske disertacije pod naslovom: „Sinteza i karakterizacija polimernih hidrogelova na bazi akrilata za uklanjanje teških metala iz vodenih rastvora“, kandidatkinje Katarine Antić. 19.10.2015. godine na sednici Veća naučnih oblasti tehničkih nauka Univerziteta u Beogradu data je saglasnost na predlog teme doktorske disertacije Katarine Antić, pod naslovom: „Sinteza i karakterizacija polimernih hidrogelova na bazi akrilata za uklanjanje teških metala iz vodenih rastvora“ (Odluka br. 61206-4485/2-15). 03.03.2016. godine Nastavno naučno veće Tehnološko-metalurškog fakulteta je donelo Odluku (br. 35/88) o imenovanju članova Komisije za ocenu i odbranu doktorske disertacije Katarine Antić, pod naslovom: „Sinteza i karakterizacija polimernih hidrogelova na bazi akrilata za uklanjanje teških metala iz vodenih rastvora“ u sastavu: vanred. prof. dr Simonida Tomić (Tehnološko-metalurški fakultet, Univerzitet u Beogradu), red. prof. dr Dušan Antonović


(Tehnološko-metalurški fakultet, Univerzitet u Beogradu) i naučni savetnik, dr Antonije Onjia (Institut za nuklearne nauke Vinča, Univerzitet u Beogradu). 1.2. Naučna oblast disertacije Istraživanja u okviru ove doktorske disertacije pripadaju naučnoj oblasti Inženjerstvo zaštite životne sredine, za koju je Tehnološko-metalurški fakultet matična ustanova. Mentor je dr Simonida Tomić, vanredni profesor Tehnološko-metalurškog fakulteta, Univerziteta u Beogradu. 1.3. Biografski podaci o kandidatu

Antić (Marin) Katarina rođena je 28.04.1983. godine u Beogradu, Republika Srbija, gde je završila osnovnu školu i IV beogradsku gimnaziju. Diplomirala je 2009. godine na Tehnološko-metalurškom fakultetu u Beogradu na Katedri za zaštitu životne sredine. Školske 2009/2010. godine upisala je doktorske studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu u Beogradu, na studijskom programu Inženjerstvo zaštite životne sredine. Od aprila 2013. godine zaposlena je u Inovacionom centru Tehnološko-metalurškog fakulteta.

Katarina Antić je od 2010. godine pa do danas angažovana kao istraživač na projektu Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije (broj projekta 172015) pod nazivom „Dinamika nelinearnih fizičkohemijskih i biohemijskih sistema sa modeliranjem i predviđanjem njihovih ponašanja pod neravnotežnim uslovima“.


Doktorska disertacija Katarine Antić, dipl. inž. tehnol., pod naslovom „Sinteza i karakterizacija polimernih hidrogelova na bazi akrilata za uklanjanje teških metala iz vodenih rastvora“ napisana je na 114 strani i sadrži sledeća poglavlјa: Uvod (2 strane), Teorijski deo (39 strana), Eksperimentalni deo (12 strana), Rezultati i diskusija (38 strana), Zaklјučak (3 strane) i Literatura sa 170 referenci (15 strana). Kandidatkinja je uz tekst disertacije priložila i Biografiju (1 strana) i dodatke propisane pravilima Univerziteta o podnošenju doktorskih teza na odobravanje (4 strane). Na početku disertacije dat je Izvod na srpskom i engleskom jeziku. Disertacija sadrži ukupno 32 slike, 1 šemu i 17 tabela. Po formi i sadržaju, napisana disertacija zadovolјava sve standarde Univerziteta u Beogradu za doktorsku disertaciju.

2.2. Kratak prikaz pojedinačnih poglavlјa U Uvodu disertacije istaknuti su problemi sve većeg zagađenja životne sredine teškim metalima koji su uslovili potrebu za razvojem novih, efikasnijih i jeftinijih metoda za njihovo uklanjanje. Istaknut je značaj hidrogelova u procesu tretmana otpadnih voda i uklanjanju teških metala procesom sorpcije. Posebna pažnja je posvećena inteligentnim hidrogelovima osetlјivim na spolјne uticaje, među kojima su najinteresantniji pH osetlјivi hidrogelovi koji pri određenoj pH vrednosti vodenog rastvora drastično povećavaju stepen bubrenja polimerne mreže i na taj način značajno povećavaju moć sorpcije jona metala iz vode.

U okviru Teorijskog dela data su tri poglavlјa: Otpadne vode, Sorpcija i Hidrogelovi. U prvom poglavlјu predstavlјeni su izvori zagađenja otpadnih voda i njihova podela. Opisani su poreklo, količina i oksidaciono stanje olova, kadmijuma i nikla u životnoj sredini, raspodela jonskih vrsta ispitivanih jona metala u vodenoj sredini u funkciji pH vrednosti rastvora, kao i njihov potencijalni negativan uticaj na zdravlјe lјudi i bilјni i životinjski svet. Takođe, dat je pregled konvencionalnih metoda za uklanjanje teških metala iz vodenih rastvora. U drugom poglavlјu dati su teorijski osnovi procesa sorpcije. Posebna pažnja posvećena je modelima adsorpcionih izotermi za interpretaciju eksperimentalnih rezultata, kinetičkim modelima kojima se opisuje brzina sorpcije i određuju uticaji pojedinih stupnjeva sorpcionog procesa na ukupnu brzinu sorpcije, kao i


termodinamičkim parametrima procesa sorpcije na osnovu kojih je moguće predvideti prirodu i mehanizme ovoga procesa. U trećem poglavlјu je data definicija hidrogelova i prikazana njihova podela. Definisana su specifična svojstva i struktura polimerne mreže, sa akcentom na hidrogelove osetlјive na dejstvo spolјnih parametara (pH i temperaturno osetlјivi hidrogelovi) i njihovu primenu u uklanjanju teških metala iz otpadnih voda.

U Eksperimentalnom delu disertacije detalјno su prikazana dva poglavlјa: Dobijanje hidrogelova na bazi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline i Sorpcija jona olova, kadmijuma i nikla iz vodenih rastvora. Prvo poglavlјe eksperimentalnog dela disertacije se odnosi na sintezu hidrogelova na bazi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline sa različitim udelima itakonske kiseline. Opisani su materijali koji su se koristili prilikom sinteza, kao i detalјan postupak sinteze hidrogelova. Predstavlјene su metode karakterisanja hidrogelova. U drugom poglavlјu disertacije predstavlјene su metode karakterizacije hidrogelova nakon sorpcije jona metala kao i uticaj raznih faktora na kapacitet sorpcije jona metala. Prikazan je postupak kompetitivne sorpcije kao i metoda ispitivanja procesa desorpcije različitim desorpcionim agensima.

U poglavlјu Rezultati i diskusija su prikazani i diskutovani rezultati istraživanja. Ovde su detalјno prikazana dva poglavlјa: Sinteza i karakterizacija hidrogelova na bazi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline i Uklanjanje jona Pb2+, Cd2+ i Ni2+ iz vodenih rastvora. U prvom poglavlјu su prikazani i diskutovani dobijeni rezultati u vezi sa definisanjem strukture, morfologije, termičkih i mehaničkih svojstava, kao i ispitivanje „inteligentnog“ ponašanja hidrogelova. U poglavlјu Uklanjanje jona Pb2+, Cd2+ i Ni2+ iz vodenih rastvora prikazani su i diskutovani rezultati sorpcije jona olova, kadmijuma i nikla iz vodenih rastvora. Prikazani su i diskutovani rezultati karakterizacije hidrogelova nakon sorpcije jona metala (morfologija, termička i mehanička svojstva). Takođe, prikazani su i diskutovani rezultati ispitivanja uticaja uslova sorpcije na sorpcioni kapacitet ispitivanih hidrogelova (pH sredine, masa sorbenta, jonska jačina, temperatura, kompetitivna sorpcija). Na kraju je ispitana i diskutovana mogućnost desorpcije hidrogelova.

U poglavlјu Zaklјučak koncizno su sumirani dobijeni rezultati istraživanja koji su u potpunosti saglasni sa postavlјenim cilјevima disertacije. Na kraju disertacije navedena je Literatura koja sadrži sve reference citirane u radu.

3. OCENA DISERTACIJE 3.1. Savremenost i originalnost Jedan od najaktuelnijih problema današnjice jeste sve veće zagađenje životne sredine neprečišćenim i/ili nedovolјno prečišćenim otpadnim vodama. Među brojnim tehnikama koje se koriste za uklanjanje teških metala iz otpadnih voda, sorpcija predstavlјa jednu od najefikasnijih metoda, pre svega zbog visoke efikasnosti, ekonomičnosti, lake upotrebe sorbenata i ne stvaranja sekundarnog zagađenja. Poslednjih godina hidrogelovi su privukli mnogo pažnje, jer u poređenju sa konvencionalnim čvrstim sorbentima imaju brojne prednosti kao što su biokompatibilnost, biorazgradivost, sposobnost uklјučivanja različitih funkcionalnih grupa u polimerne mreže, jednostavne primene i mogućnosti ponovne upotrebe. U okviru ove doktorske disertacije sintetisana je serija hidrogelova na bazi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline, a zatim je ispitana hemijska struktura, morfologija, mehanička i termička svojstva kao i „inteligentno“ ponašanje hidrogelova. Zatim je proučavana sorpcija jona olova, kadmijuma i nikla na sintetisanim hidrogelovima. Istraživanjima u okviru ove doktorske disertacije objašnjen je uticaj sastava hidrogela kao i uslova sorpcije (pH, mase sorbenta, jonske jačine, temperature, vremena kontakta, početne koncentracije rastvora) na kapacitet sorpcije. Posebna pažnja je posvećena ispitivanju procesa desorpcije i ponovne upotrebe hidrogelova kao i ispitivanju sorpcije jona olova, kadmijuma i nikla iz višekomponentnih sistema.


Analizom literaturnih podataka utvrđeno je da do sada nije ispitivana sorpcija jona olova, kadmijuma i nikla na hidrogelovima na bazi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline. Prikazani rezultati istraživanja daju značajan i originalan doprinos razvoju sistema za efikasno uklanjanje teških metala iz vodenih rastvora. 3.2. Osvrt na referentnu i korišćenu literaturu U doktorskoj disertaciji kandidatkinje Katarine Antić citirano je 170 literaturnih navoda, od kojih veći broj čine radovi iz međunarodnih časopisa sa tematikom značajnom za izradu doktorske disertacije. Navedene reference sadrže eksperimentalne rezultate istraživanja mnogih istraživača, analizu i diskusiju dobijenih rezultata i izvedene zaklјučke, kao i teorijske osnove primenjenih metoda ispitivanja. Najveći broj navedenih referenci je novijeg datuma. Na osnovu pregledane literature, kandidat je analizirao do sada poznata saznanja o metodama karakterizacije hidrogelova u cilјu njihove primene kao sorbenata teških metala iz otpadnih voda, zatim o mogućnosti ponovne upotrebe sorbenata, sorpciji teških metala iz jednokomponentnih i višekomponentnih sistema, kao i uticaju parametara sorpcije na efikasnost uklanjanja jona metala iz vodenih rastvora pomoću hidrogelova. U okviru literaturnih navoda nalaze se i reference kandidatkinje Katarine Antić, proistekle iz istraživanja izvedenih u oblasti doktorske disertacije, a koje su objavlјene u međunarodnim časopisima. Iz obrazloženja predložene teme doktorske disertacije i objavlјenih radova koje je kandidat priložio, kao i iz pregleda literature koja je korišćena u istraživanju, uočava se adekvatno poznavanje predmetne oblasti istraživanja i aktuelnog stanja istraživanja u ovoj oblasti. 3.3. Opis i adekvatnost primenjenih naučnih metoda U okviru ove doktorske disertacije hidrogelovi na bazi 2-hidroksietil akrilta i itakonske kiseline su sinetisani metodom polimerizacije preko slobodnih radikala u cilјu dobijanja materijala sa dobrim sorpcionim karakteristikama koji bi se koristio za uklanjanje jona teških metala iz vodenih rastvora. U izradi ove doktorske disertacije primenjene su različite savremene metode u cilјu što bolјe karakterizacije hidrogelova pre i nakon sorpcije jona metala. Infracrvenom spektroskopskom analizom (FTIR), na osnovu položaja apsorpcionih traka, utvrđene su prisutne funkcionalne grupe koje potencijalno utiču na proces sorpcije. Morfologija ispitivanih hidrogelova pre i nakon sorpcije metala analizirana je skenirajućom elektronskom mikroskopijom i mikroskopijom atomskih sila (SEM i AFM). Mehanička svojstva hidrogelova ispitana su pomoću dinamičko-mehaničke analize (DMA), a termička svojstva uzoraka su analizirana pomoći diferencijalne skenirajuće kalorimetrije (DSC). Koncentracije jona teških metala određene su optičkom emisionom spektroskopijom sa indukovano spregnutom plazmom (ICP-OES). Za matematičko modelovanje rezultata korišćeni su kinetički modeli (pseudo-prvog reda i pseudo-drugog reda) i modeli adsorpcionih izotermi (Lengmirova, Frojndlihova, Redlih-Petersonova, Temkinova i Dubinin-Raduškevičeva). 3.4. Primenlјivost ostvarenih rezultata U okviru ove doktorske disertacije detalјno su analizirana fizičko-hemijska i sorpciona svojstva sintetianih hidrogelova na bazi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline. Originalni rezultati ostvareni pri izradi ove doktorske disertacije su patentibilni. Podaci dobijeni u ovom radu omogućavaju optimizaciju procesa prečišćavnja otpadnih voda zagađenih jonima teških metala primenom hidrogelova na bazi akrilata. Objašnjenje uticaja različitih parametara sorpcije na brzinu i kapacitet sorpcije, kao i mogućnost ponovne upotrebe sorbenta, neophodno je za tehnoekonomsku analizu procesa prečišćavanja otpadnih voda. Rezultati i zaklјučci izneti u disertaciji od značaja su za dalјi razvoj materijala želјenog sastava, strukture i sorpcionih svojstava, kao i za nove mogućnosti primene ovih materijla u zaštiti životne sredine.


3.5. Ocena dostignutih sposobnosti kandidata za samostalni naučni rad Kandidatkinja Katarina Antić je tokom izrade doktorske disertacije pokazala izuzetnu stručnost u kreiranju i realizaciji eksperimenata kao i obradi i analizi rezultata. Kandidatkinja poseduje sve kvalitete koji su neophodni za samostalni naučni rad. 4. OSTVARENI NAUČNI DOPRINOS 4.1. Prikaz ostvarenih naučnih doprinosa Naučni doprinosi rezultata istraživanja ove doktorske disertacije su:

- Proširenje fundamentalnih znanja iz oblasti i sinteze i strukture hidrogelova na bazi 2-hidroksietil akrilata i itakonske kiseline,

- Sinteza i karakterizacija dobijenih materijala, - Ispitivanje uticaja sastava sintetisanih hidrogelova na hemijsku strukturu, morfologiju,

termička i mehanička svojstva, ponašanje pri bubrenju u medijumima različite pH vrednosti i temperature,

- Ispitivanje različitih parametara sorpcije (pH sredine, masa sorbenta, jonska jačina, temperatura, početna koncentracija rastvora metala) na efikasnost uklanjanja jona metala,

- Utvrđivanje uticaja kompetitivnih jona na kapacitet sorpcije hidrogelova, - Ispitivanje mogućnost ponovne upotrebe hidrogelova za sorpciju jona teških metala kao i

definisanje najbolјeg desorpcionog agensa. 4.2. Kritička analiza rezultata istraživanja Definisanjem cilјeva istraživanja utvrđena je metodologija istraživanja primenjena tokom izrade doktorske disertacije. Uvidom u dostupnu literaturu iz ove oblasti, kao i u dobijene rezultate može se konstatovti da su u ovoj disertaciji korišćene metode u skladu sa savremenom metodologijom istraživanja primene hidrogelova kao sorbenata za uklanjanje teških metala iz vodenih rastvora. Celokupnim sagledavanjem cilјeva i postavlјenih hipoteza u odnosu na dobijene rezultate, može se konstatovati da prikazana istraživnja u potpunosti zadovolјavaju kriterijume jedne doktorske disertacije. Od posebnog su značaja rezultati koji se odnose na sorpciju jona teških metala iz višekomponentnih rastvora kao i rezultati desorpcije i ponovne upotrebe sorbenata. Na taj način, ova doktorska disertacija predstavlјa važan korak ka praktičnoj primeni hidrogelova na bazi akrilata u procesima uklanjanja jona metala iz otpadnih voda i otvara nove mogućnosti za dalјa istraživanja i primenu. 4.3. Verifikacija naučnih doprinosa Kategorija M21:

1. Antić K.M., Babić M.M., Vuković J.J.J., Vasiljević-Radović D.G., Onjia A.E., Filipović J.M., Tomić S.Lj.: Preparation and characterization of novel P(HEA/IA) hydrogels for Cd2+ ion removal from aqueous solution, - Applied Surface Science, Vol 338, pp. 178-189, 2015 (IF(2014)=2,711) (ISSN 0169-4332).

Kategorija M23:

1. Antić K.M., Babić M.M., Vuković J.S., Onjia A.E., Filipović J.M., Tomić S.Lj.: Removal of Pb2+ ions from aqueous solution by P(HEA/IA) hydrogels, - Hemijska industrija, 2016, Rad prihvaćen za publikaciju, DOI:10.2298/HEMIND151225006A, (IF(2014)=0,364) (ISSN 2217-7426)


5. ZAKLjUČAK I PREDLOG Na osnovu prethodno izloženog, Komisija smatra da doktorska disertacija Katarine Antić, dipl. inž. tehnol., pod nazivom: „Sinteza i karakterizacija polimernih hidrogelova na bazi akrilata za uklanjanje teških metala iz vodenih rastvora“, predstavlјa značajan originalni naučni doprinos u oblasti Zaštite životne sredine, što je potvrđeno publikovanjem delova disertacije u dva međunarodna časopisa. Imajući u vidu kvalitet, obim i naučni doprinos postignutih rezultata, Komisija predlaže Nastavno-naučnom veću Tehnološko-metalurškog fakulteta, Univerziteta u Beogradu da se doktorska disertacija pod naslovom: „Sinteza i karakterizacija polimernih hidrogelova na bazi akrilata za uklanjanje teških metala iz vodenih rastvora“, kandidatkinje Katarine Antić, dipl. inž. tehnol., prihvati, izloži na uvid javnosti i uputi na konačno usvajanje Veću naučnih oblasti tehničkih nauka Univerziteta u Beogradu. U Beogradu 16.05.2016. godine


Dr Simonida Tomić, vanredni profesor Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet

.........................................................

Dr Dušan Antonović, redovni profesor Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet

......................................................... Dr Antonije Onjia, naučni savetnik,

Univerzitet u Beogradu, Institut za nuklearne nauke „Vinča“


UNIVERZITET U BEOGRADU TEHNOLOŠKO-METALURŠKI FAKULTET NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU Predmet: Referat o urađenoj doktorskoj disertaciji kandidata Mr Slobodana Cvetkovića, dipl. inž. tehnologije. Odlukom br. 35/83 od 3.3.2016. godine, imenovani smo za članove Komisije za pregled, ocenu i odbranu doktorske disertacije kandidata Mr Slobodana Cvetkovića, dipl. inž. tehnologije pod naslovom: „Modelovanje i optimizacija procesa korišćenja biogasa u proizvodnji zelene energije“. Posle pregleda dostavlјene Disertacije i drugih pratećih materijala i razgovora sa Kandidatom, Komisija je sačinila sledeći

R E F E R A T 1. UVOD 1.1. Hronologija odobravanja i izrade disertacije 16.6.2014. Kandidat Mr Slobodan Cvetković, dipl. inž. tehnologije prijavio je temu doktorske disertacije pod nazivom „Modelovanje i optimizacija procesa korišćenja biogasa u proizvodnji zelene energije“. Nastavno-naučno veće Tehnološko-metalurškog fakulteta, Univerziteta u Beogradu je dana 26.6.2014. godine, usvojilo sastav Komisije za ocenu naučne zasnovanosti predložene teme. 11.9.2014. Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta, na osnovu izveštaja Komisije, doneta je Odluka o prihvatanju predloga teme doktorske disertacije, Mr Slobodana Cvetkovića, dipl. inž. tehnologije, pod nazivom „Modelovanje i optimizacija procesa korišćenja biogasa u proizvodnji zelene energije“. Za mentora ove doktorske disertacije imenovana je Dr Mirjana Kijevčanin, redovni profesor TMF-a. 20.10.2014. Na sednici Veća naučnih oblasti tehničkih nauka Univerziteta u Beogradu data je saglasnost na predlog teme doktorske disertacije Mr Slobodana Cvetkovića, dipl. inž. tehnologije, pod nazivom „Modelovanje i optimizacija procesa korišćenja biogasa u proizvodnji zelene energije“. 3.3.2016. Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta, doneta je odluka o imenovanju članova komisije za pregled, ocenu i odbranu doktorske disertacije, Mr Slobodana Cvetkovića pod nazivom „Modelovanje i optimizacija procesa korišćenja biogasa u proizvodnji zelene energije“. 1.2. Naučna oblast disertacije Istraživanja u okviru ove doktorske disertacije pripadaju naučnoj oblasti Hemija i hemijska tehnologija za koju je Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu matična ustanova. Mentor ove doktorske disertacije, dr Mirjana Kijevčanin, redovni profesor TMF-a, objavila je preko 70 radova u časopisima na SCI listi. 1.3. Biografski podaci o kandidatu Slobodan Cvetković rođen je 3.2.1970. godine u selu Darkovce, opština Crna Trava, Republika Srbija. Osnovnu školu i gimnaziju završio je u Smederevu. Nakon odsluženja vojnog roka 1990. godine, započinje studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu u Beogradu. Zvanje diplomiranog inženjera tehnologije stiče 1996. godine na smeru Hemijsko inženjerstvo, odbranom diplomskog


rada sa ocenom 10 i srednjom ocenom 8,44 u okviru osnovnih studija. Magistarski rad pod nazivom odbranio je 2007. godine na Tehnološko-metalurškom fakultetu Univerziteta u Beogradu. Radnu karijeru započeo je 1996. godine u Industriji skroba ,,Jabuka'' u Pančevu, gde je radio na poslovima inženjera pripravnika, inženjera i rukovodioca u pogonu, inženjera u razvojnom sektoru, kao i predsednika Nadzornog odbora kompanije. Od 2008. godine, karijeru je nastavio u Ministarstvu životne sredine, na poslovima unapređenja i primene obnovlјivih izvora energije gde je i danas angažovan kao rukovodilac Grupe za održivo korišćenje prirodnih resursa. Tokom rada u državnoj administraciji bio je angažovan na izradi strateških i zakonskih dokumenata iz oblasti obnovlјivih izvora energije i zaštite životne sredine u Republici Srbiji. U dosadašnjoj praksi rukovodio je i učestvovao u realizaciji domaćih i međunarodnih projekata iz oblasti obnovlјivih izvora energije. Mr Slobodan Cvetković je sertifikovani UNIDO ekspert za čistiju proizvodnju. Tokom 2010. godine, usavršavao se iz oblasti obnovlјivih izvora energije na Institutu za biogas (Čengdu, NR Kina) u trajanju od dva meseca, a 2013. godine proveo je tri nedelјe na studijskom boravku na Institutu za energetiku i prirodne resurse ,,Teri'' u Nјu Delhiju. Član je Inženjerske komore Srbije kao odgovorni projektant tehnoloških procesa. Govori engleski jezik. 2. OPIS DISERTACIJE 2.1. Sadržaj disertacije Doktorska disertacija kandidata, Mr Slobodana Cvetkovića, dipl. inž. tehnologije, napisana je na 129 strana, uklјučuje 30 tabela, 37 slika, kao i 186 literaturna navoda. Doktorska disertacija sadrži osam poglavlјa: Uvod, Analiza procesa anaerobne digestije, korišćenja biogasa i koncepta životnog ciklusa, Analiza stanja korišćenja biogasa u Republici Srbiji, Određivanje potencijala za proizvodnju biogasa i njegovo korišćenje u eneretske svrhe u Republici Srbiji, Analiza životnog i energetskog ciklusa biogasnih postrojenja i njihovog uticaja na životnu sredinu, Rezultati i diskusija rezltata, Zaklјučak i Literatura. Doktorska disertacija sadrži i izvode na srpskom i engleskom jeziku. 2.2. Kratak prikaz pojedinačnih poglavlјa U okviru ove disertacije proučavani su potencijali pojedinih značajnih privrednih/industrijskih sektora u Republici Srbiji, dalјe korišćenje proračunatih potencijala za proizvodnju biogasa, energetski tokovi u životnom ciklusu proizvodnje i primene biogasa u proizvodnji toplotne energije, kogeneraciji, saobraćaju i proizvodnji biovodonika, kao i ocena emisija u životnu sredinu pri proizvodnji električne energije iz biogasa u odnosu na referentne fosilne izvore energije (kolubarski lignit i prirodni gas). Uvodno poglavlјe daje sažet prikaz analizirane problematike ove doktorske disertacije. U prvom delu ovog poglavlјa dat je osvrt na globalne trendove korišćenje biogasa kao obnovlјivog izvora energije u funkciji energetike i zaštite životne sredine. U drugom delu uvodnog poglavlјa dat je prikaz prethodnih istraživanja iz teme disertacije koji se odnose na istraživanje potencijala za proizvodnju biogasa iz različitih sirovina za anaerobnu digestiju, analizu energetskih tokova u životnom ciklusu biogasa, kao i ocenu emisija u životnu sredinu iz biogasnih postrojenja. U ovom poglavlјu dati su i cilјevi doktorske disertacije. Uticaj procesnih parametara (temperature, pH vrednosti, koncentracije amonijaka, prisustvo hranlјivih materija, mikroelemenata, hidrauličnog vremena zadržavanja) na proces anaerobne digestije i proizvodnje biogasa, analiziran je drugom poglavlјu. U ovom poglavlјu dat je osvrt i na sirovine koje se mogu koristi za proizvodnju biogasa, kao i na mogućnosti korišćenja biogasa u proizvodnji toplotne energije, kogeneraciji, trigeneraciji, saobraćaju i proizvodnji biovodonika reformingom vodenom parom. Ovo poglavlјe sadrži i prikaz mogućnosti korišćenja nastalog digestata posle anaerbne digestije, kao đubriva ili potencijalnog energenta. Na kraju poglavlјa date


su osnove za korišćenje koncepta životnog ciklusa (LCA koncept) u analizi procesa proizvodnje i upotrebe biogasa kao energenta. Statistička analiza najznačajnijih sirovina za proizvodnju biogasa u Republici Srbiji (polјoprivrednih useva proizvedenih na zemlјištu namenjenom u energetske svrhe, otpadnih tokova iz stočarstva, komunalnog otpada, otpadnih tokova iz industrije prerade mesa i otpadnih voda industrije mleka), sa ocenom njihove dostupnosti za proces anaerobne digestije data je u trećem poglavlјu. U ovom poglavlјu analiziran je i status proizvodnje energije iz biogasa u Republici Srbiji kroz razmatranje državnih podsticajnih mera za proizvodnju energije iz biogasa, prikaz postojećih biogasnih postrojenja u Srbiji, njihovih tehničkih karakteristika i sirovina koje se koriste za proizvodnju biogasa. Dat je i osvrt na ograničavajuće faktore koji sprečavaju širu upotrebu biogasa za proizvodnju energije u Republici Srbiji. U četvrtom poglavlјu prikazana je metodologija za proračun potencijala za proizvodnju biogasa iz najznačajnih izvora (polјoprivrednih useva proizvedenih na zemlјištu namenjenom u energetske svrhe, otpadnih tokova iz stočarstva, komunalnog otpada, otpadnih tokova iz industrije prerade mesa i otpadnih voda industrije mleka), na osnovu njihovog bilansa iz statističke analize i procene dostupnosti za korišćenje u proizvodnji biogasa. Na kraju poglavlјa data je i metodologija za procenu mogućnosti dalјeg korišćenja proračunatog potencijala za proizvodnju biogasa. Tom prilikom je pretpostavlјeno dostizanje sledećeg cilјa u energetskom sektoru Republike Srbije: 2% finalne električne energije proizvedene iz biogasa, 1% finalne energije u saobraćaju dobijene korišćenjem biogasa kao goriva i 1% finalne toplotne energije proizvedene iz biogasa. Metodologija za ocenu energetskih tokova u proizvodnji i korišćenju biogasa kroz životni ciklus (LCEA analiza), data je u petom poglavlјu. Metodologija je razvijena kroz četiri pretpostavlјena scenarija: korišćenje biogasa u proizvodnji toplotne energije, kogeneraciji, saobraćaju i proizvodnji biovodonika reformingom vodenom parom. Za analizu su korišćeni materijalni i energetski bilansi, napravlјeni na osnovu izvršenog industrijskog eksperimenta u biogasnom postrojenju Mirotin u Vrbasu. Izabrana su četiri indikatora za ocenu energetske efikasnosti u životnom ciklusu u pretpostavlјenim scenarijima: energetski bilans, energetska efikasnost, odnos izlazne energije iz sistema i ukupne električne i toplotne energije koja je obezbeđena van granice analiziranog sistema, i odnos energetskog bilansa i ukupne suve materije sirovina za anaerobnu digestiju. Za svaki od pretpostavlјenih scenarija prikazan je model materijalnog i energetskog bilansa. Na kraju ovog poglavlјa prikazana je metodologija za ocenu emisije u životnu sredinu i procenu uštede emisije gasova sa efektom staklene bašte prilikom proizvodnje iste količine električne energije iz biogasnih postrojenja snage 80 MW u odnosu na postrojenja koja koriste kolubarski lignit i prirodni gas. U ovoj metodologiji razmotrena je emisija sledećih zagađujućih materija: uglјen dioksida, azotnih oksida, sumpor dioksida, emisija čestica i metana. U šestom poglavlјu prikazani su rezultati proračuna potencijala za proizvodnju biogasa iz svake pojedinačne sirovine za anaerobnu digestiju (polјoprivrednih useva proizvedenih na zemlјištu namenjenom u energetske svrhe, otpadnih tokova iz stočarstva, komunalnog otpada, otpadnih tokova iz industrije prerade mesa i otpadnih voda industrije mleka), kao i njihov ukupan bilans. Izvršena je i diskusija rezultata u cilјu realnog korišćenja ovih potencijala za proizvodnju energije. U ovom poglavlјu prikazani su i rezultati dalјeg korišćenja proračunatog potencijala za proizvodnju biogasa u energetskom sektoru Republike Srbije. Dalјe, u ovom poglavlјu dati su i rezultati materijalnog i energetskog bilansa, kao i rezultati za četiri korišćena indikatora u LCEA analizi pretpostavlјenih scenarija upotrebe biogasa (u proizvodnji toplotne energije, kogeneraciji, saobraćaju i proizvodnji biovodonika reformingom vodenom parom). Ovi rezultati su diskutovani i upoređeni su sa rezultatima drugih savremenih naučnih radova, koji su razmatrali sličnu problematiku. Na kraju ovog poglavanja dati su rezultati i diskusija rezultata sprovedene metodologije za procenu emisija i uštedu emisije gasova sa efektom staklene bašte nastalih u prizvodnji električne energije iz postrojenja koja bi koristila biogas, ukupne snage od 80 MW, u


odnosu na emisije u scenarijima gde je proizvedena ista količina električne energije u postrojenjima koja koriste kolubarski lignit i prirodni gas. U poglavlјu Zaklјučak sumirani su najznačajniji rezultati proistekli iz ove doktorske disertacije. Na kraju disertacije u poglavlјu Literatura navedene su sve reference citirane u doktorskoj disertaciji.

3. OCENA DISERTACIJE 3.1. Savremenost i originalnost U cilјu očuvanja životnog prostora na planeti, međunarodna zajednica je u obavezi da smanji emisije gasova sa efektom staklene bašte, kao obavezu koja proizilazi iz Okvirne konvencije o klimatskim promenama UN, gde obnovlјivi izvori energije igraju jednu od klјučnih uloga. U procesu pridruživanja Evropskoj Uniji, pred Republikom Srbijom stoji i preuzeta obaveza o povećanju učešća obnovlјivih izvora energije u finalnoj potrošnji energije sa 21.2% u 2009. godini na 27% u 2020. godini. Jedan od obnovlјivih izvora energije koji može doprineti ispunjenju ove obaveze je i biogas. Polјoprivreda, prehrambena industrija i komunalni sistemi koji generišu otpadne tokove pogodne za proces anaerobne digestije, predstavlјaju oblasti sa velikim potencijalom za proizvodnju biogasa. Biogas proizveden iz ovih izvora može se iskoristiti kao energent u različitim sektorima za proizvodnju toplotne i električne energije, saobraćaju, kao zamena korišćenja prirodnog gasa ili za proizvodnju drugih energenata. Primarni značaj određivanja potencijala za proizvodnju biogasa je efikasno planiranje upotrebe biogasa u energetskom sektoru u cilјu supstitucije fosilnih izvora energije. Poznavanje ovog potencijala bitno je i za sagledavanje efekata koji se mogu ostvariti u segmentu unapređenja životne sredine, prilikom mogućeg korišćenja otpadnih tokova za proizvodnju biogasa. U ovoj doktorskoj disertaciji razvijena je metodologija za određivanje potencijala za proizvodnju biogasa u Republici Srbiji iz polјoprivrednih useva proizvedenih na zemlјištu namenjenom u energetske svrhe, otpadnih tokova iz stočarstva, komunalnog otpada, otpada iz industrije prerade mesa i industrije mleka. Poseban značaj ove doktorske disertacije je određivanje potencijala za proizvodnju biogasa u Republici Srbiji iz polјoprivrednih useva proizvedenih na zemlјištu namenjenom u energetske svrhe, gde je pretpostavlјeno da se 5% obradivog zemlјišta u Republici Srbiji, može koristi za proizvodonju bilјnih kultura iz kojih se dalјe proizvodi biogas. Ovaj pristup je u potpunosti uvažio aspekte očuvanja biodiverziteta prilikom korišćenja obradivog zemlјišta kao prirodnog resursa. Takođe, doprinos ove teze je i u razvoju metodologije za određivanje potencijala za proizvodnju biogasa iz industrije prerade mleka, koja spada u industrije sa najvećom količinom otpadnih voda u prehrambenom sektoru, i čija bi upotreba u proizvodnji biogasa smanjila zagađenje vodotokova u Republici Srbiji. Za analizu biogasnih procesa i primenjenih tehnologija u ovoj disertaciji korišćeni su savremeni pristupi uvedeni u literaturi: primena koncepta ocene životnog ciklusa (Life Cycle Analysis) i energetska analiza biogasnih procesa na osnovu studije slučaja realnog biogasnog postrojenja u Republici Srbiji, razmotrena na primeni biogasa u procesima dobijanja toplote, kogeneraciji, saobraćaju i proizvodnji biovodonika. Sprovedene analize su izvršene na osnovu razmatranja materijalnih i energetskih tokova, a u cilјu smanjenja potrošnje energije, modelovanja i optimizacije biogasnih energetskih sistema, primene novih rešenja za korišćenje biogasa i unapređenja zaštite životne sredine. Savremenost i originalnost istraživanja prikazanih u ovoj doktorskoj disertaciji potvrđeni su i publikovanjem više radova iz teze u vodećim i istaknutim međunarodnim časopisima, međunarodnim časopisima i saopštenjima na skupovima od međunarodnog značaja.


3.2. Osvrt na referentnu i korišćenu literaturu Tokom izrade doktorske disertacije kandidat je izvršio pregled naučne i stručne literature iz relevantnih naučnih oblasti vezanih za problematiku doktorske teze. Većina pregledane naučne literature sastojala se od naučnih radova publikovanih u vodećim međunarodnim časopisima od strane eminentnih stručnjaka iz oblasti i problematike predmetne doktorske teze. Time je kandidat stekao potpun uvid u do sada objavlјene rezultate određivanja potencijala za proizvodnju biogasa iz različitih sirovina, primenu biogasa kao energenta u proizvodnji toplote, kogeneraciji, saobraćaju i proizvodnji biovodonika iz biogasa, energetske analize biogasnih eneregetskih sistema u životnom ciklusu, kao i komparativne analize emisija iz biogasnih postrojenja u odnosu na referentne fosilne izvore. Nakon sticanja kompletnog uvida u dosadašnje objavlјene rezultate, kandidat je izvršio odabir adekvatnih modela, metoda i referentnih vrednosti na osnovu kojih je izvršio modelovanje i optimizaciju biogasnih energetskih sistema. Verifikaciju rezultata sadržanih u ovoj tezi, kandidat je izvršio publikovanjem više radova u vodećem međunarodnom časopisu, istaknutom međunarodnom časopisu i međunarodnim časopisima, čime je dao svoj naučni doprinos na polјu predmetne problematike i proširenju baze podataka o primeni biogasa kao energenta. Korišćene reference u ovoj doktorskoj disertaciji obuhvataju oblasti hemijskog inženjerstva, termodinamike, hemije, energetske analize, zaštite životne sredine, zakonske regulative vezane za primenu obnovlјivih izvora energije i statističkih izveštaja o najznačajnijim sirovinama za proizvodnju biogasa u Republici Srbiji. 3.3. Opis i adekvatnost primenjenih naučnih metoda Metode istraživanja u ovoj disertaciji obuhvatile su analizu postojećih podataka i modela za energetsku analizu procesa korišćenja energije iz biogasa, statistička istraživanja najznačajnijih resursa za proizvodnju biogasa (polјoprivrednih useva proizvedenih na zemlјištu namenjenom u energetske svrhe, ostataka iz stočarske proizvodnje, komunalnog otpada, otpada iz prerade mesa i otpadnih voda iz industrije mleka), kao i modelovanje ovih rezultata u cilјu određivanja potencijala za proizvodnju biogasa iz ovih resursa. Metode istraživanja obuhvatile su i industrijski eksperiment (utvrđivanje stanja materijalnog i energetskog bilansa u industrijskom kompleksu), energetsku analizu procesa proizvodnje i primene biogasa (primena biogasa u dobijanju toplote, kogenerativnom procesu, saobraćaju i proizvodnji biovodonika). Primenjen je koncept analize životnog ciklusa (Life Cycle Analysis) i izvršeno modelovanje sistema u cilјu unapređenja energetske efikasnosti biogasnih postrojenja. 3.4. Primenlјivost ostvarenih rezultata Ostvareni rezultati prikazani u ovoj doktorskoj disertaciji imaju višestruku primenu. Primarni doprinos i primenlјivost ostvareni rezultati imaju na polјu energetike i zaštite životne sredine. Zamena fosilnih izvora energije, diverzifikacija energetskih resursa i smanjenje zagađenja životne sredine od izuzetnog su značaja za Republiku Srbiju, gde emisije iz sektora energetike i saobraćaja predstavlјaju najznačajnije zagađujuće materije. Značajan doprinos i primenlјivost ostvarenih rezultata ove doktorske disertacije predstavlјa razvijen model i proračun potencijala za proizvodnju biogasa u Republici Srbiji, kao i dalјe korišćenje proračunatih potencijala u energetskom sistemu Srbije. Prikazani rezultati analize energetskih tokova u životnom ciklusu biogasnih procesa predstavlјaju moguću polaznu osnovu za projektovanje energetski efikasnih biogasnih postrojenja, kao i za planiranje korišćenja odgovarajućih sirovina za proces anaerobne digestije. 3.5. Ocena dostignutih sposobnosti kandidata za samostalni naučni rad U toku izrade doktorske disertacije, kandidat je potpuno osposoblјen da samostalno i kritički napravi literaturni pregled, postavku problema, primenu odgovarajućih numeričkih metoda, da


analizira dobijene rezulate, kao i da izvuče neophodne zaklјučke. Tokom izrade disertacije pod nazivom „Modelovanje i optimizacija procesa korišćenja biogasa u proizvodnji zelene energije“, kandidat je iskazao stručnost i samostalnost u svim fazama izrade teze, pružajući doprinos u oblastima primene biogasa kao obnovlјivog izvora energije i energetska analize biogasnih postrojenja. Na osnovu iznetog, Komisija je mišlјenja da kandidat poseduje sve kvalitete koji su neophodni za naučno-istraživački rad i samostalnu prezentaciju dobijenih rezultata. 4. OSTVARENI NAUČNI DOPRINOS 4.1. Prikaz ostvarenih naučnih doprinosa Doktorska disertacija kandidata Mr Slobodana Cvetkovića, dipl. inž. tehnologije, pod nazivom „Modelovanje i optimizacija procesa korišćenja biogasa u proizvodnji zelene energije“ pruža značajan naučni doprinos na polјu primene biogasa kao obnovlјivog izvora energije i energetske analize biogasnih energetskih sistema. Istraživanja ostvarena u okviru ove doktorske disertacije dala su više značajnih naučnih doprinosa, pri čemu se može izdvojiti sledeće:

• razvijena je metodologija za određivanje potencijala za proizvodnju biogasa u Republici Srbiji iz najznačajnijih resursa (polјoprivrednih useva proizvedenih na zemlјištu namenjenom u energetske svrhe, otpadnih tokova iz stočarstva, komunalnog otpada, otpada iz industrije prerade mesa i otpadnih voda industrije mleka),

• uspostavlјena je metodologija za dalјe korišćenje proračunatih potencijala za proizvodnju biogasa u energetskom sistemu Republike Srbije na osnovu prikazanih bilansa,

• razvijen je model analize energetskih tokova i određivanja energetske efikasnosti u životnom ciklusu biogasnog postrojenja, prilikom primene biogasa u proizvodnji toplotne energije, kogenerativnom procesu, saobraćaju i proizvodnji biovodonika, i

• razvijen je model za ocenu emisije u životnu sredinu i za procenu uštede emisija gasova sa efektom staklene bašte prilikom primene biogasa u dobijanju električne energije u odnosu na emisiju iz referentnih fosililnih sistema (na pr. prirodni gas).

4.2. Kritička analiza rezultata istraživanja Primarni doprinos predmetne doktorske disertacije je u proširenjeu baze podataka na polјu primene biogasa kao obnovlјivog izvora energije, i energetske analize biogasnih eneregetskih sistema. U okviru ove teze analizirani su potencijali za proizvodnju biogasa iz najznačajnih sirovina u Republici Srbiji (polјoprivrednih useva proizvedenih na zemlјištu namenjenom u energetske svrhe, otpadnih tokova iz stočarstva, komunalnog otpada, otpada iz industrije prerade mesa i otpadnih voda industrije mleka), kao i dalјa upotreba proračunatih potencijala za proizvodnju biogasa u energetskom sistemu Republike Srbije, Rezultati primenjene metodologije u ovoj doktorskoj disertaciji, pokazali su da je ukupni godišnji potencijal za proizvodnju biogasa u Republici Srbiji 1,937.6 miliona m3

N. Dalјe sprovedena analiza korišćenja proračunatih potencijala za proizvodnju biogasa u energetskom sistemu Republike Srbije, pokazala je da bi se prilikom dostizanja cilјa u energetskom sektoru Srbije (da se 2% finalne električne energije proizvede iz biogasa, da se 1% finalne energije u saobraćaju dobije korišćenjem biogasa kao goriva i da se 1% finalne toplotne energije proizvede iz biogasa), utrošilo između 14.48 % i 16.5 % od ukupno proračunatog potencijala za proizvodnju biogasa u Republici Srbiji. Dobijeni rezultati mogu poslužiti za planiranje korišćenja biogasa kao energenta u energetskom sistemu Republike Srbije sa aspekta realnog iskorišćenja dostupnih sirovina za anaerobnu digestiju. Izvršena analiza energetskih tokova u životnom ciklusu biogasa tokom primene u proizvodnji toplote, kogenerativnom procesu, saobraćaju i proizvodnji biovodonika, na primeru studije slučaja realnog biogasnog postrojenja (Mirotin Vrbas), pokazala je da primena biogasa u scenarijima proizvodnje toplote, kogenerativnom procesu i saobraćaju, ima pozitivan energetski bilans, što ove procese čini održivim sa energetskog aspekta. Rezultati scenarija u kome se biogas koristi u


proizvodnji biovodonika reformingom vodenom parom, pokazuju da ovaj scenario ima negativan energetski bilans, uzrokovan velikom potrošnjom energije za ostvarivanje temperature hemijske reakcije reforminga vodenom parom. Ovom analizom dat je uvid u energetske tokove svake faze životnog ciklusa ovih energetskih sistema, počev od obezbeđenja sirovina za anerobnu digestiju, preko korišćenja energije i korišćenja digestata kao đubriva, što može poslužiti kao polazana osnova u projektovanju energetskih parametara budućih biogasnih postrojenja. U disertaciji je razvijena i metodologija za ocenu emisije u životnu sredinu pri primeni biogasa u proizvodnji električne energije u odnosu na emisiju iz referntnih fosilnih izvora (prirodni gas i kolubarski lignit). Metodologija je razvijena kroz komparativnu analizu emisija nastalih u prizvodnji električne energije iz postrojenja koja bi koristila biogas, ukupne snage 80 MW, sa emisijama u scenarijima gde je proizvedena ista količina električne energije u postrojenjima koja koriste kolubarski lignit i prirodni gas. Implementacijom uspostavlјenih modela i predloženih rešenja iz ove disertacije u procesu korišćenja energije iz biogasa očekuje se smanjenje potrošnje energije posmatranih energetskih sistema, pobolјšanje energetske efikasnosti, povećanje korišćenja obnovlјivih izvora energije, kao i smanjenje emisija zagađujućih materija u životnu sredinu. 4.3. Verifikacija naučnih doprinosa Kandidat Mr Slobodan Cvetković je publikovao šest radova iz doktorske disertacije i to: jedan rad u vodećem međunarodnom časopisu (M21), jedan rad u istaknutom međunarodnom časopisu (M22), dva rada u međunarodnom časopisu (M23), dva rada sa međunarodnih skupova štampanih u celini (M33), čime je verifikovao naučni doprinos svoje doktorske teze. Radovi u vodećim međunarodnim časopisima (M21):

1. S. Cvetković, T. Kaludjerović Radoičić, B. Vukadinović, M. Kijevčanin, Potentials and Status of Biogas as Energy Source in the Republic of Serbia, Renewable and Sustainable Energy Reviews 31 (2014) 407-416 (IF (2014) = 5.901; ISSN: 1364-0321)

Radovi u istaknutim međunarodnim časopisima (M22):

1. S. Cvetković, T. Kaludjerović Radoičić, R. Kragic, M. Kijevčanin, Electricity production from biogas in Serbia-assessment of emissions reduction, Thermal Scinece (2015) doi: 10.2298/TSCI150812189C (IF (2014) = 1.222; ISSN:0354-9836)

Radovi u međunarodnim časopisima (M23):

1. S. Cvetković, T. Kaludjerović Radoičić, M. Kijevčanin, Perspective of using biogas in Serbia in European context, Energy Sources Part B: Economics, Planning and Policy (2015); in press. (IF (2014) = 0.708; ISSN: 1556-7249 doi 10.1080/15567249.2015.1136973). 2. S. Cvetković, T.Kaludjerović Radoičić, B. Vukadinovic, M. Kijevčanin, A life cycle energy assessment for biogas energy in Serbia, Energy Sources Part A: Recovery, Utilization and Environmental Effects (2015); in press. (IF (2014) = 0.386; ISSN: 1556-7036 doi 10.1080/15567036.2015.1135207).

Radovi sa međunarodnih skupova štampani u celini (M33):

1. S. Cvetković, T. Kaludjerović Radoičić, R. Kragic, M. Kijevčanin, Potential of environmental benefits from electricity production from biogas in Serbia, V Regional Conference: Industrial Energy and Environmental Protection in South Eastern European Countries IEEP, June 24-27, Zlatibor, Serbia, 2015, ISBN 978-86-7877-025-8.


2. S. Cvetković, T. Kaludjerović Radoičić, M. Kijevčanin, Perspective of biogas sector in Serbia in European context, The Eleventh Regional Conference EnE15- ENV.net Conference „Environment to Europe“, conference proceedings, 5 June 2015, Belgrade Serbia, 76-79.

5. ZAKLjUČAK I PREDLOG Na osnovu prethodno navedenog, mišlјenje Komisije je da doktorska disertacija kandidata Mr Slobodana Cvetkovića, dipl. inž. tehnologije, pod nazivom „Modelovanje i optimizacija procesa korišćenja biogasa u proizvodnji zelene energije“ predstavlјa originalan naučni doprinos predmetne oblasti istraživanja. Originalnost doktorske disertacije kandidata je potvrđena objavlјivanjem više radova u časopisima međunarodnog značaja. Postavlјeni predmet i cilјevi doktorske disertacije su ostvareni, na osnovu čega Komisija iznosi svoje mišlјenje da doktorska disertacija pod nazivom „Modelovanje i optimizacija procesa korišćenja biogasa u proizvodnji zelene energije“ u potpunosti ispunjava sve zahtevane kriterijume kao i da je kandidat tokom izrade disertacije pokazao naučno istraživačku sposobnost u svim fazama ove disertacije. Imajući u vidu kvalitet, obim i naučni doprinos postignutih i prikazanih rezultata, Komisija predlaže Nastavno-naučnom veću Tehnološko-metalurškog fakuleta, Univerziteta u Beogradu, da prihvati ovaj Referat, pruži na uvid javnosti podnetu doktorsku disertaciju kandidata Mr Slobodana Cvetkovića, dipl. ing. tehnologije, u zakonom predviđenom roku, kao i da Referat uputi Veću naučnih oblasti tehničkih nauka Univerziteta u Beogradu i da nakon završetka procedure pozove kandidata na usmenu odbranu disertacije pred Komisijom u istom sastavu. U Beogradu, 16.05.2016.

ČLANOVI KOMISIJE

_____________________________________________ dr Mirjana Kijevčanin, redovni profesor


______________________________________________ dr Tatjana Kaluđerović Radoičić, docent


______________________________________________ dr Aleksandar Jovović, redovni profesor

Univerzitet u Beogradu, Mašinski fakultet


UNIVERZITET U BEOGRADU TEHNOLOŠKO-METALURŠKI FAKULTET NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU Predmet: Referat o urađenoj doktorskoj disertaciji kandidata Milice Carević, dipl. inž. tehnologije. Odlukom br. 35/178 od 14.04.2016. godine, imenovani smo za članove Komisije za pregled, ocenu i odbranu doktorske disertacije kandidata Milice Carević pod naslovom Proizvodnja i imobilizacija mikrobnih β-galaktozidaza za primenu u transgalaktozilacionim

reakcijama Posle pregleda dostavlјene Disertacije i drugih pratećih materijala i razgovora sa kandidatom, Komisija je sačinila sledeći

R E F E R A T 1. UVOD 1.1. Hronologija odobravanja i izrade disertacije 08.12.2014. - Kandidat Milica Carević, dipl. inž. tehnologije predložila je temu doktorske disertacije pod nazivom: „Proizvodnja i imobilizacija mikrobnih β-galaktozidaza za primenu u transgalaktozilacionim reakcijama“, a Nastavno-naučno veće Tehnološko-metalurškog fakulteta u Beogradu usvojilo Komisiju za ocenu naučne zasnovanosti predložene teme. 26.02.2015. - Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko Metalurškog fakulteta, na osnovu podnetog Referata Komisije, doneta je Odluka o prihvatanju predloga teme doktorske disertacije Milice Carević, dipl. inž. tehnologije, pod nazivom „Proizvodnja i imobilizacija mikrobnih β-galaktozidaza za primenu u transgalaktozilacionim reakcijama“, a za mentora ove doktorske disertacije imenovan je dr Dejan Bezbradica, vanredni profesor TMF-a. 17.03.2015. - Na sednici Veća naučnih oblasti tehničkih nauka Univerziteta u Beogradu data je saglasnost na predlog teme doktorske disertacije Milice Carević, dipl. inž. tehnologije, pod nazivom „Proizvodnja i imobilizacija mikrobnih β-galaktozidaza za primenu u transgalaktozilacionim reakcijama“. 14.04.2016. - Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta doneta je Odluka o imenovanju Komisije za ocenu i odbranu doktorske disertacije Milice Carević, dipl. inž. tehnologije, pod nazivom „Proizvodnja i imobilizacija mikrobnih β-galaktozidaza za primenu u transgalaktozilacionim reakcijama“. Kandidat Milica Carević, dipl. inž. tehnologije upisala je doktorske studije na Katedri za Biohemijsko inženjerstvo i biotehnologiju 2009/2010. godine. Nastavno-naučno veće održano 05.06.2015. godine donelo je odluku o produženju roka za završetak doktorskih studija studenta Milice Carević za još dva semestra školske 2015/2016. godine. 1.2. Naučna oblast disertacije Istraživanja u okviru ove disertacije pripadaju naučnoj oblasti Tehnološko inženjerstvo (uža naučna oblast Biohemijsko inženjerstvo i biotehnologija) za koju je matična ustanova Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu. Za mentora je izabran dr Dejan Bezbradica, vanredni profesor TMF-a, koji je na osnovu objavlјenih publikacija i iskustva kompetentan da rukovodi izradom ove doktorske disertacije. 1.3. Biografski podaci o kandidatu Milica Carević je rođena u Gornjem Milanovcu, gde je završila Osnovnu školu "Momčilo Nastasijević" i gimnaziju "Takovski ustanak". Studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu


Univerziteta u Beogradu upisala je školske 2005/2006. godine. U toku studija, četiri puta joj je dodelјena nagrada „Panta S. Tutundžić“ za postignut izuzetan uspeh. Primila je i priznanje Srpskog hemijskog društva za ukupan izuzetan uspeh u toku studiranja. Diplomirala je na TMF-u, na Katedri za biohemijsko inženjerstvo i biotehnologiju 30. 06. 2009. godine sa ocenom 10 na diplomskom radu i prosečnom ocenom u toku studija 9,43. U periodu od 14. avgusta do 17. novembra 2009. godine pohađala je IAESTE praksu na Institutu za industrijsko mlekarstvo (Santa Fe, Argentina). Po završetku redovnih studija, upisala je doktorske studije na Katedri za biohemijsko inženjerstvo i biotehnologiju (mentor dr Dejan Bezbradica, vanredni profesor).

Od 1.02.2011. godine Milica Carević je kao istraživač pripravnik zaposlena na projektu "Razvoj novih inkapsulacionih i enzimskih tehnologija za proizvodnju biokatalizatora i biološki aktivnih komponenata hrane u cilјu povećanja njene konkurentnosti, kvaliteta i bezbednosti" ev. br. III 46010, koji finansira Ministarstvo nauke, prosvete i tehnološkog razvoja Republike Srbije. U zvanje istraživač saradnik izabrana je u februaru 2013. godine. U februaru 2012. godine završila je obuku i položila ispit za savetnika za hemikalije. Od septembra 2013. godine angažovana je u nastavi na studijskom programu Biohemijsko inženjerstvo i biotehnologija na laboratorijskim vežbama iz predmeta Biotehnološki praktikum 1. Koautor je 13 (trinaest) radova u međunarodnim časopisima (osam M21, jedan M22 i četiri M23) i 11 (jedanaest) saopštenja na domaćim i međunarodnim skupovima (šest M34, četiri M63 i jedan M64).

Položila je sve ispite predviđene planom i program poslediplomskih studija Tehnološko-metalurškog fakulteta sa prosečnom ocenom 9,91, uklјučujući i završni ispit. Nastavno-naučno veće održano 05.06.2014. godine donelo je odluku o davanju saglasnosti za produženje roka za završetak doktorskih studija studenta Milice Carević za još dva semestra.

2. OPIS DISERTACIJE 2.1. Sadržaj disertacije Doktorska disertacija Milice Carević napisana je na 275 strana, sa ukupno 6 poglavlјa, 143 slike, 23 tabele i 370 literaturnih navoda. Doktorska disertacija sastoji se iz sledećih poglavlјa: Uvod, Teorijski deo, Eksperimentalni deo, Rezultati i diskusija, Zaklјučak i Literatura, uz izvode na srpskom i engleskom jeziku. 2.2. Kratak prikaz pojedinačnih poglavlјa U Uvodu disertacije data su osnovna razmatranja značaja mikrobnih β-galaktozidaza, sa naglaskom na β-galaktozidaze dobijene pomoću bakterija mlečne kiseline. Posebna pažnja posvećena je njihovom doprinosu sintezi sve atraktivnijih funkcionalno aktivnih jedinjenja (galakto-oligosaharida i galaktozida fiziološki aktivnih aglikona). Opisani su fiziološka svojstva dobijenih jedinjenja, kao i njihova trenutna polјa upotrebe i industrijski potencijali. Na kraju poglavlјa predstavlјeni su cilјevi rada i plan istraživanja. U Teorijskom delu ukazano je na široku rasprostranjenost i raznovrsnost β-galaktozidaza i napravlјen je detalјan pregled do sada izolovanih mikrobnih β-galaktozidaza zajedno sa njihovim najvažnijim karakteristikama. Potom, predstavlјene su strukture i mehanizmi delovanja najznačajnijih predstavnika β-galaktozidaza, a posebno su opisani enzimi korišćeni u toku izrade disertacije (β-galaktozidaze iz Aspergillus oryzae i Lactobacillis acidophilus). Na osnovu dostupne naučne literature, detalјno je opisan razvoj fermentacionih postupaka dobijanja enzima, kao i najčešće primenjivanih metoda za njihovo izolovanje i prečišćavanje. Predstavlјen je komercijalni značaj β-galaktozidaza, sa posebnim osvrtom na svojstva i primenu za sintezu funkcionalno aktivnih galaktozida, od kojih su najpoznatiji galakto-oligosaharidi (GOS). Navedeni su najbitniji rezultati dosadašnjih istraživanja koja su se bavila ovom tematikom, opisujući različite pristupe sintezi galakto-oligosaharida i analizirajući uticaj klјučnih reakcionih faktora na prinos i sastav


proizvoda. Predstavlјen je aktuelni i potencijalni komercijalni značaj galakto-oligosaharida za primenu u prehrambenoj, farmaceutskoj i kozmetičkoj industriji zasnovan na njihovim izraženim prebiotskim i povolјnim fizičko-hemijskim svojstvima. Na samom kraju je dat detalјan pregled literature koja opisuje trenutno stanje u oblasti razvoja novih imobilisanih β-galaktozidaza, kao i prikaz različitih reaktorskih konfiguracija razvijenih u cilјu pobolјšanja procesa proizvodnje ovih jedinjenja. Eksperimentalni deo se sastoji od dva poglavlјa: Materijali i Metode. U prvom poglavlјu navedeni su materijali i oprema korišćeni u toku izrade ove disertacije, dok su u drugom poglavlјu hronološki navedene metode i uslovi korišćeni u toku eksperimentalnog rada, modelovanja i obrade rezultata. Prvo su opisani uslovi i metode odabira najbolјeg mikrobnog producenta enzima. Potom, opisana je procedura optimizacije fermentacionih parametra i sastava fermentacionog medijuma sa cilјem proizvodnje enzima β-galaktozidaze u odgovajućem prinosu. Imajući u vidu intracelularnu prirodu enzima, opisane su i različite metode korišćene za izolovanje i prečišćavanje dobijenog enzima. Takođe, navedene su procedure korišćene za kvantitativno utvrđivanje enzimske aktivnosti, kao i sadržaja proteina u dobijenim enzimskim preparatima. Dalјe su opisani postupci karakterizacije dobijenih preparata. Navedeni su uslovi pod kojima je utvrđivana primenlјivost komercijalnih i proizvedenih enzima u reakciji transgalaktozilacije za sintezu galakto-oligosaharida i opisane metode razdvajanja i kvantifikovanja dobijenih jedinjenja. Potom su prikazane metode primenjivane za imobilizaciju enzima na različite nosače, kao i različite metode modifikacije enzima i nosača. Na kraju je prikazan način rada u šaržnom i semikontinualnom bioreaktoru sa fluidizovanim slojem imobilisanog enzima i recirkulacijom supstrata. Predstavlјeni su primenjeni uslovi rada i konfiguracija reaktorskog sistema. Poglavlјe Rezultati i diskusija obuhvata prikaz rezultata dobijenih u eksperimentalnom radu pri izradi ove disertacije, njihovu analizu i diskusiju koja uklјučuje poređenje sa rezultatima dobijenih u radovima iz literature u sličnim ispitanim sistemima. Rezultati i diskusija sastoje se iz šest poglavlјa: Proizvodnja mikrobnih β-galaktozidaza, Karakterizacija β-galaktozidaze iz A. oryzae, Enzimska sinteza galakto-oligosaharida, Imobilizacija β-galaktozidaza, Sinteza galakto-oligosaharida u različitim reaktorskim sistemima i Sinteza novih bioaktivnih galaktozida korišćenjem alternativnih galaktozil akceptora. U prvom poglavlјu ispitana je mogućnost proizvodnje β-galaktozidaza pomoću različitih mikrobnih sojeva (bakterija, kvasaca, plesni) iz kolekcije kultura Katedre za biohemijsko inženjerstvo i biotehnologiju Tehnološko metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu. Nakon izvršenog odabira najefikasnijeg producenta, izvršena je optimizacija sastava hranlјivih podloga i parametara procesa proizvodnje enzima klasičnom metodom variranja jednog po jednog faktora, kao i primenom statističkog planiranja eksperimenata u cilјu pobolјšanja produkcije enzima. Budući da je enzim intracelularan, u nastavku su primenjene različite metode izolovanja enzima i upoređene sa aspekta prinosa aktivnosti i specifične aktivnosti enzima. Dobijeni enzim je zatim detalјno okarakterisan (uticaj temperature i rN na aktivnost i stabilnost, aktivnost u prisustvu različitih jona, veličina molekula i kinetički parametri) kako bi se utvrdili optimalni uslovi za njegovu dalјu primenu. U drugom poglavlјu izvršena je karakterizacija komercijalnog preparata β-galaktozidaze iz Aspergillus oryzae, koji je u narednim poglavlјima korišćen kao model u cilјu poređenja sa produkovanim enzimom. Treće poglavlјe je obuhvatilo optimizaciju klјučnih reakcionih parametara (temperature, rN, koncentracije enzima, dužine trajanja reakcije i početne koncentracije laktoze) sa cilјem postizanja maksimalnog prinosa galakto-oligosaharida. Proizvodi reakcije razdvojeni su i kvantifikovani primenom tečne hromatografije visokih performansi (HPLC), a za potrebe karakterizacije pojedinačnih izomera u okviru dobijene kompleksne smeše proizvoda razvijena je i nova brza metoda pomoću spektrometrije jonske pokretlјivosti spregnute sa tandem masenom spektometrijom (IMS-MS/MS).


U četvrtom poglavlјu fokus je bio na razvijanju efikasnih i jeftinih imobilisanih preparata, koji bi kasnije bili uspešno upotreblјeni u reakcijama transgalaktozilacije. Isprobano je nekoliko metoda za imobilizaciju enzima (komercijalnog i izolovanog), pri čemu je ispitan veliki broj različitih tipova nosača, modifikovanih i nemodifikovanih. Imobilisani enzimi dobijeni pri optimalnim uslovima imobilizacije za svaki pojedinačni slučaj su okarakterisani sa aspekta svoje hidrolitičke aktivnosti i testirani u reakciji sinteze galakto-oligosaharida. Odabranim imobilisanim preparatima određeni su temperaturni i rN optimum, kao i temperaturna i operativna stabilnost. Peto poglavlјe obuhvata primenu dobijenih imobilisanih preparata u reaktorskim sistemima različitih konfiguracija: šaržnom i reaktoru sa fluidizovanim slojem. Optimizovani su operativni uslovi u biorektoru sa fluidizovanim slojem imobilisanog enzima i utvrđene optimalne vrednosti najznačajnijih reakcionih parametara u oba sistema. Upoređeni su prinosi proizvoda i operativna stabilnost biokatalizatora u oba reaktorska sistema. Takođe, pod odabranim radnim uslovima ispitana je i upoređena hidrodinamika oba reaktorska sistema. U poslednjem (šestom) poglavlјu ispitana je mogućnost korišćenja alternativnih galaktozil akceptora u reakciji transgalaktozilacije u cilјu dobijanja novih unapređenih fiziološki aktivnih jedinjenja. U prvom delu ispitana je mogućnost sinteze galaktozida salicina, kao potencijalno značajnog inhibitora galektina, dok je u drugom delu ispitana reakcija galaktozilovanja šećernog alkohola sorbitola sa dokazanom prebiotskom aktivnošću u cilјu dobijanja raznovrsnije smeše proizvoda transgalaktozilacije,. Optimizacija klјučnih reakcionih parametara u oba slučaja izvršena je korišćenjem statističkog planiranja eksperimenata, tj. rotatabilnog kompozicionog eksperimentalnog plana, što je omogućilo sagledavanje ne samo uticaja pojedinačnih faktora, već i postojećih interakcija ispitivanih parametara u posmatranom opsegu. U poglavlјu Zaklјučci jasno i pregledno su izneti zaklјučci izvedeni na osnovu rezultata predstavlјenih u prethodnim poglavlјima koji su u saglasnosti sa postavlјenim cilјevima rada. Na kraju disertacije dat je spisak korišćene literature. 3. OCENA DISERTACIJE 3.1. Savremenost i originalnost Povećana svest o višestrukim blagotvornim efektima funkcionalne hrane, a pre svega prebiotika na lјudsko zdravlјe, uzrokovala je veliki broj istraživanja u oblasti pronalaženja novih prebiotskih jedinjenja. Pod prebioticima se podrazumevaju nesvarlјivi sastojci hrane (najčešće oligosaharidi) koji omogućavaju specifične promene u sastavu i/ili aktivnosti gastrointestinalne mikrobiote, čime povolјno utiču na sveobuhvatno zdravlјe čoveka. Naročitu pažnju poslednjih godina privlače prebiotska jedinjenja galakto-oligosaharidi, raznorodna grupa nesvarlјivih uglјenih hidrata najčešće izgrađenih od jedne glukozne i nekoliko galaktoznih jedinica, koji se mogu znatno razlikovati u stepenu polimerizacije, vrstama veza, a shodno tome i osobinama. Imaju klјučnu ulogu u omogućavanju normalnog funkcionisanja lјudskog organizma, pre svega u olakšavanju varenja laktoze, pobolјšanju resorpcije mineralnih materija, snižavanju nivoa holesterola, smanjenju rizika od raka debelog creva, kao i u unapređenju imunog sistema domaćina. Oni se mogu naći kao prirodni sastojci humanog mleka, u malim količinama ima ih u medu, voću i povrću, ali se trenutno dobijaju enzimskom konverzijom laktoze pomoću β-galaktozidaza. Iako je tradicionalno korišćen u reakcijama hidrolize laktoze, pregledom aktuelne naučne literature ustanovlјeno je da se pod određenim reakcionim uslovima (visoka koncentracija laktoze, visoka temperatura i niska aktivnost vode) može sintetisati smeša različitih galakto-oligosaharida u skromnim prinosima. Uticaj klјučnih eksperimentalnih faktora (koncentracije i vrste enzima, koncentracije vode, temperature, rN vrednosti i početne koncentracije laktoze) na prinos proizvoda i međusobne interakcije ovih faktora, međutim, nisu detalјno ispitani. Većina dosadašnjih istraživanja bila je fokusirana na sintezu galakto-oligosaharida pomoću postojećih komercijalnih enzimskih preparata, pa je od izrazitog značaja pronalaženje novih, specifičnih mikrobnih β-galaktozidaza koje će pokazati visoku aktivnost, stabilnost i omogućiti dobijanje tačno definisanih


galakto-oligosaharida. Za širu upotrebu galakto-oligosaharida neophodno je i da se postojeći procesi pojeftine primenom efikasnijih metoda imobilizacije enzima i nosača za imobilizaciju enzima, pa je veliki broj savremenih istraživanja usmeren na razvoj novih imobilisanih β-galaktozidaza. Pored toga, veliki naučno-istraživački potencijal postoji u oblasti sinteze galaktozida različitih fiziološki aktivnih aglikona. Iako je nedavno potvrđeno da predstavlјaju inhibitore galektina, čija je proliferacija u korelaciji sa nastankom brojnih bolesti kao što su različiti tumori, bolesti srca i hematološki problemi, svega nekoliko publikacija sa ovom tematikom je objavlјeno i uglavnom se svode na informaciju o mogućnosti sinteze ovih proizvoda katalizovane enzimima. Stoga, ostalo je neistraženo područje optimizacije reakcionih faktora radi povećanja prinosa fiziološki aktivnih galaktozida, naročito kinetike ovog procesa jer su ove reakcije uglavnom kinetički kontrolisane zbog istovremenog odigravanja sintetskih reakcija i hidrolize proizvoda sinteze. Na osnovu svega navedenog, u cilјu unapređenja sinteze galakto-oligosaharida i drugih fiziološki aktivnih galaktozida na početku rada biće ispitana mogućnost produkcije mikrobnih β-galaktozidaza želјenih osobina za primenu u reakcijama transgalaktozilacije. Biće izvršen izbor najefikasnijih producenata, potom optimizovani uslovi gajenja (temperatura, rN, aeracija, mešanje), kao i sastav hranlјive podloge. Takođe, u cilјu postizanja dobrog prinosa enzima, a po što pristupačnijoj ceni, biće odabrane odgovarajuće metode izolovanja i prečišćavanja enzima. Dobijeni enzim će zatim biti detalјno okarakterisan i upoređen sa komercijalno dostupnim enzimskim preparatom sa istaknutom transgalaktozilacionim potencijalom. Kako su do sada opisani uglavnom šaržni reaktorski sistemi, neophodno je dobiti imobilisani preparat, superiornih karakteristika, koji će omogućiti snižavanje ukupnih procesnih troškova u odnosu na procese sa komercijalnim enzimima, ali i omogućiti kontinualno izvođenje reakcije transgalaktozilacije u protočnim reaktorima. U poslednjoj fazi istraživanja fokus će biti na sinezi novih funkcionalno aktivnih proizvoda različitih karakteristika i sa brojnim dodatnim polјima potencijalne primene. 3.2. Osvrt na referentnu i korišćenu literaturu U okviru ove doktorske disertacije citirano je 370 literaturnih navoda koji su omogućili da se predstavi stanje u ispitivanoj naučnoj oblasti, ali i da se sagleda aktuelnost problematike. Savremena istraživanja publikovana u renomiranim naučnim časopisima su prikazana, analizirana i diskutovana i izvedeni su zaklјučci koji su dali dobar uvid u mogućnost primene β-galaktozidaza u različitim reakcijama transgalaktozilacije, a prvenstveno u reakciji sinteze galakto-oligosaharida. Ovako napravlјen pregled i analiza aktuelne literaturne periodike poslužio je kao osnov za istraživanja koja su sprovedena u ovoj doktorskoj disertaciji. Pregled literature koja je upotreblјavana u toku istraživanja, obrazloženje predložene teme disertacije i objavlјeni radovi kandidata navedeni u prijavi, ukazuju na adekvatno poznavanje oblasti istraživanja i aktuelnog stanja istraživanja u ovoj konkretnoj oblasti. 3.3. Opis i adekvatnost primenjenih naučnih metoda Svi rezultati prikazani u ovoj doktorskoj disertaciji su dokazani primenom odgovarajućih eksperimentalnih tehnika i savremenih analitičkih instrumentalnih metoda prema originalnim ili modifikovanim metodama iz literature, kao i adekvatnom analizom i odbaradom podataka.

Izbor najefikasnijih mikrobnih producenta enzima, optimizacija parametara proizvodnje, kao i kasnija produkcija enzima pod optimalnim uslovima izvršene su tehnikom submerznog gajenja u modifikovanim sintetičkim (i polu-sintetičkim) hranlјivim podlogama u termostatu sa orbitalnim mešanjem pri definisanim uslovima, u cilјu dobijanja enzima u želјenom prinosu. Imajući u vidu intracelularnu prirodu ovog enzima za izolovanje enzima primenjene su različite metode: mehaničke (ultrazvučno razaranje, mlevenje/vorteksiranje u prisustvu abrazivnih sredstava, naizmenično zamrzavanje i odmrzavanje), hemijske (tretiranje ćelija detergentima i rastvaračima) i


enzimske (pomoću lizozima iz lјuske jajeta). Za analizu dobijenih enzimskih preparata primenjene su standardne spektrofotometrijske metode: za određivanje hidrolitičke aktivnosti praćena je reakcija razgradnje o-nitrofenil-β-D-galaktopiranozida (o-NPG), a za određivanje koncentracije proteina korišćene su metode po Bredfordu (Bradford) i Loriju (Lowry). Za prečišćavanje uzoraka korišćene su metoda frakcionog taloženja amonijum-sulfatom, kao i hromatografske metode (gel-filtraciona i jonoizmenjivačka hromatografija). Nakon prečišćavanja enzim je okarakterisan primenom elektroforetskih tehnika. U toku rada u cilјu optimizacije najvažnijih procesnih parametara nekoliko puta je korišćena metoda statističkog planiranja eksperimenata, koja se zasniva na istovremenoj promeni većeg broja parametara, ali u skladu sa prethodno odabranim eksperimentalnim planom što omogućuje pouzdaniju optimizaciju procesnih parametara u širem intervalu uz značajno smanjenje broja eksperimenata. Pored toga, statistički metod omogućuje dobijanje odgovarajućih matematičkih modela na osnovu kojih može da se predvidi ponašanje sistema u zavisnosti od procesnih parametara i omogući pouzdana kontrola i regulacija procesa. Višeparametarska analiza dobijenih rezultata izvršena je korišćenjem statističkog i matematičkog programskog paketa MATLAB 7.0. Proizvodi reakcije transgalaktozilacije galakto-oligosaharidi i galaktozidi sorbitola razdvojeni su i kvantifikovani tečnom hromatografijom visokih performansi opremlјenom analitičkom kolonom za šećere (Hyper REZ XP Carbohydrate Ca2+, 300×7,7 mm, 8µm) na 80 °C. Kao mobilna faza korišćena je voda sa konstantnim protokom 0,6 ml/min. Detekcija proizvoda vršena je pomoću refraktometrijskog detektora (RID). Sa druge strane, koncentracija galaktozida salicina biće kvantifikovana primenom reverzno-fazne tečne hromatografije visokih performansi (RP-HPLC) pomoću analitičke S18 kolone, a kao mobilna faza biće korišćena smeša metanol/voda. Proizvod će u ovom slučaju biti detektovan pomoću UV detektora. U oba slučaja dokazivanje strukture i identifikacija dobijenih proizvoda biće izvršene spektrometrijom jonske pokretlјivosti (IMS) spregnutom sa masenom spektrometrijom. Imobilizacija β-galaktozidaza na različite nosače biće izvršena primenom različitih metoda opisanih u literaturi, kao i originalne procedure optimizovane u okviru ovog eksperimentalnog rada. Najbolјi imobilisani preparati biće primenjeni u različitim reaktorskim sistemima (šaržni, reaktor sa fluidizovanim slojem). 3.4. Primenlјivost ostvarenih rezultata Na osnovu pregleda literturnih podataka i eksperimentalnih rezultata prikazanih u okviru ove diseratacije, ostvaren je značajan doprinos primeni β-galaktozidaza u reakciji transgalaktozilacije za dobijanje prebiotski aktivnih galakto-oligosaharida. Do sada, najveća pažnja bila je poklonjena dostupnim komercijalnim preparatima β-galaktozidaza iz plesni i kvasaca, međutim, β-galaktozidaze probiotskih kultura imaju sklonosti ka građenju specifičnih strukturnih izomera galakto-oligosaharida, sa izraženim prebiotskim potencijalom. Stoga, dobijeni enzim iz L. acidophilus može imati izuzetan potencijal u proizvodnji galakto-oligosaharida. Primenom detalјne optimizacije najvažnijih procesnih parametara omogućeno je značjno povećanje prinosa proizvoda. Izvedena je kinetička studija koja je rezultirala modelima koji pružaju uvid u mehanizam odigravanja reakcije katalizovane enzimom u različitim reakcionim sistemima. Što je još važnije, praćenjem kinetike sinteze pojedinačnih izomera primećeno je da se može u mnogome uticati na sastav sintetisanih galakto-oligosaharida. Korak ka povećanju ekonomičnosti procesa načinjen je razvojem metode imobilizacije kojom je dobijen preparat povećanog afiniteta prema reakciji transgalaktozilacije i primenom dobijenih imobilizata u različitim reaktorskim konfiguracijama. Razvijena je metoda dobijanja novih funkcionalno aktivnih jedinjenja, odnosno raznovrsnije smeše proizvoda transgalaktozilacije primenom alternativnih akceptora (salicina i sorbitola). Primena statističkog planiranja eksperimenata i analize rezultata metodom odzivnih površina omogućila je sagledavanje interaktivnih dejstava između klјučnih parametara procesa i bolјe razumevanje procesa transgalaktozilacije.


3.5. Ocena dostignutih sposobnosti kandidata za samostalni naučni rad Kandidat Milica Carević je diplomirani inženjer tehnologije. Tokom izrade doktorske disertacije ispolјila je izuzetnu stručnost u realizaciji eksperimenata i korišćenju različitih tehnika i metoda, a pri analizi rezultata je pokazala samostalnost, sistematičnost i kreativnost. Kandidat ima izuzetnu sklonost ka eksperimentalnom radu i inženjerski pristup u razvoju i realizaciji eksperimenatalnih tehnika. Na osnovu dosadašnjeg zalaganja i postignutih rezultata Komisija je mišlјenja da kandidat poseduje sve kvalitete neophodne za samostalni naučno-istraživački rad.

4. OSTVARENI NAUČNI DOPRINOS 4.1. Prikaz ostvarenih naučnih doprinosa

- Ispitan je veliki broj mikroorganizama (bakterija, kvasaca i plesni) iz kolekcije kultura Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu u cilјu izbora najefikasnijeg producenta β-galaktozidaze, nakon čega je za producenta odabrana probiotska vrsta L. acidophilus.

- Izvršena je optimizacija sastava hranlјivih podloga i parametara procesa proizvodnje enzima u cilјu pobolјšanja produkcije enzima. Takođe, ispitano je nekoliko različitih postupaka izolovanja enzima, a najefikasnija metoda mehaničkog razaranja ćelija je optimizovana sa aspekta postizanja maksimalne aktivnosti, kao i specifične aktivnosti β-galaktozidaze. Dobijeni sirovi enzimski preparat se, zahvalјujući mikrobnom producentu bezbednom po lјudsko zdravlјe, može koristiti bez potrebe za zametnim metodama prečišćavanja koje dodatno poskuplјuju proces proizvodnje enzima.

- Izvršena je detalјna karakterizacija svojstava β-galaktozidaze iz L. acidophilus i ovaj enzim upoređen je sa komercijalnim preparatom β-galaktozidaze iz A. oryzae.

- Oba enzima primenjena su u reakciji transgalaktozilacije za sintezu galakto-oligosaharida, pri čemu je reakcija optimizovana sa cilјem postizanja maksimalnog stepena hidrolize laktoze i udela galakto-oligosaharida u finalnoj smeši. Kao klјučni faktori za postizanje maksimalnog prinosa reakcije identifikovani su koncentracija enzima i koncentracija laktoze, a pošto su i galakto-oligosaharidi supstrati enzima podložni hidrolizi, reakcija je kinetički kontrolisana pa je optimizovano i vreme reakcije. Ustanovlјeno je da oba enzima katalizuju sintezu tri- i tetraoligosaharidi, dok su pentaoligosaharidi prisutni samo u tragovima.

- Primenom IMS spregnute sa masenom spektroskopijom razvijena je brza i efikasna jednostepena metoda pomoću koje je određena struktura dobijenih galakto-oligosaharida. Ustanovlјeno je da galakto-oligosaharidi dobijeni u reakcijama katalizovanim pomoću β-galaktozidaze iz A. oryzae sadrže β(1→6) i β(1→3) glikozidne veze čiji se udeo menja u toku reakcije, što ukazuje i na mogućnost menjanja fiziološke aktivnosti dobijenih proizvoda adekvatnom kontrolom kinetike procesa. S druge strane, galakto-oligosaharidi dobijeni pomoću β-galaktozidaze iz L. acidophilus sadrže β(1→6) i novoformirane β(1→4) veze, čime je pokazano da se izborom drugačijeg mikrobnog producenta enzima ne menja samo prinos galakto-oligosaharida već i njihova struktura, a time i fiziološko dejstvo.

- Imobilizacijom β-galaktozidaza na više nosača različitih karakteristika posredstvom različitih mehanizama vezivanja (adsorpcijom ili kovalentnom imobilizacijom), pokazano je da su za primenu u katalizovanju sinteze galakto-oligosaharida najpogodniji nosači sa primarnim amino grupama na koje se enzim adsorbuje elektrostatičkim interakcijama. Najbolјi rezultati su postignuti sa komercijalnim nosačem Purolite® A109 koji ima (poli)stiren-divinilbenzensku osnovu i primarne amino grupe. Značajno unapređenje procesa imobilizacije je postignuto hemijskom aktivacijom karboksilnih grupa na


površini enzima koje nije dovelo do gubitka enzimske aktivnosti, a omogućilo je formiranje kovalentnih veza između nosača i enzima i značajno povećanje termičke i operativne stabilnosti. Ustanovlјeno je i da imobilisani enzimi pokazuju veći afinitet prema reakciji transgalaktozilacije jer se, u poređenju sa reakcijom sa slobodnim enzimom jednake hidrolitičke aktivnosti, dobijaju viši prinosi galakto-oligosaharida.

- Imobilisani preparati β-galaktozidaza pored šaržnog, uspešno su implementirani i u bioreaktoru sa fluidizovanim slojem enzima i recirkulacijom supstrata pri čemu je pokazano da je moguće sprečiti uticaj unutrašnjeg i spolјašnjeg otpora prenosu mase na tok reakcije i inaktivaciju enzima usled delovanja smicajnih napona. Utvrđeno je da se u bioreaktoru sa fluidizovanim slojem reakcija odigrava podjednakom brzinom kao u šaržnom, ali je stabilnost enzima povećana pa se imobilisani enzim može koristiti u većem broju reakcionih ciklusa.

- Ispitana je mogućnost korišćenja alternativnih akceptora galaktozil ostataka (salicin i sorbitol) u reakciji transgalaktozilacije, pri čemu su dobijene nove i raznovrsnije smeše potencijalnih prebiotika, koji će zahvalјujući različitoj prirodi konstituenata imati i dodatna fiziološka dejstva. Slobodne i imobilisane β-galaktozidaze pokazale su visok afinitet prema sintezi novih proizvoda, a ustanovlјeno je da je klјučni faktor za postizanje visokih prinosa izbor adekvatnog molarnog odnosa supstrata (laktoze i salicina i sorbitola).

4.2. Kritička analiza rezultata istraživanja Pregledom dostupne naučne literature koja opisuje proizvodnju i primenu mikrobnih β-galaktozidaza u reakcijama transgalaktozilacije u cilјu sinteze galakto-oligosaharida i drugih funkcionalno aktivnih jedinjenja, kao i razmatranjem rezultata proisteklih iz istraživanja u okviru ove doktorske disertacije može se zaklјučiti da dobijeni enzim u potpunosti zadovolјava neophodne uslove za primenu u ovoj oblasti. Primenjena imobilizaciona tehnika i prethodna hemijska modifikacija površine enzima dovela je do značajnog povećanja stabilnosti imobilisanog enzima i njegovog afiniteta prema rekaciji transgalaktozilacije. Dodatno unapređenje efikasnosti procesa postignuto je primenom polukontinualnog bioreaktora sa fluidizovanim slojem imobilisanog enzima u kojem je primećena veća stabilnost imobilisanog enzima i mogućnost primene u većem broju reakcionih ciklusa. Određena je i struktura dobijenih galakto-oligosaharida i ustanovlјeno je da udeo pojedinih veza zavisi od mikrobnog producenta enzima i faze reakcije, čime se može i modifikovati fiziološka aktivnost finalnog proizvoda. Od naročitog je značaja što su sintetisani i novi galaktozidi sa potencijalnim fiziološkim dejstvom primenom alternativnih galaktozil-akceptora (sorbitola i salicina). 4.3. Verifikacija naučnih doprinosa Kandidat Milica Carević je rezultate istraživanja dobijene u okviru izrade svoje doktorske disertacije potvrdila objavlјivanjem radova u časopisima međunarodnog značaja i saopštenjima na međunarodnim i nacionalnim skupovima. Rezultati istraživanja proistekli iz ove disertacije objavlјeni su do sada u okviru četiri rada u naučnim časopisima međunarodnog značaja (tri M21 i jedan M23) i dva saopštenja na međunarodnim i nacionalnim skupovima (jedan M34 i jedan M64). Kandidat se tokom izrade disertacije bavio istraživačkim radom u okviru uže naučne oblasti biohemijskog inženjerstva i biotehnologije u okviru kojih je koautor još devet radova u časopisima međunarodnog značaja i osam saopštenja na skupovima međunarodnog ili nacionalnog značaja. Kategorija M21:

1. Carević, M., Bezbradica, D., Banjanac, K., Milivojević, A., Fanuel, M., Rogniaux, H., Ropartz, D., Velicković, D.: Structural elucidation of enzymatically synthesized galacto-oligosaccharides using ion mobility spectrometry-tandem mass spectrometry, -Journal of


Agricultural and Food Chemistry, DOI: 10.1021/acs.jafc.6b01293, 2016 (IF=2,912) (ISSN 0021-8561).

2. Carević, M., Ćorović, M., Mihailović, M., Banjanac, K., Milisavljević, A., Veličković, D., Bezbradica, D.: Galacto-oligosaccharide synthesis using chemicaly modified β-galactosidase from Aspergillus oryzae immobilized onto macroporous amino resin, -International Dairy Journal, vol. 54, no. 1, pp. 50-57., 2016 (IF=2,008) (ISSN 0958-6946).

3. Carević, M., Veličković, D., Stojanović, M., Milosavić, N., Rogniaux H., Ropartz, D., Bezbradica, D.: Insight in the regioselective enzymatic transgalactosylation of salicin catalyzed by β-galactosidase from Aspergillus oryzae, -Process Biochemistry, vol. 50, no. 5, pp. 782-788, 2015 (IF=2,524) (ISSN:1359-5113).

Kategorija M23:

4. Carević, M., Vukašinović-Sekulić M., Grbavčić, S., Stojanović, M., Mihailović, M., Dimitrijević, A., Bezbradica, D.: Optimization of β-galactosidase production from lactic acid bacteria, -Hemijska Industrija, vol. 69, no. 3, pp. 305-312, 2015 (IF=0,562) (ISSN 2217-7426).

Kategorija M34: 5. Carević, M., Stojanović, M., Mihailović, M., Stefanović, A., Grbavčić, S., Knežević-

Jugović, Z., Bezbradica, D.: The immobilization of β-galactosidase on chemically modified immobilization supports, 2nd FCUB Workshop Food Technology and Biotechnology, Beograd, Srbija, 2011., P-26

Kategorija M64:

6. Carević, M., Stojanović, M., Jakovetić, S., Mihailović, M., Dimitrijević, A., Trbojević, J., Veličković, D.: Proizvodnja sirovog ćelijskog ekstrakta β-galaktozidaze pomoću bakterija mlečne kiseline, Prva konferencija mladih hemičara Srbije, Beograd, Srbija, 2012., rr. 74.

Ostali naučni radovi kandidata: Kategorija M21:

1. Bezbradica, D., Stojanović, M., Veličković, D., Dimitrijević, A., Carević, M., Mihailović, M., Milosavić, N.: Kinetic model of lipase-catalyzed conversion of ascorbic acid and oleic acid to liposoluble vitamin C ester, -Biochemical Engineering Journal, vol. 71, no.1, pp. 89-96, 2013 (IF=2,467) (ISSN 1369-703X).

2. Mihailović, M., Stojanović, M., Banjanac, K., Carević, M., Prlainović, N., Milosavić, N., Bezbradica, D.: Immobilization of lipase on epoxy-activated Purolite® A109 and its post-immobilization stabilization, -Process Biochemistry, vol. 49, no. 4, pp. 637-646, 2014 (IF=2,524) (ISSN:1359-5113).

3. Milisavljević, A., Stojanović, M., Carević, M., Mihailović, M., Veličković, D., Milosavić, N., Bezbradica, D.: Lipase-Catalyzed Esterification of Phloridzin: Acyl Donor Effect on Enzymatic Affinity and Antioxidant Properties of Esters, -Industrial and Engineering Chemistry Research, vol. 53, no. 43, pp. 16644–16651, 2014 (IF=2,587) (ISSN:0888-5885).

4. Banjanac, K., Mihailović, M., Prlainović, N., Stojanović, M., Carević, M., Marinković, A., Bezbradica, D.: Cyanuric chloride functionalized silica nanoparticles for covalent immobilization of lipase, -Journal of Chemical Technology and Biotechnology, vol. 91, no. 2, pp. 439-448, 2016 (IF=2,349) (ISSN: 0268-2575)

5. Banjanac, K., Mihailović, M., Prlainović, N., Ćorović, M., Carević, M., Marinković, A., Bezbradica, D.: Epoxy‐silanization–tool for improvement of silica nanoparticles as


support for lipase immobilization with respect to esterification activity, -Journal of Chemical Technology and Biotechnology DOI:10.1002/jctb.4595, 2015 (IF=2,349) (ISSN:0268-2575)

Kategorija M22: 6. Mihajlovski, K., Carević, M., Dević, M., Šiler-Marinković, S., Rajilić-Stojanović, M.,

Dimitrijević-Branković, S.: Lignocellulosic waste material as substrate for Avicelase production by a new strain of Paenibacillus chitinolyticus CKS1, -International Biodeterioration & Biodegradation, vol. 104, no. 1, pp. 426-434, 2015 (IF=2,131) (ISSN:0964-8305).

Kategorija M23: 7. Stojanović, M., Carević, M., Mihailović, M., Knežević-Jugović, Z., Petrović, S.,

Bezbradica, D.: Enzimska sinteza i primena askorbil-estara masnih kiselina, -Hemijska Industrija, vol. 67, no. 2, pp. 239-247, 2013 (IF=0,562) (ISSN:2217-7426)

8. Mihajlovski, K., Davidović, S., Carević, M., Radovanović, N., Šiler-Marinković, S., Rajilić-Stojanović, M., Dimitrijević-Branković, S.: Carboxymethyl cellulase production from a Paenibacillus sp., -Hemijska Industrija, DOI:10.2298/HEMIND150222038M, 2016 (IF=0,562) (ISSN:2217-7426)

9. Stojanović, M., Carević, M., Mihailović, M., Veličković, D., Dimitrijević, A., Milosavić, N., Bezbradica, D.: Influence of fatty acid on lipase-catalyzed synthesis of ascorbyl esters and their free radical scavenging capacity, -Biotechnology and Applied Biochemistry, vol. 62, no. 4, pp. 458-466, 2015 (IF=1,362) (ISSN: 1470-8744)

Kategorija M34: 10. Milisavljević, A., Stojanović, M., Dinić, I., Carević, M., Mihailović, M., Milosavić, N.,

Bezbradica, D.: Lipase-catalyzed synthesis of phloridzin esters, 8th International Conference of the Chemical Societies of the South-East European Countries, 2013, Beograd, F P21.

11. Prlainović, N., Stojanović, M., Carević, M., Mihailović, M., Banjanac, K., Marinković, A., Bezbradica, D.: Two-step modification of silica nanoparticles for covalent lipase immobilization, - 8th International Conference of the Chemical Societies of the South-East European Countries, 2013, Beograd, BS-NS P001.

12. Mihailović, M., Carević, M., Stojanović, M., Prlainović, N., Banjanac, K., Bezbradica, D.: Chemical modification of Purolite A109 for application in lipase immobilization, - 8th International Conference of the Chemical Societies of the South-East European Countries, 2013, Beograd, F P34.

13. Carević, M., Vukašinović-Sekulić, M., Stojanović, M., Mihailović, M., Jakovetić, S., Grbavčić, S., Bezbradica, D.: Production and characterization of extracellular α-galactosidase from Aspergillus oryzae DSM 1862, - 8th International Conference of the Chemical Societies of the South-East European Countries, 2013, Beograd, F P14.

14. Jakovetić, S., Luković, N., Grbavčić, S., Jovanović, J., Stefanović, A., Carević, M., Knežević-Jugović, Z.: The kinetic study of oleyl cinnamate synthesis, -8th International Conference of the Chemical Societies of the South-East European Countries, 2013, Beograd, Serbia, F P14.

Kategorija M63: 15. Stojanović, M., Carević, M., Jakovetić, S., Dimitrijević, A., Trbojević, J., Mihailović,

M., Veličković, D.: Enzymatic synthesis of L-ascorbyl linoleate, - Prva konferencija mladih hemičara Srbije, Beograd, Srbija, 2012., pp. 64-67


16. Jakovetić, S., Carević, M., Grbavčić, S., Stojanović, M., Luković, N., Žuža, M., Mihailović, M.: Esterification of phenolic acids catalyzed by lipase B from Candida antarctica, - Prva konferencija mladih hemičara Srbije, Beograd, Srbija, 2012., pp. 54-57.

17. Mihailović, M., Banjanac, K., Stojanović, M., Prlainović, N., Jakovetić, S., Carević, M.: Stabilizacija imobilisane lipaze iz Candida rugosa tretmanom imobilizata aminokiselinama, - Prva konferencija mladih hemičara Srbije, Beograd, Srbija, 2012., pp. 82-85

18. Sarević, M., Kasalagidis-Krušić, M., Zrilić, M., Knežević-Jugović, Z., Bezbradica, D.: Dobijanje biodegradabilnih polimera iz krompirovog skroba, -Biotehnologija za održivi razvoj, Beograd, Srbija, 2010., pp. 81-85.

5. ZAKLjUČAK I PREDLOG Na osnovu prethodno iznetih razmatranja rezultata doktorske disertacije Milice Carević, dipl. inž. tehnologije pod nazivom „Proizvodnja i imobilizacija mikrobnih β-galaktozidaza za primenu u transgalaktozilacionim reakcijama” smatramo da su ispunjeni svi cilјevi i zadaci rada na ovoj tezi i da ona svojim sadržajem i kvalitetom značajno doprinosi oblasti Tehnološko inženjerstvo, što je i potvrđeno objavlјivanjem radova u međunarodnim časopisima, kao i publikovanjem rezultata na međunarodnim i nacionalnim konferencijama. Takođe, komisija je mišlјenja da je kandidat ispolјio izuzetnu naučno-istraživačku sposobnost u svim fazama izrade ove doktorske disertacije. Komisija predlaže Nastavno-naučnom veću Tehnološko-metalurškog fakulteta da se doktorska disertacija pod nazivom „Proizvodnja i imobilizacija mikrobnih β-galaktozidaza za primenu u transgalaktozilacionim reakcijama” kandidata Milice Carević prihvati, izloži na uvid javnosti i uputi na konačno usvajanje Veću naučnih oblasti tehničkih nauka Univerziteta u Beogradu. Takođe, da se nakon završetka ove procedure, kandidat pozove na usmenu odbranu doktorske disertacije pred Komisijom u istom sastavu.


Prof. dr Dejan Bezbradica, vanredni profesor Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet

.........................................................

Prof. dr Zorica Knežević-Jugović, redovni profesor Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet

.........................................................

Prof. dr Maja Vukašinović-Sekulić, vanredni profesor Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet

.........................................................

Prof. dr Mirjana Antov, redovni profesor Univerzitet u Novom Sadu, Tehnološki fakultet

.........................................................

Dr Dušan Veličković, naučni saradnik Univerzitet u Beogradu, Hemijski fakultet


UNIVERZITET U BEOGRADU TEHNOLOŠKO-METALURŠKI FAKULTET NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU Predmet: Referat o urađenoj doktorskoj disertaciji kandidata Bojane D. Balanč (rođ. Isailović), dipl. ing. Odlukom 35/25 br. od 28.01.2016. godine, imenovani smo za članove Komisije za pregled, ocenu i odbranu doktorske disertacije kandidata Bojane D. Balanč (rođ. Isailović), dipl. ing. pod naslovom

„Lipozomi i sistemi lipozomi-alginat za kontrolisano otpuštanje resveratrola“. Posle pregleda dostavlјene Disertacije i drugih pratećih materijala i razgovora sa Kandidatom, Komisija je sačinila sledeći


01.05.2014. – Kandidat Bojana D. Balanč dipl. ing., predložila je temu doktorske disertacije pod nazivom: „Lipozomi i sistemi lipozomi-alginat za kontrolisano otpuštanje resveratrola“.

11.05.2015. – Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta u Beogradu doneta je Odluka br. 35/198 o imenovanju Komisije za ocenu podobnosti teme i kandidata Bojane D. Balanč, dipl. ing. za izradu doktorske disertacije pod nazivom: „Lipozomi i sistemi lipozomi-alginat za kontrolisano otpuštanje resveratrola“.

05.06.2015. – Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta u Beogradu doneta je Odluka br. 35/220 o prihvatanju Referata Komisije za ocenu podobnosti teme i kandidata i odobravanju izrade doktorske disertacije Bojane D. Balanč, dipl. ing., pod nazivom: „Lipozomi i sistemi lipozomi-alginat za kontrolisano otpuštanje resveratrola“, a za mentore ove doktorske disertacije je imenovan dr Branko Bugarski, redovni profesor Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu.

05.06.2015. – Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta u Beogradu doneta je Odluka br. 35/237 o produženju roka za završetak studija za još dva semestra školske 2015/2016. godine.

06.07.2015. – Na sednici Veća naučnih oblasti tehničkih nauka Univerziteta u Beogradu data je saglasnost na predlog teme doktorske disertacije Bojane D. Balanč, dipl. ing., pod nazivom: „ Lipozomi i sistemi lipozomi-alginat za kontrolisano otpuštanje resveratrola“.

28.01.2016. – Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta u Beogradu doneta je Odluka br. 35/25 o imenovanju Komisije za ocenu i odbranu doktorske disertacije Bojane D. Balanč, dipl. ing., pod nazivom: „ Lipozomi i sistemi lipozomi-alginat za kontrolisano otpuštanje resveratrola“

Kandidat Bojana D. Balanč, upisala je doktorske akademske studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu, Univerziteta u Beogradu, smer Biohemijsko inženjerstvo i biotehnologija, školske 2009/2010 godine. 1.2. Naučna oblast disertacije

Istraživanja u okviru ove doktorske disertacije pripadaju naučnoj oblasti Tehnološko inženjerstvo, uža naučna oblast Biohemijsko inženjerstvo i biotehnologija, za koju je matičan Tehnološko-metalurški fakultet, Univerziteta u Beogradu. Za mentora ove doktorske disertacije imenovan je dr Branko Bugarski, redovni profesor Tehnološko-metalurškog fakulteta, Univerziteta u Beogradu


Mentor dr Branko Bugarski, redovni profesor Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu iz ove oblasti publikovao preko dvadeset radova u časopisima koji su na SCI listi. Rukovodio je izradom sedam odbranjenih doktorskih disertacija, što govori o kompetentnosti mentora da rukovodi izradom ove doktorske disertacije. 1.2. Biografski podaci o kandidatu

Kandidat Bojana (Dejan) Balanč (rođ. Isailović), diplomirani inženjer tehnologije, rođena je 26.09.1985. godine u Beogradu, Republika Srbija, gde je stekla osnovno i srednje obrazovanje (Gimnazija, prirodno–matematički smer). Godine 2004. upisala je Tehnološko–metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu, a diplomirala je 2009. godine na smeru Farmaceutsko inženjerstvo sa prosečnom ocenom 9.08, odbranivši diplomski radom na temu „Inkapsulacija polifenolnih jedinjenja iz ekstrakta čaja u alginatne čestice“. Doktorske studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu, Univerziteta u Beogradu, smer Biohemijsko inženjerstvo i biotehnologija, upisala je školske 2009/2010. godine .U oktobru 2011. odbranila je završni rad pod nazivom „Inkapsulacija antioksidativnih jedinjenja u lipozome: prolipozomna metoda i metoda tankog filma“ sa ocenom 10. U okviru doktorskih studija položila je sve ispite predviđene studijskim programom, sa prosečnom ocenom 10.

Od februara 2011. godine zaposlena je u Inovacionom centru Tehnološko-metalurškog fakulteta kao istraživač-pripravnik, a od 2013. prelazi u zvanje istražiač-saradnik. Angažovana je na projektu integralnih i interdisciplinarnih istraživanja iz oblasti polјoprivrede i hrane: „Razvoj novih inkapsulacionih i enzimskih tehnologija za proizvodnju biokatalizatora i biološki aktivnih komponenata hrane u cilјu povećanja njene konkurentnosti, kvaliteta i bezbednosti“, Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije (broj projekta III 46010). Pored ovoga učestvovala je i na dva bilateralna projekta (sa Republikom Slovenijom i Republikom Portugal), kao i na jednom inovacionom projektu. Takođe, član je akcije FA1001 u okviru COST Evropske kooperacije za nauku i tehnologiju. Od februara 2016. rukovodilac je bilateralnog projekta sa Republikom Slovenijom za period 2016-2017, pod nazivom „Lipozomi obloženi biopolimerima kao novi sistemi za dostavu prirodnih fenolnih komponenata“.


Doktorska disertacija kandidata Bojane D. Balanč, dipl. ing., sadrži 171 stranu (od kojih je 158 numerisano) u okviru kojih se nalazi 8 poglavlјa, sa ukupno 47 slika, 12 tabela i 220 literaturnih navoda. Doktorska disertacija sadrži: Uvod, Teorijske osnove, Cilјeve rada, Eksperimentalna ispitivanja, Rezultate, Diskusiju, Zaklјučke i Literaturu. Na početku disertacije dati su izvodi na srpskom i engleskom jeziku. Po svojoj formi i sadržaju, podneti rad zadovolјava sve standarde Univerziteta u Beogradu za doktorsku disertaciju. 2.2. Kratak prikaz pojedinačnih poglavlјa

U Uvodu su obrazloženi predmet i cilјevi istraživanja, kao i naučni doprinos doktorske teze. U okviru Teorijskog dela (1. poglavlјe) disertacije dat je literaturni pregled predmetne oblasti, izložen kroz četiri celine. Dat je uvid u važnost prirodnih antioksidanasa uz naročit osvrt na resveratrol, njegove osobine, prednosti i nedostatke. Dalјe su opisani sistemi za inkapsulaciju biološki aktivnih komponenti gde su istaknuti sistemi koji su do sada poznati u literaturi za inkapsulaciju resveratrola. Dat je uvid u pojam kontrolisanog otpuštanja kao jednog od cilјeva inkapsulacije i u pojam prenosa mase u inkapsulacionim sistemima. Naročito su opisani lipozomi kao sistemi za inkapsulaciju uz pregled njihovih osnovnih karakteristika i metoda za pripremu i složeni sistemi lipozomi-polimer gde je dato detalјno obrazloženje izbora polimera i metode pripreme koji se primenjuju u ovoj tezi. Cilјevi rada izloženi su u zasebnom poglavlјu (2. poglavlјe).


U Eksperimentalnom delu (3. poglavlјe) disertacije opisani su materijali i metode, prema redosledu eksperimentalnog istraživačkog rada. Prvo su opisane metode za pripremu i karakterizaciju lipozoma sa inkapsuliranim resveratrolom. Opisane su metoda tankog filma i prolipozomna metoda, kao i metoda ekstruzije i sonikacije, a u nastavku i metode za karakterizaciju ovako pripremlјenih lipozoma kao što su određivanje veličine lipozoma i njihove stabilnosti, kvantitativno određivanje stepena inkapsuacije resveratrola, mikroskopija atomskih sila, različiti antioksidativni testovi, zatim dve metode za određivanje položaja resveratrola u lipozomima kao i uticaja resveratrola na fluidnost membrane. Opisana je i metoda za praćenje kinetike otpuštanja resveratrola iz lipozoma i kvantitativno određivanje koeficijenta difuzije resveratrola kao i otpora koji daje lipozomna membrana. Dalјe je opisana procedura pripreme složenih sistema lipozomi-alginat. Dat je i opis svih metoda za karakterizaciju ovih sistema gde spadaju reološka merenja početnih smeša, veličina i raspodela veličina dobijeni čestica, stepen efikasnosti inkorporacije resveratrola u ove sisteme, skenirajuća elektronska mikroskopija poprečnih preseka složenih sistema i mehaničke karakteristike složenih sistema. Metoda za praćenje kinetike otpuštanja resveratrola takođe je opisana.

Rezultati su prikazani u 4. poglavlјu, a diskutovani u poglavlјu 5. U prvom delu teze ispitane su karakteristike lipozoma pripremlјenih metodom tankog filma i prolipozomnom metodom, a smanjenih metodom ekstruzije ili sonikacije. Poređenjem rezultata utvrđeno je da se, upotrebom komercijalne lipidne smeše pri pripremi lipozoma prolipozomnom metodom, dobijaju lipozomi sa oko četiri puta manjim prečnikom nego što je to slučaj sa lipozomima pripremlјenim metodom tankog filma. Prolipozomna metoda obezbeđuje monodisperznu suspenziju lipozoma, a naknadno smanjenje veličine lipozoma favorizovalo je metodu ekstruzije nad metodom sonikacije. Ispitana je i stabilnost lipozoma tokom 21 dana, a utvrđen je i stepen inkapsulacije resveratrola u pripremlјene lipozome. Svi uzorci lipozoma imali su visok stepen inkapsulacije (od 92 do 97%), osim lipozoma tretiranih ultrazvučnom sondom koji su pokazali stepen inkapsulacije resveratrola između 44 i 55%, a sličan trend utvrđen je i pri testu očuvanosti antioksidativne aktivnosti. Diferencijalna skenirajuća kalorimetrija potvrdila je da je resveratrol inkapsuliran unutar lipozoma i da postoje interakcije između resveratrola i komponenti koje čine lipidni dvosloj. Ispitana je i kinetika difuzije resveratrola koja je očekivano sporija iz lipozoma nego iz rastvora, pa se maksimalna koncentracija resveratrola u akceptorskom delu difuzione ćelije dostiže nakon dvostruko više vremena (200 min.), a veći lipozomi imaju veći otpor prenosu mase za oko 75% u poređenju sa manjim lipozomima. Nakon kinetike primenjene su i metode EPR i fluorimetrija koje su potvrdile da se resveratrol ugrađuje u unutrašnji deo lipozomne membrane, a da se fluidnost membrane smanjuje u prisustvu resveratrola. Ispitano je i da li metoda pripreme lipozoma ima uticaja na fluidnosti lipidne membrane u prisustvu resveratrola. Pokazano je i da resveratrol ima antioksidativni potencijal da inhibira formiranje malondialdehida i da smanjuje lipidnu peroksidaciju, kao i da efikasno inhibira stvaranje OH radikala. U drugom delu teze ispitani su složeni sistemi lipozomi-alginat. Prvo je ispitan uticaj viskoznosti početnih rastvora gde je utvrđeno da direktno utiče na veličinu mikročestica. Nešto manji prečnik čestica zabeležen je kod uzoraka koji su obloženi hitozanom. Nakon toga je ispitan stepen inkorporacije resveratrola u ove sisteme i utvrđena je vrednost između 85 i 91% za sve formulacije. Mehaničke karakteristike utvrđene su pri kompresiji u vodenom medijumu do postizanja 30% deformacije. Optičke metode dale su uvid u unutrašnji prostor čestica gde lipozomi zauzimaju prostor i formiraju strukturu sa manje pora, što ima uticaj i na sporije otpuštanje resveratrola iz ovih sistema. Ispitivanje kinetike otpuštanja resveratrola potvrdilo je produženo otpuštanje ove komponente iz svih sistema lipozomi-alginat ispitanih u ovoj tezi. Otpuštanje resveratrola pri dužim vremenskim intervalima sporije je kod uzorka ALG-LIP/RSV u poređenju sa ostalim formulacijama, a primetno je i da ni jedan sistem ne otpusti potpunu količinu resveratrola u toku perioda ispitivanja.


U poglavlјu 6 taksativno su prikazani najvažniji zaklјučci, izvedeni na osnovu ispitivanja izloženih u prethodnim poglavlјima Nakon poglavlјa 6 navedene su reference korišćene tokom izrade doktorske disertacije.

3. OCENA DISERTACIJE 3.1. Savremenost i originalnost

Doktorska disertacija Bojane D. Balanč za predmet ima savremenu temu istraživanja koja se odnosi na lipozome i složene sisteme lipozomi-alginat za kontrolisano otpuštanje resveratrola. Resveratrol je prirodni antioksidans koji budi velika interesovanja širom sveta zbog svog pozitivnog dejstva na zdravlјe lјudi. Istraživanja pokazuju da određene populacije (Francuzi i Grci) u manjem procentu obolјevaju od koronarnih bolesti iako konzumiraju hranu bogatu mastima, upravo zbog redovne konzumacije crvenog vina koje je bogato resveratrolom. Ova pojava poznata je kao „Francuski paradoks“ i smatra se da obrazloženje ovog paradoksa leži u tome što resveratrol reguliše metabolizam masti i inhibira oksidaciju lipoproteina niske gustine kao i agregaciju trombocita. Ipak, ovaj antioksidans je izuzetno podložan oksidaciji, slabo rastvoran u vodi, ima malu bioraspoloživost i slabo se apsorbuje nakon oralne administracije. Dodatak resveratrola prehrambenim i farmaceutskim proizvodima na bazi vode problematičan je upravo zbog ovih karakteristika. Zato se intenzivno traga za nosačem (membranom ili sintetskim polimerom) koji bi omogućio njegovo produženo i kontrolisano otpuštanje Jedan takav nosač na bazi lipida je lipozom. Lipozomi mogu da se pripreme upotrebom prirodnih komponenti pa je stoga njihova primena znatno olakšana.

Inkapsulacija predstavlјa jedan od načina da se neki od nedostataka resveratrola prevaziđu, da se ova komponenta zaštiti, poveća njena rastvorlјivost, postigne kontrolisano otpuštanje i da se uopšteno omogući njena šira upotreba. Za inkapsulaciju resveratrola mogu da se primene lipozomi. U cilјu pripreme lipozoma najčešće se koristi metoda tankog filma koja se nije pokazala kao pogodna za uvećanje proizvodnje što je osnovni preduslov za industrijsku primenu. Lipozomi se pripremaju od prirodnih komponenti pa je stoga njihova primena moguća kako u kozmetičkim, farmaceutskim tako i u prehrambenim proizvodima, ali često skupa. Iz pomenutih razloga su u ovoj disertaciji ispitani mali (pogodni za farmaceutsku primenu) i veliki (pogodni za prehrambenu industriju) lipozomi kao biokompatibilni sistemi za inkapsulaciju resveratrola, pripremlјeni različitim metodama. Za pripremu je korišćena metoda tankog filma i prolipozomna metoda za koju se smatra da može biti pogodna za industrijsku proizvodnju. Lipozomi su dobijeni od komercijalne fosfolipidne smeše, a za smanjenje veličine primenjene su ekstruzija i sonikacija. Iako se smatraju za izuzetno pogodne i fleksibilne sisteme za inkapsulaciju, lipozomi ponekad mogu da budu nestabilni. Tako, kada je u pitanju medicinska i kozmetička primena za cilјano delovanje, lipozomi podležu brzoj fagocitozi. Na ovaj način lipozomi brzo nestaju iz krvotoka pa je tako vreme otpuštanja aktivne komponente skraćeno. Kada je reč o primeni u prehrambenim proizvodima, iako se zakonske regulative primene lako prevazilaze zbog prirodnog sastava lipozoma, njihova oralna administracija nailazi na poteškoće usled niske vrednosti pH u gastrointestinalnom traktu i prisustva enzima koji destabilišu i razaraju lipozome. Jedno od mogućih rešenja za prevazilaženje ovog problema je dispergovanje lipozoma sa inkapsuliranom aktivnom komponentom u čestice na bazi hidrogelova. Ovakvi složeni sistemi poznati su u literaturi kao nove vrste zavoja, injektabilni depo sistemi ili kao formulacije za transdermalnu aplikaciju, ali se malo zna o primeni ovih sistema u prehrambenoj industriji. Složeni sistemi lipozomi-hidrogel kombinuju prednosti koje imaju lipozomi i hidrogelovi kao zasebni sistemi za inkapsulaciju, a prevazilaze njihove nedostatke. Zbog toga je u ovoj disertaciji opisan razvoj novih složenih sistema lipozomi-hidrogel za inkapsulaciju resveratrola. Rezultati ove doktorske disertacije daju uvid kako naučnoj javnosti tako i industrijskom sektoru o potencijalu za primenu lipozoma sa inkapsuliranim resveratrolom, sa idejom šire primene ovih sistema kao suplemenata


koji mogu da doprinesu kvalitetu i nutritivnoj vrednosti već postojećih proizvoda Na osnovu opsežnog pregleda literature, može se zaklјučiti da se istraživanja u okviru ove doktorske disertacije uklapaju u svetske trendove i ukazuju na značaj i aktuelnost proučavane problematike. 3.2. Osvrt na referentnu i korišćenu literaturu

U okviru doktorske disertacije kandidata Bojane D. Balanč, citirano je 220 literaturnih navoda koji su omogućili da se prikaže stanje u ispitivanoj oblasti, kao i aktuelnost problematike. Savremena istarživanja objavlјena u navedenim naučnim radovima su opisana, analizirana i diskutovana i izvedeni su zaklјučci koji su omogućili dobar uvid potencijal za primenu lipozoma i sistema lipozomi-alginat kako u kozmetičkoj tako i u prehrambenoj industriji. Na osnovu pažlјive analize rezultata prikazanih u naučnoj literaturi izložene su osnovne smernice za istraživanja koja su izvršena u ovoj doktorskoj disertaciji. Iz obrazloženja predložene teme doktorske disertacije i objavlјenih radova u prijavi, koju je kandidat podneo, kao i iz navedene literature koja je korišćena u istraživanju, uočava se izuzetno veliko poznavanje predmetne oblasti istraživanja, kao i poznavanje aktuelnog stanja istraživanja u ovoj oblasti u svetu. 3.3. Opis i adekvatnost primenjenih naučnih metoda

Svi rezultati u okviru ove disertacije su dokazani odgovarajućim eksperimentima, kao i savremenim analitičkim instrumentalnim merenjima prema originalnim ili modifikovanim metodama iz literature. Pored standardne metode pripreme lipozoma (metoda tankog filma) primenjena je i prolipozomna metoda, kao i dve metode za smanjenje veličine lipozoma: ekstruzija i sonikacija. Karakterizacija dobijenih lipozoma sa inkapsuliranim resveratrolom izvedena je metodama metodom laserske difrakcije (veličina lipozoma, indeks polidisperzije i površinsko naelektrisanje), mikroskopije atomskih sila (AFM), diferencijalno skenirajućom kalorimetrijom (DSC), fluorescentnom spektroskopijom, elektronskom paramagnetnom rezonancijom. Stepen inkapsulacije resveratrola utvrđen je za sve uzorke, a antioksidativni potencijal resveratrola nakon inkapsulacije potvrđen je antioksidativnim testom (ABTS), elektronskom paramagnetnom rezonancijom upotrebom spinskog markera (DEPMPO), kao i tiobarbiturnim testom (TBARS). Praćenje kinetike lipidne oksidacije u prisustvu resveratrola izvedeno je uz upotrebu fluorescentnog lipofilnog markera BODIPY 581/591 C11. Kinetika otpuštanja resveratrola praćena je u Francovoj difuzionoj ćeliji.

Složeni sistemi lipozomi-alginat sa inkapsuliranim resveratrolom pripremlјeni su metodom elektrostatičke ekstruzije. Analiza ovih sistema vršena je kroz reološka merenja početnih smeša, zatim je veličina mikročestica analizirana metodom laserske difrakcije, a primenjena je i optička mikroskpija kao i skenirajuća elektronska mikroskopija (SEM) za koju je bila potrebna specijalna pretpriprema uzoraka. Dalјe je primenjena i diferencijalna skenirajuća kalorimetrija, dok je metoda za mehanička ispitivanja na savremenom uređaju za testiranje mehaničkih karakteristika materijala AG-X plus Universal Testing u režimu kompresije posebno prilagođena ovoj vrsti uzorka. Kinetika otpuštanja resveratrola iz složenih sistema takođe je praćena u Francovoj difuzionoj ćeliji. 3.4. Primenlјivost ostvarenih rezultata

Nakon poređenja rezultata prikazanih u okviru ove doktorske disertacije sa do sada objavlјenim rezultatima drugih istraživačkih grupa, zaklјučili smo da je ostvaren značajan doprinos u razvoju novih sistema za inkapsulaciju resveratrola na bazi lipozoma koji omogućavaju produženo otpuštanje ove aktivne komponente. Složeni sistemi opisani u ovoj tezi imaju veliki potencijal primene, od primene u farmaceutskim i kozmetičkim proizvodima (najčešće topikalna primena) do primene u funkcionalnim prehrambenim proizvodima sa dodatom vrednošću. Pored toga, na osnovu rezultata teze prolipozomna metoda se može predložiti kao jedan od načina


pripreme lipozoma pogodan za veće razmere, dok upotreba komercijalnih lipidnih smeša smanjuje troškove proizvodnje lipozoma. 3.5. Ocena dostignutih sposobnosti kandidata za samostalni naučni rad

Sprovodeći inovativna istraživanja tokom izrade doktorske disertacije, kandidat Bojana D. Balanč, dipl. ing. ispolјila je izuzetnu stručnost u realizaciji eksperimenata kroz modifikaciju i optimizaciju primenjenih tehnika i metoda, kao i kroz analizu i način prikazivanja rezultata. Tokom svojih istraživanja, sprovedenih vrlo odgovorno i zrelo, ispolјila je kako samostalnost u radu, sistematičnost i kreativnost, tako i kritičnost. Tokom doktorskih studija, Bojana Balanč se isticala sposobnošću da na pravi način predstavi i u potpunosti objasni sve aspekte brojnih eksperimentalnih rezultata do kojih je dolazila kako u samostalnom tako i u timskom radu. Stručnom i analitičnom pristupu u postavlјanju i sprovođenju eksperimenta i istraživanja posebno je doprineo izrazito razvijen inženjerski pristup koji Bojana Balanč konstantno pokazuje u svom radu. Na osnovu brojnih postignutih rezultata i izuzetnog zalaganja, te doprinosa razvoju nauke, Komisija je mišlјenja da kandidat Bojana D. Balanč, dipl. ing. poseduje sve neophodne kvalitete za samostalni naučno-istraživački rad..

4. OSTVARENI NAUČNI DOPRINOS 4.1. Prikaz ostvarenih naučnih doprinosa Naučni doprinosi rezultata istraživanja ostvarenih u okviru ove doktorske disertacije se ogledaju u:

• ukazivanju na prednosti i efikasnosti prolipozomne metode za pripremu lipozoma nad konvencionalnom metodom tankog filma;

• definisanju položaja resveratrola inapsuliranog u lipozome pripremlјene upotrebom komercijalne lipidne smeše;

• identifikovanju interakcija između resveratrola i lipozoma kao i utvrđivanju uticaja resveratrola na fluidnost lipozomne membrane;

• potvrdi da se inkapsulacijom resveratrola u lipozome čuva antioksidativna aktivnost ove komponente koja ujedno usporava i lipidnu peroksidaciju samih lipozoma, što direktno ukazuje na to da lipozomi i resveratrol imaju međusobni stabilizujući efekat

• definisanju koeficijenata difuzije resveratrola kroz lipozomne membrane i definisanju otpora koji daje lipozoma membrana zavisno od veličine lipozoma, a sve u cilјu definisanja kinetike otpuštanja resveratrola;

• doprinosu u koncipiranju i karakterizaciji složenih sistema lipozomi-alginat koji su pogodniji za primenu u prehrambenoj industriji, a koji obezbeđuju još sporije otpuštanje resveratrola;


Polazeći od dobro utemelјene ideje u ovoj doktorskoj disertaciji je pokazano da se upotrebom komercijalne lipidne smeše pri pripremi lipozoma prolipozomnom metodom dobijaju lipozomi sa oko četiri puta manjim prečnikom nego što je to slučaj sa lipozomima pripremlјenim metodom tankog filma. Prolipozomna metoda obezbeđuje monodisperznu suspenziju lipozoma koja ima visok stepen efikasnosti inkapsulacije resveratrola, a pored toga je i pogodnija za industrijsku primenu. Iako je do sada publikovan manji broj radova koji se bave inkapsulacijom resveratrola u lipozome, prema našem saznanju ova doktorska disertacija je jedinstvena studija po tome što se za pripremu lipozoma koristi komercijalna lipidna smeša. Upotrebom komercijalne lipidne smeše i metode koja je pogodnija za uvećanje razmera, ukazuje se na potencijl koji poseduju ovi sistemi sa inkapsuliranim resveratrolom za širu primenu.

Imajući u vidu da nisu uočene značajne razlike u termogramima lipozoma i lipozoma sa inkapsuliranim resveratrolom izveden je zaklјučak da je resveratrol zaroblјen (inkapsuliran) u


lipozome, kao i da postoji interakcija resveratrola i komponenata prisutnih u lipidnom dvosloju. Dalјim analizama, primenom elektronske paramagnetne rezonancije i fluorescentne spektroskopije, potvrđeno je da se resveratrol ugrađuje u unutrašnji deo lipozomne membrane, a da se fluidnost membrane smanjuje u prisustvu resveratrola. Fluidnost lipozomne membrane je bitna sa aspekta stabilnosti u kompleksnim formulacijama, a takođe ima uticaj i na kinetiku otpuštanja aktivne komponente. Takođe je pokazano da metoda pripreme lipozoma nema uticaj na fluidnosti lipidne membrane u prisustvu resveratrola.

Metoda tankog filma, ali i prolipozomna metoda očuvale su antioksidativnu aktivnost resveratrola skoro u potpunosti (više od 90%), ali je uočeno da se aktivnost izgubila kada je primenjena ultrazvučna sonda za redukciju veličine lipozoma. Utvrđeno je i da resveratrol ima antioksidativni potencijal da inhibira formiranje malondialdehida i da smanjuje lipidnu peroksidaciju, kao i da efikasno inhibira stvaranje OH radikala, dok je malo manje efektivan pri inhibiciji stvaranja drugih reaktivnih vrsta.

Rezultati kinetike otpuštanja ukazuju da je difuzija resveratrola sporija iz lipozoma i da se maksimalna koncentracija resveratrola dostiže nakon dvostruko više vremena u poređenju sa kontrolom na osnovu čega može da se iznese zaklјučak da lipozomi obezbeđuju kontrolisano i produženo otpuštanje resveratrola. Veliki multilamelarni lipozomi imaju veći otpor prenosu mase za oko 75% u poređenju sa manjim lipozomima, a svi uzorci obezbeđuju veći otpor difuziji resveratrola pa se mogu smatrati pogodnim za produženo otpuštanje resveratrola.

Pri koncipiranju i karakterizaciji složenih sistema lipozomi–alginat pokazano je da viskoznost početnih rastvora direktno utiče na veličinu mikročestica formiranih postupkom elektrostatičke ekstruzije. Takođe je utvrđeno da dodatak saharoze kao punioca povećava stepen hidratacije liofilizovanih čestica, dok hitozan nema statistički značajan uticaj na vrednost srednjeg prečnika čestica nakon hidratacije. Ipak, u pogledu mehaničkih svojstava čestica dodatak saharoze nema znatan uticaj, dok dodatak sloja hitozana smanjuje vrednosti sila potrebnih za dostizanje 30% deformacije. Sa stanovišta efikasnosti inkorporacije resveratrola rezultati ukazuju na visok stepen u svim mikročestičnim sistemima ispitanim u ovoj tezi (85-91%).

Skenirajuća elektronska mikroskopija pokazala je da lipozomi nisu agregirali tokom pripreme mikročestica i da se sa dodatkom lipozoma smanjila poroznost hidrogel strukture mikročestica, a kod uzorka sa hitozanom uočen je gušći površinski sloj (deblјine oko ~7 µm) koji ima manje poroznu strukturu u poređenju sa ostalim uzorcima. Rezultati eksperimenata koji se odnose na kinetiku otpuštanja resveratrola potvrdili su produženo otpuštanje ove komponente iz svih sistema lipozomi-alginat ispitanih u ovoj tezi, a primetno je i da ni jedan sistem ne otpusti potpunu količinu resveratrola u toku perioda ispitivanja.

Kao i svako dobro izvedeno istraživanje i ovo je otvorilo nove pravce za dalјa istraživanja u smislu dizajniranja naprednih („inteligentnih“) sistema za inkapsulaciju resveratrola, radi postizanja još bolјeg kontrolisanog otpuštanja ove komponente, a sa cilјem dobijanja jedinstvenog komercijalnog sistema koji bi bio pogodan za primenu kod većeg broja kako prehrambenih tako i farmaceutskih proizvoda. 4.3. Verifikacija naučnih doprinosa

Kandidat Bojana D. Balanč je rezultate svog istraživanja tokom izrade ove disertacije potvrdila objavlјivanjem radova u časopisima međunarodnog i nacionalnog značaja i saopštavanjem radova na međunarodnim i nacionalnim skupovima. Rezultati dosadašnjeg naučno-istraživačkog rada kandidata u ovoj oblasti prikazani su u 2 (dva) rada objavlјena u naučnim časopisima međunarodnog značaja (oznaka grupe M20: vrsta rezultata M21, 2 rada), 7 (sedam) radova objavlјenih u zbornicima skupova međunarodnog značaja štampana u celini i izvodu (oznaka grupe M30: vrsta rezultata M33, 5 radova, M34 2 rada), 1 (jedan) rad objavlјena u zborniku skupa domaćeg značaja štampanog u celini (oznaka grupe M60: vrsta rezultata M63, 1 rad).


Spisak radova koji su rezultat istraživanja u okviru doktorske disertacije Kategorija M21:

1. Balanč, B.D., Ota, A., Djordjević, V.B., Šentjurc, M., Nedović, V.A., Bugarski, B.M., Poklar Ulrih, N.: Resveratrol-loaded liposomes: interaction of resveratrol with phospholipids. European Journal of Lipid Science and Technology, 117, 1615–1626, 2015 (IF=2.003) (ISSN: 1438-7697).

2. Isailović, B., Kostić, I., Zvonar, A., Đorđević V., Gašperlin, M., Nedović, V., Bugarski, B.: Resveratrol loaded liposomes produced by different techniques. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 19, 181–189, 2013 (IF=2.248) (ISSN: 1466-8564).

Kategorija M33:

1. Isailović, B., Trifković, K., Kostić, I., Pjanović, R., Marković, S., Nedović, V., Bugarski, B: „Microbeads based on alginate used for prolonged release of resveratrol,“- IV International Congress: „Engineering, Environment and Materials in Processing Industry“, CD proceedings pp 307-311, 04.03-06.03.2015, Jahorina, Bosnia and Herzegovina, DOI: 10.7251/EEMSR1501307I, ISBN 978-99955-81-18-3

2. Trifković, K., Isailović, B., Milašinović,N., Jovanović,A., Knežević-Jugović, Z., Djordjević, V., Bugarski, B.: „Mechanical properties of alginate-liposomes-based beads with encapsulated resveratrol,”- IV International Congress: „Engineering, Environment and Materials in Processing Industry“, CD proceedings pp. 318-325, 04.03-06.03.2015, Jahorina, Bosnia and Herzegovina, DOI: 10.7251/EEMEN1501318T, ISBN 978-99955-81-18-3

3. Isailović, B.D., Kostić, I.T., Đorđević, V.B., Nedović, V.A., Bugarski, B.M.: „Proliposome and thin film method for production of liposomes incorporating resveratrol,“- III International Congress: “Engineering, Environment and Materials in Processing Industry”, Jahorina, Bosna i Hercegovina, 04-06 March 2013. Proceedings, ISBN 978-99955-81-11-4, pp 247-253.

4. Isailović, B., Đorđević, V., Nedović, V., Bugarski, B.: “Liposome-in-alginate systems for encapsulation of natural antioxidants,”- Inside Food symposium, April 9-12, 2013, Leuven, Belgium. Book of Abstracts and Full Papers, pp 1-5 http://www.insidefood.eu/INSIDEFOOD_WEB/UK/WORD/proceedings/092P.pdf

5. Isailović, B.D., Kostić, I.T., Zvonar, A., Đorđević V.B., Gašperlin, M., Nedović, V.A., Bugarski B.M.:”Encapsulation of natural antioxidant resveratrol in liposomes,”- 6th Central European Congress on Food, 23-26 May 2012, Novi Sad, Serbia, Book of Abstracts and Full Papers, Published by: University of Novi Sad, Institute of Food Technology, Novi Sad, Serbia, ISBN 978-86-7994-027-8, pp. 1046-1052.

Kategorija M34:

1. Balanč, B., Djordjević, V., Marković, S., Trifković, K., Kostić, I., Nedović, V., Bugarski, B.: “Liposome-in-hydrogel systems for delivery of antioxidants,”- II International Congress „Food Technology, Quality and Safety“, 28-30. October 2014, Novi Sad, Serbia. Book of abstracts, Eds.: Lević J., Brlek T., Pojić M., ISBN 978-86-7994-041-4, p83.

2. Isailović, B., Ota, A.; Djordjević, V., Šentjurc, M., Nedović, V, Bugarski, B., Poklar Ulrih, N: „Influence of resveratrol on membrane fluidity of proliposomes,“- 1st Congress on Food Structure Design, Book of Abstracts, Eds: Vicente A.A., Silva C.L.M., Piazza L., 15-17th October 2014, Porto, Portugal, ISBN: 978-989-97478-5-2, p.44.


Kategorija M63: 1. Isailović, D.B, Kostić T.I., Trifković, T.K., Stojanović, N.R., Zarić, M.M., Đorđević,

B.V., Bugarski, M.B.: „Difuzija resveratrola iz lipidnih mikročestica dobijenih različitim tehnikama,”- Prva konferencija mladih hemičara Srbije, Zbornik radova, Klub mladih hemičara Srbije, Srpsko hemijsko društvo, Beograd 19. – 20. oktobar, 2012, urednici, I. Opsenica, A. Dekanski, ISBN 978-86-7132-051-1, pp. 115-119

5. ZAKLjUČAK I PREDLOG

Na osnovu svega navedenog Komisija smatra da doktorska disertacija kandidata Bojane D. Balanč (rođ. Isailović), dipl. ing., pod naslovom " Lipozomi i sistemi lipozomi-alginat za kontrolisano otpuštanje resveratrola " predstavlјa značajan i originalan naučni doprinos u datoj oblasti, što je i potvrđeno kroz objavlјivanje radova u časopisima međunarodnog i domaćeg značaja. Predmet i cilјevi koji su postavlјeni su jasno navedeni i u potpunosti ostvareni. Komisija je mišlјenja da doktorska disertacija pod nazivom "Lipozomi i sistemi lipozomi-alginat za kontrolisano otpuštanje resveratrola" u potpunosti ispunjava sve zahtevane kriterijume kao i da je kandidat tokom izrade disertacije pokazao izuzetnu naučno istraživačku sposobnost u svim fazama izrade ove disertacije.

Imajući u vidu kvalitet, obim i naučni doprinos postignutih i prikazanih rezultata, Komisija predlaže Nastavno-naučnom veću Tehnološko-metalurškog fakulteta, Univerziteta u Beogradu, da prihvati ovaj Referat, pruži na uvid javnosti podnetu doktorsku disertaciju kandidata Bojane D. Balanč (rođ. Isailović), dipl. ing. u zakonom predviđenom roku, kao i da Referat uputi Veću naučnih oblasti tehničkih nauka Univerziteta u Beogradu i da nakon završetka procedure pozove kandidata na usmenu odbranu disertacije pred Komisijom u istom sastavu. U Beogradu, 20.04.2016. godine

ČLANOVI KOMISIJE:

________________________________ Prof. dr Branko Bugarski

Univerziteta u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet ________________________________

Prof. dr Zorica Knežević-Jugović Univerziteta u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet

________________________________ Doc. dr Rada Pjanović

Univerziteta u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet ________________________________

Dr Verica Đorđević, naučni saradnik Univerziteta u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet

________________________________ Prof. dr Viktor Nedović

Univerziteta u Beogradu, Polјoprivredni fakultet


UNIVERZITET U BEOGRADU TEHNOLOŠKO-METALURŠKI FAKULTET NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU Predmet: Referat o urađenoj doktorskoj diserstaciji kandidata Filipa M. Veljkovića, dipl. inž.

tehnologije Odlukom br. 35/90 od 03.03.2016. godine, imenovani smo za članove Komisije za pregled, ocenu i odbranu doktorske disertacije kandidata Filipa M. Veljkovića, dipl. inž. tehnologije, pod naslovom

„Sinteza, karakterizacija i svojstva klastera kalijum-halogenida”. Posle pregleda dostavljene Disertacije i drugih pratećih materijala i razgovora sa Kandidatom Komisija je sačinila sledeći

R E F E R A T

1. UVOD 1.1. Hronologija odobravanja i izrade disertacije 26.06.2014. Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu, prijavljena je tema doktorske disertacije kandidata Filipa M. Veljkovića, dipl. inž. tehnologije, pod naslovom: „Sinteza, karakterizacija i svojstva klastera kalijum-halogenida” i usvojen je sastav Komisije za ocenu zasnovanosti predložene teme (Odluka br. 35/178 od 26.06.2014.). 06.10.2014. Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu, doneta je Odluka o odobravanju predloga teme doktorske disertacije kandidata Filipa M. Veljkovića, dipl. inž. tehnologije, pod naslovom: „Sinteza, karakterizacija i svojstva klastera kalijum-halogenida” i imenovan je mentor dr Aleksandra Perić-Grujić, redovni profesor Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu (Odluka br. 35/257 od 06.10.2014.). 20.10.2014. Na sednici Veća naučnih oblasti tehničkih nauka Univerziteta u Beogradu, doneta je Odluka o davanju saglasnosti na predlog teme doktorske disertacije kandidata Filipa M. Veljkovića, dipl. inž. tehnologije, pod naslovom: „Sinteza, karakterizacija i svojstva klastera kalijum-halogenida” (Odluka br. 61206-4602/2-14. od 20.10.2014.). 03.03.2016. Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu, doneta je odluka o imenovanju članova Komisije za ocenu i odbranu doktorske disertacije kandidata Filipa M. Veljkovića, dipl. inž. tehnologije, pod naslovom: „Sinteza, karakterizacija i svojstva klastera kalijum-halogenida” (Odluka br. 35/90 od 03.03.2016.). 1.2. Naučna oblast disertacije Istraživanja u okviru ove doktorske disertacije pripadaju naučnoj oblasti Tehnološko inženjerstvo, uža naučna oblast Hemijsko inženjerstvo, za koju je matičan Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu. Za mentora je imenovana dr Aleksandra Perić-Grujić, redovni profesor Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu, koja je, na osnovu objavljenih publikacija i iskustava, kompetentna da rukovodi izradom ove doktorske disertacije. 1.3. Biografski podaci o kandidatu Filip M. Veljković rođen je 07.05.1984. u Beogradu, Republika Srbija, gde je završio osnovnu školu i Šestu beogradsku gimnaziju, prirodno-matematički smer. Diplomirao je na Tehnološko-metalurškom fakultetu Univerziteta u Beogradu, na smeru Hemijsko inženjerstvo 2011. godine sa


prosečnom ocenom 8,14 i ocenom 10 na diplomskom radu. Školske 2011/2012. godine upisao je doktorske studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu Univerziteta u Beogradu, Studijski program Hemijsko inženjerstvo i položio je sve ispite predviđene planom i programom, sa prosečnom ocenom 9,42. Od 01.07.2011. godine zaposlen je na projektu 172019 „Efekti dejstva laserskog zračenja i plazme na savremene materijale pri njihovoj sintezi modifikaciji i analizi“ finansiranom od strane Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije, pod rukovodstvom dr Milana Trtice, naučnog savetnika Instituta za nuklearne nauke „Vinča“ Univerziteta u Beogradu. 2. OPIS DISERTACIJE 2.1. Sadržaj disertacije Doktorska disertacija kandidata Filipa M. Veljkovića, dipl. inž. tehnologije, pod naslovom „Sinteza, karakterizacija i svojstva klastera kalijum-halogenida” napisana je na 154 strana, sa ukupno 65 slika, 11 tabela i 148 literaturnih navoda. Disertacija se sastoji od sledećih celina: Uvod, Teorijski deo, Eksperimentalni deo, Rezultati i diskusija i Zaključak, i pored toga sadrži odeljke Rezime na srpskom i engleskom jeziku, Zahvalnicu, Spisak slika i tabela, Spisak skraćenica, Sadržaj, Literaturu, Biografiju kandidata i dodatke propisane pravilima Univerziteta o podnošenju doktorskih teza na odobravanje. Po formi i sadržaju, napisana doktorska disertacija zadovoljava propisane standarde Univerziteta u Beogradu. 2.2. Kratak prikaz pojedinačnih poglavlja U poglavlju Uvod istaknut je značaj klastera usled njihovih specifičnih hemijskih svojstava, kao gradivnih jedinica novih materijala sa unapred definisanim karakteristikama, kao i masene spektrometrije, jedne od ključnih metoda koja se koristi za dobijanje, analizu i karakterizaciju ovih jonskih vrsta. Osim toga, definisani su ciljevi ove doktorske disertacije, obzirom da je publikovan veliki broj teorijskih radova u oblasti klastera alkalnih metala, odnosno klastera tipa KnX (X = F, Cl, Br, I), pri čemu, do sada, oni nisu eksperimentalno i dobijeni. Problem se javio jer maseni spektrometar sa klasičnom Knudsen-ovom efuzionom ćelijum, usled udaljenosti ćelije od jonizacione komore i radijalne distribucije inteziteta snopa molekula iz ćelije ispoljava veliko rasipanje jona, šum i gubitak određene količine neutrala koji nastaju u samoj ćeliji, što, između ostalog, otežava identifikaciju spektra. Stoga su ciljevi ove doktorske disertacije bili da:

• ponudi konstrukcijsko rešenje, u smislu modifikacije klasičnog magnetnog masenog spektrometra sa Knudsen-ovom efuzionom ćelijom i površinskom ili termalnom jonizacijom, za potrebe formiranja ovog tipa klastera;

• odredi optimalne uslove za njihovo dobijanje u zavisnosti od hemijskog sastava, kao i temperature;

• ispita stabilnost nagrađenih klastera u zavisnosti od njihove veličine, hemijskog sastava i instrumentalnih parametara;

• odredi energije jonizacije nastalih klastera, kao trenutno jedine eksperimentalne parametre za proveru teorijskih istraživanja koji ukazuju na prirodu hemijske veze klastera.

Poglavlje Teorijski deo zasniva se na pregledanoj navedenoj literaturi i podeljeno je na dva podpoglavlja. U podpoglavlju Masena spektrometrija kao tehnika sinteze klastera dat je kratak istorijat razvoja ove tehnike, opisani su tipovi jonizacije sa posebnim osvrtom na postojeću verziju Knudsen-ove efuzione ćelije, tipovi masenih spektrometara, kao i sistema za detekciju jona. U drugom podpoglavlju prikazani su svi tipovi klastera, a posebno su opisani klasteri alkalnih metala i načini njihovog dobijanja. Najveća pažnja u ovom podpoglavlju posvećena je klasterima kalijum-halogenida.

U poglavlju Eksperimentalni deo opisani su materijali, metode i eksperimentalni postupci korišćeni u toku izrade ove doktorske disertacije. Detaljno su opisane karakteristike i specifičnosti


masenog spektrometra MS-1-MT, jonskih izvora, masenog analizatora, sistema za detekciju jona i vakuum sistema.

U poglavlju Rezultati i diskusija, koje je podeljeno na dva podpoglavlja, prikazano je novo konstrukcijsko rešenje za modifikaciju Knudsen-ove ćelije, opisana su svojstva sintetisanih klastera kalijum-halogenida, kao i aktuelnost dobijenih rezultata. U skladu sa planiranim ciljevima u okviru ove doktorske disertacije, predloženo je i testirano novo konstrukciono rešenje za primenu Knudsen-ove efuzione ćelije, kao i drugačija tehnika jonizacije, čime je omogućena sinteza, karakterizacija i određivanje svojstava klastera kalijum-halogenida. Naime, promenom položaja ćelije u odnosu na jonsku komoru, kao i načina zagrevanja ispitivane supstance, dobijen je stabilan izvor jona klastera čime je omogućeno direktno stvaranje jona, detektovanje klastera niskih jonskih prinosa i određivanje vrednosti njihovih energija jonizacija. Ovako eksperimentalno dobijeni klasteri pokazali su trend nižih energija jonizacije nego što ima sam atom kalijuma, što predstavljaja potvrdu hipervalentne elektronske strukture u kojoj je višak elektrona delokalizovan između atoma kalijuma; takođe, potvrđena je ispravnost svrstavanja ovih jonskih vrsta u grupu „superalkala“. Na osnovu dobijenih rezultata, predloženo konstrukciono rešenje ima višestruku korist, obzirom da je omogućilo rešavanje problema niskog jonskog prinosa, kao i sinteze, karakterizacije i određivanja svojstava određenih vrsta klastera. Sa ekonomske strane, novo konnstrukciono rešenje osiguralo je višekratnu upotrebu niti za jonizaciju.

U poglavlju Zaključak naglašen je doprinos ove doktorske disertacije, kao i pravci daljeg istraživanja. Upravo sinteza ovako dobijenih klastera koji poseduju prethodno definisanu veličinu i sastav pruža mogućnost sinteze novih materijala u kojima će se klasteri kalijum-halogenida koristiti kao elementarne komponente. Obzirom da osobine klastera zavise od njihove veličine i sastava, upotrebom odgovarajućeg stabilnog klastera, moguće je dobiti nereaktivne, stabilne materijale sa unapred definisanim osobinama.

U poglavlju Literatura dat je spisak korišćenih referenci. Na kraju, priloženi su Biografija autora, Izjava o autorstvu, Izjava o istovetnosti štampane

i elektronske verzije doktorskog rada i Izjava o korišćenju. 3. OCENA DISERTACIJE 3.1. Savremenost i originalnost Novija teorijska istraživanja pokazala su da metalni (superalkalni) klasteri mogu da oponašaju atome, da se jedine sa drugim atomima ili molekulima, a da pri tom zadrže svoj strukturni i elektronski identitet. Sinteza, karakterizacija i određivanje svojstava klastera ovog tipa aktuelni su u poslednjoj deceniji, obzirom da je na osnovu njihovih osobina, poput veličine, električne provodljivosti i magnetizma, moguće dobiti materijale sa unapred definisanim svojstvima. Originalnost ove doktorske disertacije ogleda se u predloženom konstrukcionom rešenju, u smislu modifikacije klasičnog magnetnog masenog spektrometra sa Knudsen-ovom efuzionom ćelijom i površinskom ili termalnom jonizacijom, za potrebe formiranja klastera tipa kalijum-halogenida, koji do sada nisu eksperimentalno dobijeni, a koji mogu poslužiti kao gradivne jedinice novih nanostrukturnih materijala. 3.2. Osvrt na referentnu i korišćenu literaturu Tokom izrade doktorske disertacije kandidat Filip M. Veljković, dipl. inž. tehnologije, koristio je udžbenike, priručnike, monografije i radove objavljene u međunarodnim časopisima sa tematikom značajnom za izradu disertacije, u kojima su teorijski i eksperimentalno proučavana i analizirana svojstva, postupci sinteze i karakterizacija klastera, sa posebnim osvrtom na klastere alkalnih metala, kao i metode njihovog dobijanja i ograničenja. Literaturni navodi predstavljuju istraživanja iz navedene problematike mnogih autora, analizu i diskusiju dobijenih rezultata i izvedene zaključke. Na osnovu navedene literature, kandidat je predložio konstrukciono rešenje, u smislu modifikacije klasičnog magnetnog masenog spektrometra sa Knudsen-ovom efuzionom ćelijom i


površinskom ili termalnom jonizacijom, za potrebe formiranja klastera tipa kalijum-halogenida, koji do sada nisu eksperimentalno dobijeni. Takođe, u listi referenci su i radovi kandidata koji su proistekli iz sprovedenih istraživanja u oblasti doktorske disertacije, a objavljeni u časopisima međunarodnog značaja. Na osnovu pregleda korišćene literature i obrazloženja predložene teme doktorske disertacije, proizilazi da je kandidat adekvatno ovladao predmetnom oblasti istraživanja i da je detaljno upoznat sa aktuelnim stanjem istraživanja u oblasti. 3.3. Opis i adekvatnost primenjenih naučnih metoda U postupku realizacije naučnih rezultata, odnosno predmeta i cilja istraživanja, kao i da bi se potvrdile postavljene hipoteze, tokom izrade ove doktorske disertacije korišćene su opšte i posebne naučne metode. Za pozicioniranje u opsegu masa korišćena je opšta metoda masene spektrometrije sa elektronskom jonizacijom. Posebna metoda, predložena u ovoj doktorskoj disertaciji, je površinska ili termalna jonizacija unutar Knudsen-ove ćelije čime je omogućena sinteza, karakterizacija i određivanje svojstava klastera kalijum-halogenida o kojima u literaturi postoji veći broj teorijskih nego eksperimentalnih radova. Osim ove modifikacije, navedena metoda podrazumevala je premeštanje Knudsen-ove ćelije u komoru za jonizaciju na visokom naponu, nanošenje ispitivane supstance unutar ćelije na grejač koji je istovremeno i nit za površinsku ili termalnu jonizaciju, smanjenje dijametra efuzionog otvora čime je povećan prinos jona koji zavisi od dužine puta i preseka za jonizaciju, kao i praćenje stabilnosti jona u zavisnosti od veličine i određivanje energije jonizacije nagrađenih vrsta. 3.4. Primljenljivost ostvarenih rezultata Izučavanje klastera je interdisciplinarna oblast značajna kako sa aspekta fundamentalnih istraživanja, tako i sa stanovišta tehnološkog razvoja i primene. Fundamentalni značaj odnosi se, pre svega na ispitivanja promena osobina jedinjenja sa veličinom klastera; naime, razdvajanje klastera po veličini značajno je zbog detaljnog ispitivanja osobina nagrađenih klastera, i pružanja mogućnosti pronalaženja odgovora na važno pitanje kada osobine skupa čestica preovlađuju nad osobinama pojedinih sastojaka, što pruža mogućnost njihove primene. Obzirom da „superalkalni” klasteri, čije osobine zavise od veličine i sastava, mogu da oponašaju atome, u smislu da mogu da se jedine sa drugim atomima ili molekulima, a da zadrže svoj strukturni i elektronski identitet, upotrebom odgovarajućeg klastera, moguće je dobiti materijale sa unapred definisanim osobinama. 3.5. Ocena dostignutih sposobnosti kandidata za samostalni naučni rad Kandidat Filip M. Veljković, dipl. inž. tehnologije, je tokom izrade doktorske disertacije ovladao pronalaženjem i koriščenjem stručne literature; iskazao je izuzetnu stručnost u planiranju i realizaciji eksperimenata; ovladao je koriščenjem različitih tehnika sinteze i karakterizacije materijala, i veoma spremno pristupio sistematizaciji, analizi i tumačenju dobijenih eksperimentalnih rezultata, kao i iznošenju zaključaka. Kandidat poseduje sve kvalitete koji su neophodni za samostalni naučni rad. 4. OSTVARENI NAUČNI DOPRINOS 4.1. Prikaz ostvarenih naučnih doprinosa U ovoj doktorskoj disertaciji, maseno spektrometrijskom metodom površinske ili termalne jonizacije pomoću modifikovane Knudsen-ove efuzione ćelije prvi put su eksperimentalno dobijeni klasteri kalijum-halogenida iz njihovih soli. Naučni doprinos rezultata istraživanja ogleda se u:

• potvrdi postojanja teorijski okarakterisanih klastera sa niskim energijama jonizacije; • određivanju optimalnih uslova za sintezu, karakterizaciju i određivanje svojstava klastera

kalijum-halogenida;


• proširenju baze podataka vrednosti energija jonizacije do sada otkrivenih i sintetisanih metalnih klastera

• predlaganju i konstruisanju novog rešenja za modifikaciju Knudsen-ove efuzione ćelije; • uspešnoj primeni predloženog konstrukcionog rešenja modifikovane Knudsen-ove

efuzione ćelije, kao hemijskog reaktora za sintezu metalnih klastera kalijum-halogenida. 4.2. Kritička analiza rezultata istraživanja Ova doktorska disertacija sadrži opis primene masene spektrometrije radi dobijanja klastera kalijum-halogenida, kao i objašnjenje konstrukcije modifikovane Knudsen-ove efuzione ćelije, ali i verifikaciju primene predloženog konstrukcionog rešenja na osnovu sintetisanih klastera. Uspešna sinteza, karakterizacija i određivanje svojstava klastera kalijum-halogenida ukazuju na opravdanost projektovanja, konstruisanja i korišćenja ovako modifikovane Knudsen-ove ćelije. Dobijeni rezultati otvaraju nove mogućnosti eksperimentalnih istraživanja u pravcu masenospektrometrijskog određivanja termodinamičkih karakteristika nagrađenih klastera i razvoja novih tzv. klasterskih materijala, kao nastavka predmetne problematike. Stoga, ova teza predstavlja sveobuhvatan naučno-istraživački rad. 4.3. Verifikacija naučnih doprinosa Kandidat Filip M. Veljković, dipl. inž. tehnologije, je u svom istraživačkom radu vezanom za doktorsku disertaciju pod naslovom „Sinteza, karakterizacija i svojstva klastera kalijum-halogenida”, objavio dva rada u vrhunskim međunarodnim časopisima (M21), jedan rad u međunarodnom časopisu (M23) i jedno saopštenje na međunarodnom skupu (M34). SPISAK OBJAVLJENIH NAUČNIH RADOVA: Radovi u vrhunskim međunarodnim časopisima (M21)

1. F. Veljković, J. Djustebek, M. Veljković, S. Veličković, A. Perić-Grujić. Production and ionization energies of KnF (n = 2–6) clusters by thermal ionization mass spectrometry. Rapid Communications in Mass Spectrometry 26 (2012) 1761-1766, IF2010 2.846. ISSN 0951-4198

2. F. Veljković, J. Djustebek, M. Veljković, A. Perić-Grujić, S. Veličković. Study of small chlorine-doped potassium clusters by thermal ionization mass spectrometry. Journal of Mass Spectrometry 47 (2012) 1495-1499, IF2010 3.289. ISSN 1076-5174

Rad u međunarodnom časopisu (M23) 1. F. Veljković, A. Perić-Grujić, S. Veličković. Mass spectrometric production of

heterogeneous metal clusters using Knudsen cell. Hemijska industrija (2016) DOI:10.2298/HEMIND150922070V, IF2014 0.364. ISSN 0367-598X

Saopštenje sa međunarodnog skupa štampano u izvodu (M34) 1. F. Veljković, J. Djustebek, M. Veljković, B. Pajkić, S. Veličković, Production of non-

stoichiometric ''superalkali '' clusters LinCln-1 by mass spectrometry, Fiftheenth anunual conference ''YUCOMAT 2013'', September 2 - 6, 2013. Herceg-Novi, Montenegro, The Book of Abstracts p.67

5. ZAKLJUČAK I PREDLOG Na osnovu svega iznetog, Komisija smatra da je doktorska disertacija Filipa M. Veljkovića, dipl. inž. tehnologije, pod naslovom „Sinteza, karakterizacija i svojstva klastera kalijum-halogenida” predstavlja originalan i značajan naučni doprinos u oblasti Tehnološko inženjerstvo, odnosno užoj naučnoj oblasti Hemijsko inženjerstvo, što je potvrđeno objavljivanjem radova u relevantnim časopisima međunarodnog značaja i saopštenjem na međunarodnoj konferenciji. Na osnovu kvaliteta, obima i naučnog doprinosa postignutih rezultata, Komisija predlaže Nastavno-naučnom veću Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu, da se


doktorska disertacija kandidata Filipa M. Veljkovića, dipl. inž. tehnologije, pod naslovom „Sinteza, karakterizacija i svojstva klastera kalijum-halogenida”, prihvati, izloži na uvid javnosti i uputi na konačno usvajanje Veću naučnih oblasti tehničkih nauka Univerziteta u Beogradu. U Beogradu, 16.05.2016. godine.

ČLANOVI KOMISIJE

_____________________________ dr Aleksandra Perić-Grujić, redovni profesor


_____________________________ dr Suzana Veličković, viši naučni saradnik

Univerzitet u Beogradu, Institut za nuklearne nauke „Vinča“

_____________________________ dr Aleksandar Orlović, redovni profesor


_____________________________ dr Boris Lončar, redovni profesor



UNIVERZITET U BEOGRADU TEHNOLOŠKO-METALURŠKI FAKULTET NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU Predmet: Referat o urađenoj doktorskoj disertaciji kandidata Omer Mohamed Yerra Odlukom br. 35/183. od 14.04.2016. godine, imenovani smo za članove Komisije za pregled, ocenu i odbranu doktorske disertacije kandidata Omer Mohamed Yerra pod naslovom Sinteza i karakterizacija funkcionalnih kompozitnih materijala za primenu u stomatologiji

Synthesis and characterization of functional composite materials for applications in dentistry Posle pregleda dostavljene Disertacije i drugih pratećih materijala i razgovora sa Kandidatom, Komisija je sačinila sledeći


• Školske 2011/12 godine kandidat Omer Mohamed Yerro je upisao Doktorske studije na Univerzitetu u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet, profil Inženjerstvo materijala .

• 31.03.2015. Kandidat Omer Mohamed Yerro je predložio temu doktorske disertacije pod nazivom: ″Sinteza i karakterizacija funkcionalnih kompozitnih materijala za primenu u stomatologiji″ (Synthesis and characterization of functional composite materials for applications in dentistry)

• 09. 04. 2015. na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta, Univerziteta u Beogradu doneta je odluka (35/103 br. od 14. 04. 2015.) o imenovanju članova Komisije za ocenu podobnosti teme i kandidata Omer Mohamed Yerra, dipl. inž. pod naslovom ″Sinteza i karakterizacija funkcionalnih kompozitnih materijala za primenu u stomatologiji″ (Synthesis and characterization of functional composite materials for applications in dentistry)

• 28. 01. 2016. na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta, Univerziteta u Beogradu doneta je odluka o prihvatanju teme doktorske disertacije pod naslovom ″Sinteza i karakterizacija funkcionalnih kompozitnih materijala za primenu u stomatologiji″ (Synthesis and characterization of functional composite materials for applications in dentistry), a za mentora je imenovana dr Vesna Radojević, Odluka br. 35/8 od 28.01.2016.

• 08. 02. 2016. Veće naučnih oblasti tehničkih nauka donosi odluku po kojoj daje saglasnost na predlog teme ″ Sinteza i karakterizacija funkcionalnih kompozitnih materijala za primenu u stomatologiji ″ (Synthesis and characterization of functional composite materials for applications in dentistry) kandidata Omer Mohamed Yerra, dipl. inž.,Odluka br. 61206-523/2-16 od 08.02.2016.

• 14. 04. 2016. Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta doneta je odluka o imenovanju članova Komisije za ocenu i odbranu doktorske disertacije Omer Mohamed Yerra, dipl. inž. pod naslovom ″Sinteza i karakterizacija funkcionalnih kompozitnih materijala za primenu u stomatologiji″ (Synthesis and characterization of functional composite materials for applications in dentistry) Odluka br. 35/183 od 14.04. 2016.


1.2. Naučna oblast disertacije Istraživanja u okviru ove doktorske disertacije pripadaju naučnoj oblasti Tehnološko inženjerstvo i užoj naučnoj oblasti Inženjerstvo materijala za koju je matičan Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu. Mentor je dr Vesna Radojević, redovni profesor TMF, uža nučna oblast Inženjerstvo materijala, koja je na osnovu dosadašnjih objavljenih radova i iskustava kompetentna da rukovodi izradom ove doktorske disertacije. 1.3. Biografski podaci o kandidatu Omer Mohamed Yerro rođen je 30.07.1983. u Nalutu, Libija. Srednju školu je završio u Nalutu 2000. godine. Diplomirao je 2005. na Fakultetu medicinske tehnologije na Univerzitetu EL-Jabel EL-Garbi. Od 2005. godine zaposlen je na Fakultetu medicinske tehnologije na Univerzitetu EL-Jabel EL-Garb kao asistent na odseku Dentalne tehnologije. Master studije je završio 2011. na Univerzitetu u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet, profil Inženjerstvo materijala. Doktorske studije na Univerzitetu u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet, profil Inženjerstvo materijala upisao je školske 2011/12 godine.


Doktorska disertacija kandidata Omer Mohamed Yerra, dipl. inž. pisana je na engleskom jeziku i sadrži 101 stranu A4 formata, 41 sliku, 8 tabela i 142 literaturnih navoda. Doktorska disertacija sadrži sledeća poglavlja: Apstrakt (na srpskom i engleskom jeziku), Uvod, Teorijski deo (Kompozitni materijali i klasifikacija; Primena i struktura kompozitnih materijala u stomatologiji; Funkcionalni strukturni aditivi u dentalnim kompozitnim materijalima, Karakterizacija kompozitnih materijala s polimernom matricom), Eksperimentalni deo (Procesiranje, karakterizacija, mehanička svojstva i sposobnost samozalečenja kompozita na bazi akrilata); Procesiranje fluorescentnih polimernih nano i mikro vlakana), Zakjučak, Literatura, Biografija i Prilozi. Prilozi sadrže izjavu o autorstvu, izjavu o istovetnosti štampane i elektronske verzije rada i izjavu o korišćenju. 2.2. Kratak prikaz pojedinačnih poglavlja

U uvodnom delu je prikazan predmet, sadržaj i cilj doktorske disertacije. Predmet ove doktorske disertacije obuhvata istraživanja u oblasti kompozitnih materijala s polimernom matricom za primenu stomatologiji. Izvedena je sinteza i karakterizacija mikro do nanomodifikovanih dentalnih kompozitnih materijala na bazi autopolimerizujućih akrilata. Akrilati predstavljaju danas najčešće korišćene materijale u stomatologiji. Razlozi za njihovu značajnu primenu jesu povoljna fizička i mehanička svojstva, transparentnost kao i relativno laka manipulacija. Njihova upotreba široko je rasprostranjena zbog dobrog adhezivnog svojstva s metalom i porculanom, nerastvorljivost u usnoj šupljini, dobre termičke provodljivosti, neznatne apsorpcije vode, prirodnog izgleda, translucencije i biokompatibilnosti. U toku eksploatacije kompozitni materijali trpe kontinuirana i ciklična opterećenja koja dovode do pojave oštećenja. Zbog teške dostupnosti za reparaciju pojavila se potreba za istraživanjima u pravcu poboljšanih mehaničkih svojstava primenom mikro do nano modifikacije.

U Teorijskom delu je u prvom poglavlju dat pregled dosadašnjih saznanja o strukturi i klasifikaciji kompozitnih materijala. Struktura kompozita sastoji se od kontinualne faze u koju je ugrađena jedna ili više diskontinualnih faza. Kontinualna faza naziva se matrica, a diskontinualna faza ima funkciju poboljšanja mehaničkih svojstava, a može modifikovati i neka druga svojstva kompozita kao na primer, toplotna, akustična, električna, magnetna, optička i druga. U okviru ovog dela prikazan ke pregled kompozitnih materijala prema vrsti matrice, kao i prema obliku


diskontinualne faze. Funkcionalni kompoziti sa polimernom matricom predstavljaju materijale visokih performansi koji pokazuju jedinstvene kombinacije svojstava i mogućnosti dizajniranja.

U drugom poglavlju dat je pregled specifičnih zahteva u pogledu primene kompozita u stomatologiji. Opisana je uloga pojedinih konstituenata dentalnih kompozitnih materijala. Pored poboljšanja mehaničkih svojstava, punioci ili dodati funkcionalizovani modifikatori, mogu korigovati i druga svojstva kompozita kao što su termička i optička svojstva, svojstvo samozalečenja ili antimikrobna ili dezinfekciona svojstva. Za dobra fizička i mehanička svojstva kompozitnog materijala izuzetno je važno da se ostvari veza između matrice i čestica punioca. Kao vezivna sredstva koriste se najčešće silani. Ova organsko-neorgansko jedinjenja imaju molekule dvostruke funkcionalnosti. S jedne strane, reaguju sa česticama punioca stvarajući stabilnu vezu tipa Si-O-Si, a sa druge strane, vezuju se za organsku matricu stvarajući kovalentne veze. Dobro vezivanje omogućava fleksibilnoj organskoj matrici da prenese naprezanje kojim je materijal izložen tokom eksploatacije na čvrste neorganske čestice punioca. Zbog teške dostupnosti dentalnih materijala i otežane reparacije, pokrenuta su istraživanja za razvoj novih generacija materijala koji bi imali efekat samozalečenja. Princip ovog efekta je da se u kompozit ugrađuju izolovano nosači oligomera i katalizatora koji u kontaktu izazivaju reakciju polimerizacije. Kada usled oštećenja nastala prslina tokom svoje propagacije naiđe na nosače, lomi ih i oligomer i katalizator dolaze u kontakt. Tada dolazi do polimerizacije i nastali polimer ispunjava prslinu. Na osnovu ovog principa razvijaju se i agensi samozalečenja za kompozite sa termoplastičnom matricom. Takođe se u razvoju savremenih kompozitnih materijala u stomatologiji ispituju mogućnosti procesiranju kompozita sa potencijalnim nosačima antimikrobnih i lekovitih supstanci koje bi se oslobađale tokom eksploatacije. U okviru ove tri teme vezane za poboljšanje svojstava kompozitnih materijala izvedenje literaturni pregled savremenih dostignuća u ovoj problematici, kao i metode karakterizacije.

Eksperimentalni deo je organizovan u dve celine: Pregled primenjenih materijala i metoda sinteze i karakterizacije kompozitnih materijala na bazi autopolimerizujućih arilata poglavlje Rezultati i diskusija. Za polimernu matricu izabran je komercijalni dentalni poli(metil- metakrilat), Simgal, Galenika a.d. Izvedeno je procesiranje kompozita ugradnjom nanoviskersa aluminijum oksida-alumine čija je površina modifikovana 3-merkaptopropil-trimetoksi-silanom u cilju ostvarivanja bolje veze sa polimernom matricom. Pored toga, izvedeno je procesiranje kompozita ugradnjom čestica zeolita 4A kao potencijalnih nosilaca funkcionalnih jona i molekula koji bi se ugrađivali u rešetku zeolita i koji bi daljim otpuštanjem funkcionalno poboljšali kompozit (npr. antimikrobni joni srebra kao i pojedini lekovi). U pravcu daljeg poboljšanja otpornosti na oštećenja, izvedeno je i procesiranje hibridnih komozita ugradnjom staklenih cevčica sa rastvorima aktivnih agenasa za samozalečenje (diciklopentadiena i Grabs katalizatora prve generacije).

U okviru poglavlja Rezultati i diskusija izdvojene su tri celine: a) Sinteza i karakterizacija kompozita ugradnjom nemodifikovanih i modifikovanih nanoviskersa alumine kao i diskusija o uticaju procesnih parametara i modifikacije povšine nanoviskersa na fizičko-mehanička svojstva kompozita; b) Sinteza i karakterizacija kompozita ugradnjom čestica Zeolita i diskusija o uticaju procesnih parametara i sadržaja Zeolita na fizičko-mehanička svojstva kompozita i c) Procesiranje i karakterizacija hibridnog kompozita ugradnjom staklenih cevčica sa agensima samozalečenja ( rastvora diciklopentadiena i Grabs katalizatora prve generacije). U prvom delu je uočeno da modifikacija površine nanoviskersa utiče na termička i mehanička svojstva dobijenog kompozita. Ostvarene hemijske veze na površini nanoviskersa kao i između matrice i modifikovane alumine praćene su FTIR analizom. Rezultati DSC analize pokazali su da se ugradnjom nanoviskersa, a posebno modifikovanih, povećava temperatura transformacije Tg

kompozita u odnosu na čist akrilat. Mehanička svojtva ispitivana su metodom nanoindentacije i udarom kontrolisane energije. Uticaj modifikacije površine nanoviskersa se ogleda u izuzetnom povećanju redukovanog modula elastičnosti i tvrdoće kompozita u odnosu na čist akrilat.


Ostvarena veza između matrice i nanoviskersa pokazala je i povećanje mogućnosti apsorbovanja energije tokom udara. Dobijeni rezultati ukazuju na mogućnost dizajniranja mehaničkih svojstava dentalnih kompozita nanomodifikacijom. U drugom delu je ispitan uticaj ugradnje čestica Zeolita 4A, kao i njihovog udela na termička i mehanička svojstva kompozita. Ugradnja Zeolita nije značajno uticala na temperaturu transformacije Tg i termička svojstva kompozita. S druge strane, dodatkom Zeolita je značajno povećana mogućnost apsorpcije energije tokom udara. Sa povećanjem sadržaja Zeolita, raste i vrednost apsorbovane energije. U trećem delu je praćen hemizam kao i evaluacija procesa samozalečenja. Ispitivanjem FTIR analizom potvrđena je polimerizacija diciklopentadiena, a ispitivanjem udarom kontrolisane energije dobijen je efekat samozalečenja od 80% apsorbovane energije.

U Zaključku su ukratko sumirani svi dobijeni rezultati u ovoj doktorskoj disertaciji i iznet je njihov značaj za pravce razvoja i primene scintilacionih kompozitnih materijala.. Poglavlje Literatura obuhvata 142 reference iz oblasti istraživanja i pokriva sve delove disertacije.


Savremena stomatološka praksa promoviše kompozitne materijale kao jednu od najznačajnijih grupa gradivnih materijala u stomatologiji. Iako su primarno koncipirani kao materijali za ispune, danas se materijali sličnog sastava koriste za cementiranje protetskih i ortodontskih nadoknada i aparata, izradu privremenih krunica, mostova i endodontskih kočića, kao materijal za zalivanje jamica i fisura, sredstva za punjenje kanala korena i dr. Današnji stomatološki kompozitni materijali sadrže više komponenata, ali su glavni sastojci organska komponenta ili matrica i neorganska komponenta ili punilo, od čijih odnosa zavise fizičke i hemijske karakteristike kompozita. U toku izrade ove disertacije istražene su mogućnosti procesiranja kompozitnih materijala na bazi akrilata poboljšanih mehaničkih i funkcionalnih svojstava. Ovo je ostvareno ugradnjom nano viskersa alumine čija je površina dodatno modifikovana 3-merkaptopropil-trimetoksi-silanom (MPTMS) koji do sad, prema literaturi nije korišćen kod akrilatnih kompozita. Takodje su i prvi put korišćeni modifikovani viskersi alumine. MPTMS je organsko-neorgansko jedinjenje koje, kao i ostali silani, ima molekule dvostruke funkcionalnosti. S jedne strane, reaguje sa česticama alumine stvarajući stabilnu vezu tipa Si-O-Si, a sa druge strane, vezuju se za akrilatnu matricu stvarajući vodonične veze. Ovom modifikacijom je ostvarena dobra disperzija i deaglomeracija nanoviskersa u polimernoj matrici, što vodi ka boljim mehaničkim svojstvima što je i dokazano postizanjem većeg redukovanog modula elastičnosti i tvrdoće tokom ispitivanja nanoindentacijom. S druge strane, ostvarene vodonične veze sa akrilatnom matricom obezbedilo je povećanje apsorbovane energije tokom udarnih ispitivanja. Na taj način, kao i ugradnjom aktivnih agenasa za samozalečenje koji su prvi put korišćeni u obliku rastvora i pokazali zavidan procenat samozalečenja od 80%, postignut je značajan napredak u modifikaciji i dizajniranju mehaničkih svojstava savremenih kompozitnih materijala za primenu u stomatologiji. Poseban trend u oblasti biomaterijala predstavlja mogućnost primene nosača funkcionalnih jona i molekula i koji bi daljim otpuštanjem funkcionalno poboljšali kompozit (npr. antimikrobni joni srebra kao i pojedini lekovi). Procesiranje i karakterizacija kompozita na bazi akrilata ugradnjom čestica Zeolita izvedeno u okviru ove disertacije predstavlja doprinos razvoju naprednih funkcionalnih kompozita. 3.2. Osvrt na referentnu i korišćenu literaturu

U doktorskoj disertaciji je citirano 142 literaturna navoda koja se odnose na istaživanja vezana za problematiku savremenih kompozitnih materijala s polimernom matricom. Literaturni pregled je obuhvatio veliki broj publikovanih naučnih radova iz oblasti: savremenih kompozitnih materijala na bazi akrilata, modifikacije nano čestica i fenomenologije ostvarivanja veze s


matricom, metoda dobijanja nano i mikro modifikovanih kompozita i savremenih metoda za karakterizaciju, termičkih, optičkih i mehaničkih svojstava kompozita, uticaja sinteze kao i nanomodifikacije na termička i mehanička svojstva polimernih kompozita. U okviru disertacije dat je potpun kritički literaturni pregled po pojedinim poglavljima fenomena koji su istraživani kao i poređenja dobijenih rezultata sa slično publikovanim rezultatima. 3.3. Opis i adekvatnost primenjenih naučnih metoda U istraživanjima u okviru ove doktorske disertacije korišćene su savremene tehnike karakterizacije materijala u svim fazama eksperimentalnih istraživanja. U početnim istraživanjima izvedena je karakterizacija polaznih konstituenata. Ostvarene veze ‚tokom modifikacije nanoviskersa alumine i u kompozitu, kao i tokom procesa samozalečenja ispitana su primenom FTIR spektroskopije. Termička svojstva polaznog polimera, dobijenih kompozita i samozalečenih prslina ispitana su primenom DSC analize. Morfologija nemodifikovanih i modifikovanih nanoviskersa i čestica Zeolita, kompozita kao i raspodela čestica u kompozitu ispitana je skenirajućom elektronskom mikroskopijom (FESEM). Mehanička svojstva kao i efekat samozalečenja su ispitivana metodom nanoindentacije i ispitivanje udarom kontrolisane energije. 3.4. Primenljivost ostvarenih rezultata

U okviru ove disertacije izvedeno je procesiranje i karakterizacija kompozita na bazi akrilata sa modifikacijom u tri pravca. Omogućen je dalji razvoj primene monokristalnih keramičkih viskersa sa posebnim fizičko-mehaničkim svojstvima usled njihove pravilne kristalne strukture. Pored toga, primenjeni su agensi samozalečenja na termoplastičnoj matrici i dobijen je visok procenat samozalečenja. Usled slabe dostupnosti za reparaciju materijala u stomatologiji ovi rezultati predstavaljaju značajan doprinos u pravcu razvoja kompozita sa efektom samozalečenja. U okviru ispitivanja mogućnosti dobijanja kompozita ugradnjom nosilaca funkcionalnih jona, molekula i preparata izvedeno je procesiranje kompozita sa česticama Zeolita.

Rezultati prikazani u ovoj disertaciji omogućavaju dalji napredak u dizajniranju kompozitnih materijala sa proširenim opsegom primene u stomatologiji u zavisnosti od specifičnih funkcionalnih konstituenata- modifikovanih nanoviskera alumine, hibridnih agenasa samozalečenja i potencijalnih funkcionalnih nosača-zeolita. 3.5. Ocena dostignutih sposobnosti kandidata za samostalni naučni rad

U toku izrade doktorske disertacije, kandidat je potpuno osposobljen da samostalno i kritički napravi literaturni pregled, pripremi i realizuje eksperimente, kao i da analizira dobijene rezultate. Tokom izrade doktorske disertacije je ovladao je brojnim tehnikama koje se koriste za karakterizaciju scintilacionih kompozitnih materijala. Kandidat poseduje sve kvalitete neophodne za naučno-istraživački rad i samostalnu prezentaciju dobijenih rezultata.

4. OSTVARENI NAUČNI DOPRINOS 4.1. Prikaz ostvarenih naučnih doprinosa Rezultati dobijeni u ovoj doktorskoj disertaciji daju značajan doprinos razumevanju uticaja vrste, koncentracije i modifikacije nanočestica i hibridnih agenas kao i procesnih parametara na termička i mehanička svojstva dobijenih kompozitnih materijala sa polimernom matricom. Naučni doprinos rezultata istraživanja ostvarenih u okviru ove doktorske disertacije je je sledeći:

− Definisanje optimalnih procesnih parametara sinteze funkcionalnih kompozitnih materijala na bazi akrilata sa specifičnim svojstvima

− Ispitana je metoda modifikacije površine nanoviskersa i proučena fenomenologija ostvarivanja veze s matricom


− Prema literaturnom pregledu prvi put je procesiran kompozit na bazi akrilata sa modifikovanim nanoviskersima alumine čime je ostvarena dobra disperzija i deaglomeracija nanoviskersa

− Prvi put je primenjen 3-merkaptopropil-trimetoksi-silan (MPTMS) za modifikaciju površine čestica kod akrilatnih kompozita i ostvarena vodonična veza između matrice i nanoviskersa čime su poboljšana termička i mehanička svojstva kompozita

− Uspostavljena je korelacija između procesnih parametara i postignutih mehaničkih, termičkih i funkcionalnih svojstava dobijenih materijala


Predmet ove doktorske disertacije obuhvata istraživanja u oblasti funkcionalnih kompozitnih materijala s polimernom matricom za primenu u stomatologiji. Posebno su intenzivna istraživanja u oblasti kompozita sa polimernom matricom, koji su predmet disertacije, gde se tradicionalno slabe strane polimera (niske vrednosti parametara mehaničke čvrstoće i loša termostabilnost) značajno poboljšavaju primenom nano, mikro i hibridne modifikacije. Posebno su detaljno istražene mogućnosti poboljšanja mehaničkih svojstava polimernih kompozita ugradnjom modifikovanih nanoviskersa alumine kao i procesiranjem hibridnih kompozita sa efektom samozalečenja. Detaljno je proučena fenomenologija modifikacije površine nanoviskersa i ostvarivanja veze sa matricom, što je omogućilo ravnomerni prenos opterećenja i poboljšanje mehaničkih i termičkih svojstava kompozita. 4.3. Verifikacija naučnih doprinosa

Iz disertacije je do sada objavljeno pet radova: jedan u vrhunskom međunarodnom časopisu M21, jedan rad u istaknutom međunarodnom časopisu M22, jeda rad u časopisu nacionalnog značaja M52, i dva saopštenja kategorije M34.. Kategorija M21 1. Yerro O., Radojević V., Radović I., Kojović A., Uskoković P. S., Stojanović D. B., R.

Aleksić, Enhanced thermo-mechanical properties of acrylic resin reinforced with silanized alumina whiskers, Ceramics International, vol. 42, no. 9, pp. 10779-10786, 2016, ISSN: 0272-8842 ( IF 2014 2.605, Materials Science, Ceramics 4/26) doi: 10.1016/j.ceramint.2016.03.205

Kategorija M22 2. Yerro O., Radojević V., Radović I., Petrović M., Uskoković P., Stojanović D., Aleksić R.

Thermoplastic acrylic resin with self-healing properties, Polymer Engineering and Science, vol. 56, no. 3, pp. 251–257, 2016, ISSN 0032-3888, (IF 2014 1.520 , Engineering, Chemical 61/135), DOI 0.1002/pen.24244

Kategorija M52

1. Radović I., Dukali R., Yerro O., Stojanović D., Uskoković P., Radojević V., Aleksić R., Uticaj rastvarača na stabilnost procesa elektropredenja polimernih nanovlakana, Tehnika 1/2014 , pp 19-26, 2014, ISBN: 0040-2176,

Kategorija M 34

1. Radović I., Yerro O., Radojević V., Uskoković P. S., Stojanović D. B., Petrović M., Aleksić R., Thermosetting polymer composite with self-healing ability, The Book of Abstracts of the Sixteenth Annual Conference, YUCOMAT 2014, p. 94 http://www.mrs-serbia.org.rs


2. Yerro O., Radojevic V., I. Radovic, M. Antonov, M. Petrovic, D. Stojanovic, Aleksic R., Dental restorative material with self healing characteristics, The Book of abstracts of the 2nd International Conference on Bioinspired and Biobased Chemistry & Materials, 15- 17th October 2014, Nice, p. 499, http://sites.unice.fr/nice2014-conference/

5. ZAKLJUČAK I PREDLOG

Rezultati istraživanja u okviru doktorske disertacije Omer Mohamed Yerra doprinose

povećanju nivoa znanja o strukturi i svojstvima funkcionalnih kompozitnih materijala sa polimernom matricom i mogućnostima primene u stomatologiji dizajniranjem i modifikovanjem strukture na nano i mikro nivou.

Pregledom doktorske disertacije, Komisija je konstatovala da podneta doktorska disertacija ima sve neophodne sadržaje i da je napisana u skladu sa uobičajenim standardima. Izloženi materijal je sistematizovan i dobro organizovan. Predmet i ciljevi istraživanja su jasno navedeni, ostvareni rezultati i doprinos istraživanja su verifikovani kroz odgovarajući broj naučnih publikacija.

Komisija predlaže Nastavno-naučnom veću TMF-a da prihvati ovaj Referat i da se doktorska disertacija Omer Mohamed Yerra, dipl. inž. pod naslovom ″Sinteza i karakterizacija funkcionalnih kompozitnih materijala za primenu u stomatologiji″ (Synthesis and characterization of functional composite materials for applications in dentistry) prihvati, izloži na uvid javnosti i uputi na konačno usvajanje Veću naučnih oblasti tehničkih nauka Univerziteta u Beogradu, te nakon završetka procedure, pozove kandidata na usmenu odbranu doktorske disertacije pred Komisijom u istom sastavu. U Beogradu, 16.05.2016.


Prof. dr . Vesna Radojević, red. prof. Univerziteta u Beogradu, Tehnološko-metalurški

fakultet .........................................................

dr Dušica Stojanović, viši naučni saradnik Univerziteta u Beogradu, Tehnološko-metalurški

fakultet ......................................................... Prof. dr Petar Uskoković, red. prof.

Univerziteta u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet .........................................................

Prof. dr Radmila Jančić-Hajneman, red. prof. Univerziteta u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet

......................................................... Prof. dr Mirjana Đukić, red. prof.

Univerziteta u Beogradu, Farmaceutski fakultet


NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU TEHNOLOŠKO-METALURŠKOG FAKULTETA UNIVERZITETA U BEOGRADU NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU Predmet: Referat o urađenoj doktorskoj disertaciji kandidata Mine Jovanović, dipl. inž. tehnologije Odlukom br. 35/81 od 03.03.2016. godine, imenovani smo za članove Komisije za pregled, ocenu i odbranu doktorske disertacije kandidata Mine Jovanović, dipl. inž. tehnologije pod naslovom: „UKLANјANјE JONA METALA IZ VODENIH RASTVORA KORIŠĆENјEM ZEOLITA: MEHANIZAM, KINETIKA I PRIMENA U FLUIDIZOVANOM SLOJU“ Posle pregleda dostavlјene Disertacije i drugih pratećih materijala i razgovora sa kandidatom, Komisija podnosi Nastavno-naučnom veću Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu sledeći


• 13.12.2013. - Kandidat Mina Jovanović, dipl. inž. tehnologije prijavila je temu za doktorsku disertaciju pod naslovom: „UKLANјANјE JONA METALA IZ VODENIH RASTVORA KORIŠĆENјEM ZEOLITA: MEHANIZAM, KINETIKA I PRIMENA U FLUIDIZOVANOM SLOJU“, a Nastavno-naučno veće Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu donelo je odluku o imenovanju Komisije za ocenu naučne zasnovanosti teme doktorske disertacije Mine Jovanović, dipl. inž. tehnologije pod nazivom: „UKLANјANјE JONA METALA IZ VODENIH RASTVORA KORIŠĆENјEM ZEOLITA: MEHANIZAM, KINETIKA I PRIMENA U FLUIDIZOVANOM SLOJU“ (broj odluke 35/437 od 26.12.2013. godine). • 27.02.2014. - Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta usvojen je izveštaj Komisije za ocenu naučne zasnovanosti predložene teme doktorske disertacije pod nazivom: „UKLANјANјE JONA METALA IZ VODENIH RASTVORA KORIŠĆENјEM ZEOLITA: MEHANIZAM, KINETIKA I PRIMENA U FLUIDIZOVANOM SLOJU“, a za mentore ove doktorske disertacije imenovane su dr Bojana Obradović, redovni profesor TMF i dr Nevenka Rajić, redovni profesor TMF (broj odluke 35/29 od 03.03.2014. godine). • 31.03.2014. - Na sednici Veća naučnih oblasti tehničkih nauka Univerziteta u Beogradu data je saglasnost na predlog teme doktorske disertacije Mine Jovanović, dipl. inž. tehnologije pod nazivom: „UKLANјANјE JONA METALA IZ VODENIH RASTVORA KORIŠĆENјEM ZEOLITA: MEHANIZAM, KINETIKA I PRIMENA U FLUIDIZOVANOM SLOJU“ (broj odluke 61206-1367/2-14 od 31.03.2014. godine). • 02.10.2014. - Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta doneta je odluka o produženju roka za završetak studija Mine Jovanović, dipl. inž. tehnologije za dva semestra šk. 2014/2015. godine (broj odluke 35/266 od 02.10.2014. godine). • 09.07.2015. - Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta doneta je odluka o produženju roka za završetak studija Mine Jovanović, dipl. inž. tehnologije za dva semestra šk. 2015/2016. godine (broj odluke 35/268 od 20.07.2015. godine).


• 03.03.2016. - Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta doneta je odluka o imenovanju članova Komisije za ocenu i odbranu doktorske disertacije Mine Jovanović, dipl. inž. tehnologije pod nazivom: „UKLANјANјE JONA METALA IZ VODENIH RASTVORA KORIŠĆENјEM ZEOLITA: MEHANIZAM, KINETIKA I PRIMENA U FLUIDIZOVANOM SLOJU“ (broj odluke 35/81 od 03.03.2016. godine). Kandidat Mina Jovanović, dipl. inž. tehnologije je upisala doktorske studije na studijskom programu Hemijsko inženjerstvo na Tehnološko-metalurškom fakultetu Univerziteta u Beogradu školske 2008/09. godine. 1.2. Naučna oblast disertacije Istraživanja u okviru ove doktorske disertacije pripadaju naučnoj oblasti Tehnološko inženjerstvo, uža naučna oblast Hemijsko inženjerstvo, ali jednim delom i naučnoj oblasti Hemijske nauke, uža naučna oblast Neorganska hemija, za koje je Tehnološko-metalurški fakultet, Univerziteta u Beogradu, matična ustanova. Mentori su dr Bojana Obradović, redovni profesor Tehnološko-metalurškog fakulteta, Univerziteta u Beogradu (uža naučna oblast Hemijsko inženjerstvo) i dr Nevenka Rajić, redovni profesor Tehnološko-metalurškog fakulteta, Univerziteta u Beogradu (uža naučna oblast Neorganska hemija). Oba mentora su na osnovu dosadašnjih objavlјenih publikacija i iskustva kompetentna da rukovode izradom ove disertacije. 1.3. Biografski podaci o kandidatu Mina Jovanović, dipl. inž. tehologije, rođena je 18.11.1983. godine u Beogradu gde je stekla osnovno i srednje obrazovanje. Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu upisala je 2002. godine. Osnovne studije je završila 2008. godine na Odseku za hemijsko inženjerstvo sa srednjom ocenom u toku studija 8,25 i ocenom 10 na diplomskom radu. Školske 2008/09. godine upisala je doktorske studije na istom fakultetu, studijski program Hemijsko inženjerstvo. Uspešno je položila sve ispite predviđene planom i programom sa srednjom ocenom 10 i ocenom 10 na Završnom ispitu sa temom „Uklanjanje jona teških metala iz vodenih rastvora pomoću prirodnog zeolita“. Školske 2014/2015. i 2015/2016. Nastavno-naučno veće Tehnološko-metalurškog fakulteta produžilo je rok za završetak doktorskih studija.

Mina Jovanović je savladala program stalnog usavršavanja pod nazivom “Fundamental and Applications of Controlled Release and Drug Delevery” (Kontrolisano oslobađanje – osnovni principi i primena u razvoju terapijskih sistema) održanog 23. maja 2013. godine u trajanju od 8 časova pod rukovodstvom dr Nikolasa Pepasa (Nicholas A. Peppas), profesora na Univerzitetu Teksas u Ostinu, SAD, priznatog od strane Senata Univerziteta u Beogradu. Takođe, pohađala je Međunarodnu letnju školu transfera tehnologije i znanja koju su organizovali Centar za transfer tehnologije Univerziteta u Beogradu u saradnji sa Istraživačkim centrom Evropske Komisije (European Commission Joint Research Center) i Zavodom za intelektualnu svojinu Republike Srbije, u Beogradu, 17.-24.09.2014.

Od 2009. godine Mina Jovanović se bavi eksperimentalnim istraživanjima u oblasti primene zeolita za uklanjanje jona teških metala iz vodenih rastvora. U zvanje istraživač-pripravnik izabrana je septembra 2009. godine, a u zvanje istraživač-saradnik 31. maja 2011. godine. Od maja 2009. godine zaposlena je na Tehnološko-metalurškom fakultetu Univerziteta u Beogradu, a od 1. oktobra 2009. godine u Inovacionom centru Tehnološko-metalurškog fakulteta. Mina Jovanović je do sada učestvovala u realizaciji 1 međunarodnog naučno-istraživačkog projekta i 3 naučno-istraživačka projekta finansiranih od nadležnog Ministarstva Republike Srbije:

1. „Drinking water and wastewater treatment using zeolites – PUREWATER“, Eureka E!4208, angažovana od 2009. do 2011. godine.


2. „Strukturne modifikacije i reakcije mikroporoznih i mezoporoznih materijala“ projekat br. 142055 u okviru osnovnih istraživanja Ministarstva za nauku i tehnološki razvoj Republike Srbije, angažovana od 2009. do 2011. godine.

3. „Porozni materijali na bazi oksida u zaštiti životne sredine od genotoksičnih supstanci“, projekat br. 172018 u okviru osnovnih istraživanja Ministarstva za nauku i tehnološki razvoj Republike Srbije, angažovana od 2011. do 2012. godine.

4. „Sinteza, razvoj tehnologija dobijanja i primena nanostrukturnih multifunkcionalnih materijala definisanih svojstava", projekat br. III45019, Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije, (2011-2016), angažovana od 2012.

Kao student doktorskih studija Mina Jovanović je bila angažovana na izvođenju eksperimentalnih vežbi iz predmeta Opšta hemija I i Opšta hemija II u toku školske 2009/2010, 2010/2011 i 2011/2012. godine na Katedri za opštu i neorgansku hemiju TMF.

Mina Jovanović je autor 5 radova objavlјenih u vrhunskim međunarodnim naučnim časopisima (2 rada M21a, 3 rada M21), 3 rada saopštena na skupovima međunarodnog značaja štampana u celini, 4 rada saopštena na skupovima međunarodnog značaja štampana u izvodu, i 4 rada saopštena na skupovima nacionalnog značaja štampana u izvodu. Član je Zeolitskog društva Srbije od osnivanja 2011. godine. Koristi programske pakete “MatLab” i “COMSOL Multiphysics”. Govori engleski jezik.

2. OPIS DISERTACIJE 2.1. Sadržaj disertacije Doktorska disertacija kandidata, napisana je na 211 strana, u okviru kojih se nalaze 62 slike, 23 tabele, i 150 literaturnih navoda, i organizovana je u devet celina: Uvod, Teorijski deo, Cilјevi istraživanja, Materijali i metode, Rezultati, Diskusija, Zaklјučak, Prilog i Literatura. Na početku disertacije dat je kratak Rezime na srpskom i engleskom jeziku, a Biografija kandidata data je na kraju. Po svojoj formi i sadržaju, podneti rad zadovolјava sve standarde za doktorsku disertaciju. 2.2. Kratak prikaz pojedinačnih poglavlјa U Uvodnom delu date su polazne osnove istraživanja i opisan je problem zagađenja otpadnih voda jonima teških metala kao i metode koje se koriste za njihovo uklanjanje. Posebno je naglašen značaj adsorpcije koja je jedna od najzastuplјenijih metoda. Pri tome, istaknut je značaj i aktuelnost primene zeolita s obzirom na veliki adsorpcioni kapacitet i dobru selektivnost u pogledu velikog broja jona teških metala.

Teorijski deo se sastoji iz četiri potpoglavlјa: Zeoliti, Postupci uklanjanja jona teških metala iz otpadnih voda, Mehanizam adsorpcije i jonske izmene, i Zeoliti kao adsorbenti u kontinualnim sistemima. U potpoglavlјu „Zeoliti“ opisani su struktura i svojstva prirodnog zeolita klinoptilolita i sintetičkog zeolita A, proces jonske izmene i pregled najvažnijih primena zeolita. U potpoglavlјu „Postupci uklanjanja jona teških metala iz otpadnih voda“ prikazane su najvažnije metode i tehnologije tretmana otpadnih voda za uklanjanje jona teških metala i primena zeolita kao adsorbenata u ovim procesima. U potpoglavlјu „Mehanizam adsorpcije i jonske izmene“ opisani su mehanizmi hemijske i fizičke adsorpcije, kao i mehanizam i kinetički modeli jonske izmene koja se odvija u zeolitima prilikom uklanjanja jona teških metala iz vodenih rastvora. U potpoglavlјu „Zeoliti kao adsorbenti u kontinualnim sistemima“ opisani su sistemi sa pakovanim i fluidizovanim slojem čestica zeolita u tretmanu otpadnih voda, sa posebnim osvrtom na hidrodinamičke karakteristike i operativne parametre fluidizovanih sistema.

U poglavlјu „Cilјevi istraživanja“ naveden je osnovni cilј, a zatim i posebni cilјevi ove doktorske disertacije koji se odnose na utvrđivanje mogućnosti primene zeolitskog tufa bogatog


klinoptilolitom iz ležišta Zlatokop (Vranjska Banja) i komercijalnog zeolita A u prečišćavanju otpadnih voda, ispitivanjem uklanjanja odabranih katjona dvovalentnih metala iz vodenih rastvora.

U poglavlјu „Materijali i metode“ navedeni su korišćeni materijali i reagensi, a zatim i postupci koji su primenjeni u eksperimentalnom radu i to: obrada zeolitskog tufa, ispitivanje kinetike adsorpcije različitih katjona teških metala (Cu(II), Mn(II), Zn(II), Ni(II) i Pb(II)) u sudu sa mešanjem i ispitivanje hidrodinamičkih parametara i kinetike adsorpcije Cu(II) i Mn(II) u koloni sa fluidizovanim slojem kuglica zeolita A. Takođe, opisan je i postupak desorpcije Cu(II) i Mn(II) sa kuglica zeolita A, kao i upotreba kuglica zeolita A u više ciklusa adsorpcije i desorpcije Mn(II) u koloni sa fluidizacijom. Najzad, opisane su i korišćene instrumentalne metode: atomska apsorpciona spektroskopia (AAS) kojom je određena koncentracija ispitivanih katjona u rastvoru i skenirajuća elektronska mikroskopija (SEM) kojom je ispitana morfologija uzoraka zeolita A.

U poglavlјu „Rezultati“ prikazani su rezultati dobijeni tokom eksperimentalnih ispitivanja kao i rezultati kinetičkog modelovanja u okviru pet potpoglavlјa: Razvoj kinetičkog modela adsorpcije jona teških metala na zeolitu zasnovanog na mehanizmu jonske izmene, Adsorpcija M(II) na NaCLI u sudu sa mešanjem, Validacija kinetičkog modela dva ravnotežna procesa, Ispitivanje adsorpcije M(II) na zeolitu A u sudu sa mešanjem, i Ispitivanje mogućnosti primene kuglica zeolita 4A u fluidizovanom sloju za uklanjanje Cu(II) iz vodenih rastvora.

U potpoglavlјu „Razvoj kinetičkog modela adsorpcije jona teških metala na zeolitu zasnovanog na mehanizmu jonske izmene“ prikazano je izvođenje novih kinetičkih modela koji su uklјučili jedan i dva ravnotežna procesa uz različite početne pretpostavke.

U potpoglavlјu „Adsorpcija M(II) na NaCLI u sudu sa mešanjem“ prikazani su rezultati eksperimentalnih ispitivanja adsorpcije Cu(II), Mn(II), Zn(II), Ni(II) i Pb(II) na prirodnom zeolitu klinoptilolitu koji je prethodno obogaćen natrijumom (NaCLI), a zatim i određivanje ravnotežnih parametara adsorpcije, kao i primena kinetičkih modela na eksperimentalne podatke. Primenjeni su Lagergrenovi modeli kinetike pseudo-prvog i pseudo-drugog reda, i novi kinetički modeli zasnovani na jednom i dva ravnotežna procesa. Pokazalo se da Lagergrenov model kinetike pseudo-prvog reda, kao i modeli zasnovani na jednom ravnotežnom procesu ne mogu da opišu eksperimentalne rezultate. Sa druge strane, Lagergrenov model kinetike pseudo-drugog reda uspešno je opisao kinetiku adsorpcije Pb(II), dok je u slučaju ostalih katjona dobijeno dobro slaganje modela sa eksperimentalnim podacima u kasnijem toku adsorpcije kada je postignuto više od 50 % ravnotežnog kapaciteta. Nov kinetički model dva ravnotežna procesa uspešno je opisao kinetiku adsorpcije svih ispitivanih katjona u toku čitavog vremena adsorpcije. Pri tome su određene tri kinetičke konstante za svaku eksperimentalnu seriju.

U okviru potpoglavlјa „Validacija kinetičkog modela dva ravnotežna procesa“ analizirane su dobijene kinetičke konstante modela zasnovanog na dva ravnotežna procesa što je omogućilo kvantitativno poređenje parametara adsorpcije različitih vrsta katjona. U sledećem koraku su ispitane prediktivne mogućnosti modela predviđanjem brzina adsorpcije Zn(II) i Ni(II) sa unapred definisanim kinetičkim konstantama na osnovu prethodnih rezultata modelovanja. Poređenje rezultata predviđanja modela i eksperimentalnih podataka pokazalo je odlično slaganje.

U potpoglavlјu „Ispitivanje adsorpcije M(II) na zeolitu A u sudu sa mešanjem“ prikazani su rezultati eksperimentalnih ispitivanja adsorpcije Cu(II) i Mn(II) na kuglicama zeolita A, a zatim i određivanje ravnotežnih parametara adsorpcije, kao i rezultati primene kinetičkih modela na eksperimentalne podatke. Pored toga, prikazani su i rezultati ispitivanja desorpcije katjona sa kuglica zeolita A. Pokazalo se da je na temperaturama do 45 oC proces ograničen brzinom prenosa mase tako da su eksperimentalni podaci uspešno opisani modelom unutrašnje difuzije. Na 55 oC brzina jonske izmene postaje limitirajući korak tako da je nov kinetički model sa velikom tačnošću opisao eksperimentalne rezultate tokom čitavog procesa adsorpcije. Desorpcija ispitivanih katjona


uspešno je izvedena pomoću rastvora dinatrijum-etilendiamintetraacetata (Na2EDTA) u toku 1–2 h.

U potpoglavlјu „Ispitivanje mogućnosti primene kuglica zeolita 4A u fluidizovanom sloju za uklanjanje Cu(II) iz vodenih rastvora“ prikazano je određivanje hidrodinamičkih karakteristika i operativnih režima fluidizovanih slojeva za dve veličine kuglica zeolita A, a zatim i ispitivanje i modelovanje kinetike uklanjanja Cu(II) iz vodenih rastvora u fluidizovanim sistemima sa recirkulacijom. Određene su zavisnosti visine sloja od površinske brzine vode, a zatim i minimalne brzine fluidizacije i brzine odnošenja ispitivanih kuglica i upoređene sa vrednostima izračunatim na osnovu više modela predloženih u literaturi. Kinetika adsorpcije Cu(II) uspešno je opisana pomoću modela unutrašnje difuzije sa prividnim koeficijentima difuzije nešto većim u odnosu na rezultate određene u sudu sa mešanjem, što je objašnjeno bolјim mešanjem u fluidizovanom sistemu.

U poglavlјu „Diskusija“, detalјno su analizirani i diskutovani rezultati eksperimentalnih ispitivanja i kinetičkog modelovanja dobijeni u ovoj doktorskoj disertaciji u odnosu na rezultate objavlјene u literaturi. Prirodni zeolit klinoptilolit je pokazao dobar adsorpcioni kapacitet u odnosu na ispitivane katjone što je uporedivo sa podacima objavlјenim u literaturi za prirodne zeolite iz drugih regija, pri čemu je za postizanje ravnoteže bilo potrebno 24 – 48 h. Afinitet prirodnog zeolita pratio je trend: Pb(II) > Cu(II) > Zn(II) > Mn(II) > Ni(II) što odgovara podacima iz literature. Kinetika adsorpcije Pb(II) uspešno je opisana Lagergrenovim modelom pseudo-drugog reda što je takođe u skaldu sa objavlјenim rezultatima za klinoptilolite iz drugih regija. Međutim, rezultati prikazani u ovom radu, kao i u literaturi, za kinetičke konstante dali su vrednosti koje nisu pokazale logično objašnjivu zavisnost od temperature. Ovo je objašnjeno činjenicom da tokom adsorpcije za zeolit nije zadovolјena pretpostavka Lagergrenovog modela da je početna koncentracija katjona metala u rastvoru u konstantna. U ovom radu zato je razvijen nov kinetički model dva ravnotežna procesa zasnovan na mehanizmu jonske izmene i uspešno primenjen na adsorpciju katjona teških metala na prirodnom zeolitu, kao i na adsorpciju Mn(II) na kuglicama zeolita A. Značajno je da se ovaj model može svesti na Lagergrenov model pseudo-drugog reda uz pretpostavku da se reakcija otpuštanja Na+-jona iz zeolitne rešetke odigrava do kraja što je u slučaju adsorpcije Pb(II) i zadovolјeno. Nov kinetički model je omogućio i kvantitativno poređenje parametara procesa adsorpcije različitih katjona metala pri čemu su vrednosti kinetičke konstante modela ukazale na sličan trend kao pri određivanju afiniteta prirodnog zeolita i to po redosledu: Pb(II) > Cu(II) > Zn(II) ≈ Mn(II) > Ni(II). Sa druge strane, brzina adsorpcije Cu(II) i Mn(II) na kuglicama zeolita A ograničena je brzinom prenosa mase tako da se na temperaturama do 45 oC uspešno opisuje modelom unutrašnje difuzije. Prividni koeficijenti difuzije su reda veličine 10-13 m2 s-1 što odgovara podacima iz literature (10-12 – 10-17 m2 s-1) koji su određeni za različite vrste katjona metala kada je limitirajući korak procesa difuzija kroz zeolitnu rešetku. Kuglice zeolita A uspešno su primenjene za adsorpciju Cu(II) u fluidizovanom sloju, dok je pri adsorpciji Mn(II) u ponovlјenim ciklusima adsorpcije i desorpcije pokazano da se efikasnost uklanjanja ovog katjona održava na vrednosti ~70 % tokom 4 ciklusa, a nakon toga opada. Uzevši u obzir da se na osnovu pregleda literature može zaklјučiti da se primena fluidizacije zeolita za uklanjanje katjona metala iz otpadnih voda tek odnedavno istražuje, rezultati dobijeni u ovoj disertaciji pokazuju značajan potencijal primene zeolita A u fluidizovanom sistemu u industrijskim uslovima.

U poglavlјu „Zaklјučak“ koncizno su izneti postignuti rezultati koji u potpunosti odgovaraju postavlјenim cilјevima disertacije.

U poglavlјu „Prilog“ dat je spisak slika i tabela, kao i simbola korišćenih u tekstu, a poglavlјe „Literatura“ sadrži spisak korišćene literature. Na kraju disertacije je data kratka biografija kandidata i izjave o autorstvu, istovetnosti štampane i elektronske verzije rada i o korišćenju.



Zagađenje vode jonima teških metala je problem širokih razmera koji sve više privlači pažnju naučne javnosti radi osmišlјavanja novih metoda za njihovo uklanjanje. U okviru različitih fizičkih, hemijskih, mikrobioloških i elektrohemijskih metoda, adsorpcija je jedna od najpogodnijih i često korišćenih tehnika. Prednosti ove metode su jednostavna primena i efikasnost postupka koja je u najvećoj meri određena karakteristikama adsorbenta. Pored toga, zasićen adsorbent se jednostavno uklanja iz tečne faze, može da se regeneriše i ponovno upotrebi. Danas se značajna pažnja posvećuje iznalaženju i ispitivanju novih adsorbenata koji pored dobrih adsorpcionih karakteristika, treba da imaju i nisku cenu, da su lako dostupni i ekološki pogodni. Zeoliti ispunjavaju ove zahteve zbog čega su našli raznovrsne primene kao adsorbenti, jono-izmenjivači, molekulska sita i katalizatori, a u fokusu mnogih istraživanja je primena zeolita u tretmanu otpadnih voda za uklanjanje jona teških metala. Ovi alumosilikati lako izmenjuju jone natrijuma, kalijuma, kalcijuma i magnezijuma koji se nalaze u zeolitskoj rešetki sa drugim katjonima prisutnim u rastvoru, ispolјavajući veliki adsorpcioni kapacitet i dobru selektivnost. Zeoliti mogu biti prirodni i sintetički pri čemu R. Srbija raspolaže velikim nalazištima prirodnog zeolita – klinoptilolita. U ovom radu, izabrani su prirodni zeolit-klinoptilolit iz ležišta Zlatokop u okolini Vranjske Banje, i zeolit A koji je komercijalno najdostupniji sintetički zeolit. Pri tome, istraživanje je obuhvatilo određivanje adsorpcionog kapaciteta zeolita, ravnotežnih parametara, mehanizma i kinetike procesa, potrebnog vremena kontakta zeolita i rastvora za postizanje ravnoteže, kao i afiniteta klinoptilolita u pogledu uklanjanja pet vrsta katjona (Cu(II), Mn(II), Zn(II), Ni(II) i Pb(II)). Navedeni parametri su od velikog značaja za projektovanje procesa većih razmera, npr. procesa u pilot-postrojenju, kao i za primenu u industriji. U literaturi se može naći više kinetičkih modela za opisivanje brzine adsorpcije katjona metala na različitim vrstama zeolita, pri čemu je jedan od najčešće primenjivanih Lagergrenov model kinetike pseudo-drugog reda. U ovom radu posebna pažnja je posvećena upravo razmatranju kinetike procesa adsorpcije sa fokusom na mehanizam samog procesa. Objašnjeni su razlozi za određena odstupanja Lagergrenovog modela od eksperimentalnih podataka koji su zapaženi kako u samom radu, tako i u literaturi, a zatim je razvijen nov kinetički model koji se zasnova na mehanizmu jonske izmene i prikazan je kroz dva ravnotežna procesa. Pokazano je da nov model uspešno opisuje adsorpciju ispitivanih katjona na prirodnom zeolitu, kao i adsorpciju Mn(II) na zeolitu A što ga čini primenlјivim ne samo za veći broj katjona već i različite zeolite kao adsorbente.

Pored toga, za praktičnu primenu u procesima industrijskih razmera potrebna su prethodna istraživanja u laboratorijskim sistemima. Konkretno, zeoliti se široko ispituju i primenjuju kao adsorbenti u sistemima sa pakovanim slojem čestica koji imaju prednosti zbog jednostavne konstrukcije i rukovanja. Međutim, nedostaci ovih sistema se ogledaju u pojavi kanala i mrtvih zona, a time i koncentracionih i temperaturnih gradijenata, pa se odnedavno ispituje primena zeolita u fluidizovanim sistemima. Fluidizacijom čestica obezbeđuju se dobro mešanje tečne i čvrste faze čime se prevazilaze nedostaci sistema sa pakovanim slojem. U ovom radu je ispitana primena kuglica zeolita A za uklanjanje Cu(II) i Mn(II) iz vodenih rastvora u laboratorijskoj koloni sa fluidizovanim slojem pri čemu su određene hidrodinamičke karakteristike i operativni režimi sistema. Na taj način, oblast i rezultati istraživanja u ovoj doktorskoj disertaciji prate savremene naučne tokove, a po originalnosti se ističu, kako razmatranjem mehanizma procesa adsorpcije i razvojem novog kinetičkog modela, tako i ispitivanjem fluidizovanog sistema za potencijalnu praktičnu primenu. Pri tome, važno je istaći multidisciplinarni pristup u ovoj tezi u kojoj su povezani hemijski aspekti procesa adsorpcije i inženjerski principi projektovanja, karakterizacije i primene laboratorijskih eksperimentalnih sistema.


3.2. Osvrt na referentnu i korišćenu literaturu U doktorskoj disertaciji citirano je 150 literaturnih navoda, od kojih najveći broj čine najnoviji radovi iz međunarodnih časopisa sa tematikom značajnom za izradu doktorske disertacije. U toku izrade doktorske disertacije kandidat je pregledao dostupnu literaturu vezanu za: strukturu, svojstva i primenu prirodnih i sintetičkih zeolita, metode uklanjanja jona teških metala iz otpadnih voda, mehanizam i kinetičko modelovanje procesa adsorpcije jona teških metala na zeolitima, i projektovanje, karakterizaciju i primenu fluidizovanih sistema. Navedene reference uklјučuju veliki broj autora i sadrže eksperimentalne rezultate istraživanja, kinetičko modelovanje, analize i diskusiju dobijenih rezultata, kao i teorijske osnove primenjenih metoda istraživanja. Iz popisa literature koja je korišćena u istraživanju i radova koji su proistekli iz same disertacije, uočava se adekvatno poznavanje predmetne oblasti istraživanja i aktuelnog stanja istraživanja u ovoj oblasti u svetu od strane kandidata. 3.3. Opis i adekvatnost primenjenih naučnih metoda Proces adsorpcije različitih katjona metala (Cu(II), Mn(II), Zn(II), Ni(II), Pb(II)) na prirodnom zeolitu u praškastom obliku i sintetičkom zeolitu A u obliku kuglica ispitan je u zatvorenim termostatiranim sudovima sa mešanjem što predstavlјa standardnu metodu za određivanje kinetike procesa. Pri tome su uzorci rastvora nakon određenih vremenskih intervala analizirani primenom atomske apsorpcione spektroskopije (AAS) radi određivanja koncentracije zaostalih katjona u vodenim rastvorima sa tačnošću merenja od ± 2 %. Nov kinetički model je numerički rešen i primenjen na eksperimentalne podatke u programskom paketu MatLab. Za ispitivanje fluidizacije kuglica zeolita A projektovana je i konstruisana kolona sa raspodelјivačem tečnosti na dnu i dva priklјučka za piezometre radi merenja pada pritiska u sloju. Morfologija uzoraka zeolita A pre i nakon eksperimenata adsorpcije analizirana je primenom skenirajuće elektronske mikroskopije (SEM). 3.4. Primenlјivost ostvarenih rezultata U ovoj doktorskoj disertaciji ispitana je adsorpcija pet vrsta katjona teških metala (Cu(II), Mn(II), Zn(II), Ni(II), Pb(II)) na praškastom klinoptilolitu. Razvijen je nov kinetički model zasnovan na mehanizmu jonske izmene koji se može primeniti i na procese adsorpcije drugih katjona metala kao i na drugim vrstama zeolita koji nisu ispitivani u ovoj disertaciji. U praktičnom pogledu, rezultati su pokazali dobar kapacitet prirodnog zeolita za adsorpciju ispitivanih katjona uz postizanje ravnoteže u periodu od 24 – 48 h. Imajući u vidu da R. Srbija raspolaže velikim količinama ovog zeolita sa ležištem Zlatokop u Vranjskoj Banji koje se smatra najvećim ležištem u Evropi, dobijeni rezultati direktno ukazuju na primenlјivost klinoptilolita u tretmanu otpadnih voda. Pored toga, u ovoj doktorskoj disertaciji ispitana je i primena granulisanog zeolita A u fluidizovanom sloju za uklanjanje katjona teških metala iz vodenih rastvora. Proces adsorpcije je bio limitiran unutrašnjom difuzijom, ali i pored ove činjenice, granulisan zeolit A pokazuje dobar kapacitet vezivanja Cu(II) i Mn(II), ukazujući na potencijal za optimizaciju radi povećanja efikasnosti procesa. Uzevši sve dobijene rezultate u obzir, ova doktorska disertacija upućuje i na dalјi pravac istraživanja u pogledu granulacije prirodnog zeolita i primene granulisanog prirodnog zeolita u fluidizovanom sloju koji bi bio uklјučen u postupke prerade otpadnih voda. 3.5. Ocena dostignutih sposobnosti kandidata za samostalni naučni rad U svom dosadašnjem istraživačkom radu, kandidat Mina Jovanović, dipl. inž. tehnologije, pokazala je samostalnost i stručnost u kritičkom razmatranju literaturnih podataka, pripremi i realizaciji eksperimenata, i analizi i obradi rezultata. Posebno treba istaći razvoj novog kinetičkog modela primenom programskog paketa MatLab i samostalno postavlјanje premisa modela. Na osnovu dosadašnjeg zalaganja i postignutih rezultata Komisija je mišlјenja da kandidat poseduje sve kvalitete neophodne za samostalan naučno-istraživački rad.


4. OSTVARENI NAUČNI DOPRINOS 4.1. Prikaz ostvarenih naučnih doprinosa U okviru ove doktorske disertacije ostvaren je značajan naučni doprinos u razvoju sistema za prečišćavanje vode i uklanjanje jona teških metala primenom prirodnih i sintetičkih zeolita kao adsorbenata. Posebno se mogu izdvojiti sledeći klјučni naučni doprinosi:

• određeni su parametri adsorpcije Cu(II), Mn(II), Zn(II), Ni(II) i Pb(II), na prirodnom zeolitu klinoptilolitu i to: kapacitet adsorpcije, ravnotežni parametri, mehanizam i kinetika procesa, potrebno vreme kontakta za postizanje ravnoteže, kao i afinitet zeolita u odnosu na ispitivane katjone;

• razvijen je i uspešno primenjen nov kinetički model dva ravnotežna procesa za opisivanje kinetike adsorpcije katjona teških metala na zeolitu zasnovan na mehanizmu jonske izmene;

• određeni su parametri adsorpcije Cu(II) i Mn(II) na granulisanom zeolitu A i to: kapacitet adsorpcije, ravnotežni parametri, kinetika procesa i potrebno vreme kontakta za postizanje ravnoteže;

• definisani su hidrodinamički parametri i operativni režimi fluidizovanih slojeva granulisanog zeolita A;

• određena je kinetika uklanjanja Cu(II) u fluidizovanom sloju granulisanog zeolita A; • određen je postupak za regeneraciju zeolita A i desorpciju Cu(II) i Mn(II); • pokazana je primenlјivost fluidizovanog sloja granulisanog zeolita A u ponovlјenim

ciklusima adsorpcije i desorpcije Mn(II). 4.2. Kritička analiza rezultata istraživanja Istraživanja u okviru ove disertacije su koncipirana na osnovu definisanih cilјeva i detalјne analize literaturnih podataka iz oblasti primene zeolita kao adsorbenata za uklanjanje jona teških metala iz vodenih rastvora za primenu u prečišćavanju otpadnih voda. Primenjena je metodologija ispitivanja procesa adsorpcije u skladu sa savremenom literaturom, ali je i kritički ispitana kinetika procesa i primenlјivost kinetičkih modela predloženih u literaturi, tako da je razvijen nov kinetički model dva ravnotežna procesa koja su zasnovana na mehanizmu jonske izmene. Ovaj model uspešno je primenjen na eksperimentalne podatke adsorpcije katjona Cu(II), Mn(II), Zn(II), Ni(II) i Pb(II) na prirodnom zeolitu i Mn(II) na zeolitu A. Dobijene kinetičke konstante su omogućile kvantitativno poređenje parametara procesa adsorpcije tako da su vrednosti ovih konstanti ukazale na sličan trend kao pri određivanju afiniteta prirodnog zeolita i to po redosledu: Pb(II) > Cu(II) > Zn(II) ≈ Mn(II) > Ni(II). Model je takođe pokazao odlično predviđanja kinetike adsorpcije Zn(II) i Ni(II) na prirodnom zeolitu. Uzevši u obzir sve navedene rezultate opisivanja adsorpcije različitih katjona metala na dve vrste zeolita, može se zaklјučiti da nov kinetički model uspešno kvantitativno izražava osnovne karakteristike procesa tako da je primenlјiv za širu upotrebu u opisivanju i analizi kinetike adsorpcije različitih katjona metala na različitim vrstama zeolita. Pored toga, u ovoj doktorskoj disertaciji uspešno je razvijen i primenjen sistem sa fluidizacijom granulisanog zeolita A za uklanjanje katjona teških metala iz vodenih rastvora na laboratorijskom nivou. Ova istraživanja su u saglasnosti sa najnovijim trendovima ispitivanja primene zeolita kao adsorbenata u fluidizovanim sistemima za obradu otpadnih voda tako da daju nedvosmislen doprinos ovoj oblasti. Dobijeni rezultati su ukazali na značajan potencijal fluidizovanih sistema sa granulisanim zeolitom za industrijsku primenu uz mogućnosti regeneracije i upotrebe u ponovlјenim ciklusima. 4.3. Verifikacija naučnih doprinosa Kandidat Mina Jovanović, dipl. inž. tehnologije je potvrdila rezultate istraživanja u svojoj doktorskoj disertaciji objavlјivanjem radova u vrhunskim međunarodnim časopisima, kao i


saopštenjima na međunarodnim i nacionalnim konferencijama. Iz disertacije su proistekla 2 rada u međunarodnim časopisima izuzetnih vrednosti, 2 rada u vrhunskim međunarodnim časopisima, 2 rada saopštena na skupovima međunarodnog značaja štampana u celini, 3 rada saopštena na skupovima međunarodnog značaja štampana u izvodu, i 3 rada saopštena na skupovima nacionalnog značaja štampana u izvodu. 1. Rad u međunarodnom časopisu izuzetnih vrednosti – M21a

1. Mina Jovanovic, Iztok Arcon, Janez Kovac, Natasa Novak Tusar, Bojana Obradovic, Nevenka Rajic, Removal of manganese in batch and fluidized bed systems using beads of zeolite a as adsorbent, Micropor. Mesopor. Mater., 226, 378-385, 2016, ISSN: 1387-1811, IF 2014: 3.453 (Chemistry, Applied 7/72)

2. Mina Jovanovic, Nevenka Rajic, Bojana Obradovic, Novel kinetic model of the removal of divalent heavy metal ions from aqueous solutions by natural clinoptilolite, J. Hazard. Mater., 233-234, 57-64, 2012, ISSN: 0304-3894, IF 2012: 3.925 (Engineering, Civil 2/122)

2. Rad u vrhunskom međunarodnom časopisu – M21

1. Mina Jovanovic, Zeljko Grbavcic, Nevenka Rajic, Bojana Obradovic, Removal of Cu(II) from aqueous solutions by using fluidized zeolite A beads: Hydrodynamic and sorption studies, Chem. Eng. Sci., 117, 85-92, 2014, ISSN: 0009-2509, IF 2013: 2.613, (Engineering, Chemical 24/133)

2. Nevenka Rajic, Djordje Stojakovic, Mina Jovanovic, Natasa Zabukovec, Matjaz Mazaj, Venceslav Kaucic, Removal of nickel(II) ions from aqueous solutions using the natural clinoptilolite and preparation of nano-NiO on the exhausted clinoptilolite, Appl. Surf. Sci., 257(5), 1524-1532, 2010, ISSN: 0169-4332, IF 2011: 2.103 (Materials Science, Coatings and Films 2/18)

3. Saopštenje sa skupa međunarodnog značaja štampano u celini – M33

1. Mina Jovanovic, Nevenka Rajic, Zeljko Grbavcic, Bojana Obradovic, Zeolite A in a fluidized bed reactor: Hydrodynamic and Cu(II) sorption studies, Proceedings of the 5th Serbian-Croatin-Slovenian Symposium on Zeolites, Zlatibor, Serbia, 2013., pp. 128-131

2. Mina Jovanovic, Nevenka Rajic, Bojana Obradovic, Kinetic modelling of copper removal from aqueous solutions using natural zeolite, Proceedings of the 4th Slovenian-Croatian Symposium on Zeolites, Ljubljana, Slovenia 2011., pp. 81- 84

4. Saopštenje sa skupa međunarodnog značaja štampano u izvodu – M34

1. Mina Jovanovic, Darja Maucec, Janez Kovac, Bojana Obradovic, Natasa Novak Tusar, Nevenka Rajic, Removal of Mn(II) from aqueous solution using zeolite A: Mechanism and kinetics, Slonano 2012, Ljubljana, Slovenija, October 24 – 26, 2012., Book of Abstracts, pp. 97

2. Mina Jovanovic, Nevenka Rajic, Bojana Obradovic, Cu(II) sorption on natural clinoptilolite: experiments and kinetics modeling, 5th International FEZA Conference, Valencia, Spain, 2011., Book of Abstracts, pp. 621-622

3. Mina Jovanovic, Ivana Culibrk, Nevenka Rajic, Bojana Obradovic, Removal of copper ions from aqueous solutions by zeolite A in a fluidized bed reactor, 2nd International Workshop on Characterization, Properties and Applications of Nanostructured Ceramics, Polymers and Composites, TMF, Belgrade, Serbia, 2011., Book of Abstracts, P21, pp. 45


5. Saopštenje sa skupa nacionalnog značaja štampano u izvodu – M64 1. Mina Jovanović, Iztok Arcon, Natasa Novak Tusar, Bojana Obradović, Nevenka Rajić,

Mn(II) adsorption onto commercial zeolite A: process kinetics and mechanism, 13th Young Researchers Conference – Materials Science and Engineering, SASA, December 10 – 12, 2014., Belgrade, Serbia, Programme and the Book of Abstracts, XII/4, pp. 39

2. Mina Jovanović, Srdjan Vidović, Nevenka Rajić, Bojana Obradović, Removal of copper from aqueous solutions using a fluidized bed reactor, Tenth Young Researchers Conference – Materials Science and Engineering, SASA, Belgrade, Serbia, 2011., Book of Abstracts, II/8, pp. 31

3. Mina Jovanovic, Djordje Stojakovic, Nevenka Rajic, Removal of Ni(II) ions from aqueous solutions by natural zeolite, Osma konferencija mladih istraživača Nauka i inženjerstvo novih materijala, Beograd, Srbija, Decembar 21-23, 2009., Knjiga apstrakata, pp. 26

5. ZAKLjUČAK I PREDLOG 5.1.Kratak osvrt na disertaciju u celini Na osnovu iznetog, Komisija smatra da doktorska disertacija kandidata Mine Jovanović, dipl. inž. tehnologije, pod nazivom „Uklanjanje jona metala iz vodenih rastvora korišćenjem zeolita: mehanizam, kinetika i primena u fluidizovanom sloju“ predstavlјa značajan i originalni naučni doprinos u oblasti Tehnološkog inženjerstva i, posebno Hemijskog inženjerstva, kao i jednim delom i u oblasti Hemijskih nauka, što je potvrđeno radovima objavlјenim u časopisima međunarodnog značaja najvišeg ranga. Predmet i cilјevi istraživanja su jasno navedeni i ostvareni. Komisija smatra da doktorska disertacija pod nazivom „Uklanjanje jona metala iz vodenih rastvora korišćenjem zeolita: mehanizam, kinetika i primena u fluidizovanom sloju“ u potpunosti ispunjava sve zahtevane kriterijume. Kandidat je pokazao izuzetnu sklonost i sposobnost za bavlјenje naučno-istraživačkim radom, kao i samostalnost u svim fazama izrade ove disertacije. 5.2. Predlog komisije Nastavno-naučnom veću Komisija predlaže Nastavno-naučnom veću Tehnološko-metalurškog fakulteta da prihvati ovaj Izveštaj i da ga zajedno sa podnetom disertacijom Mine Jovanović, dipl. inž. tehnologije, pod nazivom „Uklanjanje jona metala iz vodenih rastvora korišćenjem zeolita: mehanizam, kinetika i primena u fluidizovanom sloju” izloži na uvid javnosti u zakonski predviđenom roku i uputi na konačno usvajanje Veću naučnih oblasti tehničko-tehnoloških nauka Univerziteta u Beogradu, kao i da nakon završetka procedure, pozove kandidata na usmenu odbranu disertacije pred Komisijom u istom sastavu. U Beogradu, 18. maj 2016. godine

ČLANOVI KOMISIJE _________________________________ Dr Bojana Obradović, redovni profesor

Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet _________________________________

Dr Nevenka Rajić, redovni profesor Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet

_________________________________ Dr Nikola Nikačević, vanredni profesor

Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet ________________________________

Dr Ljilјana Damjanović, vanredni profesor Univerzitet u Beogradu, Fakultet za fizičku hemiju


UNIVERZITET U BEOGRADU TEHNOLOŠKO-METALURŠKI FAKULTET NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU Predmet: Referat o urađenoj doktorskoj disertaciji kandidata Vladimira Pavićevića

Odlukom br. 35/82 od 03.03.2016. godine, imenovani smo za članove Komisije za pregled, ocenu i odbranu doktorske disertacije kandidata Vladimira Pavićevića pod naslovom:

„Bezotpadna tehnologija prerade ploda kleke (Juniperus communis L.)” Posle pregleda dostavlјene disertacije i drugih pratećih materijala i razgovora sa

kandidatom, Komisija je sačinila sledeći

R E F E R A T 1. UVOD 1.1. Hronologija odobravanja i izrade disertacije 11.06.2012. Kandidat Vladimir Pavićevićje prijavio temu doktorske disertacije pod naslovom „Bezotpadna tehnologija prerade ploda kleke (Juniperus communis L.)”. 26.06.2014. Nastavno-naučno veće je donelo odluku br 35/170 o imenovanju članova Komisije za ocenu naučne zasnovanosti teme doktorske disertacije Vladimira Pavićevića pod naslovom „Bezotpadna tehnologija prerade ploda kleke (Juniperus communis L.)”. 03.11.2014. Nastavno-naučno veće je prihvatilo ocenu Komisije o naučnoj zasnovanosti teme doktorske disertacije pod naslovom „Bezotpadna tehnologija prerade ploda kleke (Juniperus communis L.)”, kandidata Vladimira Pavićevića, po odluci br 35/297, a za mentora je imenovan dr Dragan Povrenović, vanredni profesor TMF-a. 24.11.2014. Na sednici Veća naučnih oblasti tehničkih nauka Univerziteta u Beogradu data je saglasnost na predlog teme doktorske disertacije Vladimira Pavićevića pod naslovom „Bezotpadna tehnologija prerade ploda kleke (Juniperus communis L.)” (Odluka 6/206-5278/2-14). 03.03.2016. Nastavno-naučno veće je donelo odluku o imenovanju članova Komisije za ocenu i odbranu doktorske disertacije Vladimira Pavićevića pod naslovom „Bezotpadna tehnologija prerade ploda kleke (Juniperus communis L.)” u sastavu prof. dr Dragan Povrenović, TMF, prof. dr Slobodan Petrović, TMF, prof. dr Vlada Velјković, Tehnološki fakultet, Leskovac i doc. dr Svetomir Milojević, Fakultet tehničkih nauka, Kosovska Mitrovica (Odluka br. 35/82). 1.2. Naučna oblast disertacije

Istraživanja u okviru ove doktorske disertacije pripadaju naučnoj oblasti Hemija i hemijska tehnologija, uža naučna oblast Inženjerstvo zaštite životne sredine, za koju je Tehnološko−metalurški fakultet matična ustanova. Mentor disertacije je dr Dragan Povrenović, dipl.inž., vanredni profesor, koji je biran za oblast Inženjerstvo zaštite životne sredine. 1.3. Biografski podaci o kandidatu Vladimir Pavićević rođen je 20.6.1960. godine u Beogradu, gde je završio osnovnu školu i Devetu beogradsku gimnaziju. Studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu Univerziteta u Beogradu započeo je 1978. godine i diplomirao je maja 1983. godine, sa prosečnom ocenom u toku studija 9,53 i ocenom diplomskog rada 10. Na poslediplomske studije na Katedri za neorgansku hemijsku tehnologiju upisao se 1983. godine, ispite je položio sa prosečnom ocenom 9,86 i magistarski rad sa temom „Termodinamika sistema Na2SO4−NaH2PO4−H2O” odbranio je


1994. godine. Od 1984. godine radi kao asistent-pripravnik i asistent na Katedri za neorgansku hemijsku tehnologiju i Katedri za inženjerstvo zaštite životne sredine. Od 2010. je u zvanju stručnog saradnika na Katedri za inženjerstvo zaštite životne sredine. Na Visokoj školi strukovnih studija Beogradska politehnika (bivšoj Višoj politehničkoj školi u Beogradu) predavao je u zvanju višeg predavača od 1995. do 2009. godine.

U naučnom i stručnom radu bavi se inženjerstvom zaštite životne sredine (tehnologija pripreme vode, tehnologija prečišćavanja otpadnih voda, upravlјanje komunalnim otpadom, upravlјanje opasnim otpadom, remedijacija zagađenih sredina), bioprocesnim inženjerstvom i hemijskom termodinamikom. Učestvovao je u projektima osnovnih istraživanja u hemiji, projektima tehnološkog razvoja i projektima iz oblasti zaštite životne sredine koje su finansirale Evropska agencija za rekonstrukciju (EAR), Program Ujedinjenih nacija za razvoj (UNDP), Švedska agencija za međunarodnu saradnju (SIDA), Kralјevina Norveška i Nemačka savezna agencija za zaštitu životne sredine (Umweltbundesamt), a realizovala resorna ministarstva tokom prethodnih godina. Član je Srpskog hemijskog društva (član Upravnog odbora u više mandata i Predsedništva u dva mandata), Udruženja za tehnologiju vode i sanitarno inženjerstvo (član Programsko−redakcionog odbora zadužen za opasan otpad Međunarodne konferencije Otpadne vode, komunalni čvrsti otpad i opasan otpad od 2003. godine) i Asocijacije za upravlјanje čvrstim otpadom Srbije. Stekao je zvanje odgovornog projektanta tehnoloških procesa Inženjerske komore Srbije. 2. OPIS DISERTACIJE 2.1. Sadržaj disertacije

Doktorska disertacija kandidata Vladimira Pavićevića, dipl. inž. tehnol., napisana je na 124 strane i sadrži sledeće glavne delove: Uvod (3 strane), Teorijski deo (24 strane), Eksperimentalni deo (12 strana), Rezultati i diskusija (71 strana), Zaklјučak (3 strane) i Literatura sa 96 referenci (11 strana). Kandidat je, uz tekst disertacije, kao prilog priložio biografiju i dodatke propisane pravilima Univerziteta o podnošenju doktorskih teza na odobravanje. Na početku disertacije dat je rezime na srpskom i engleskom jeziku, kao i spisak korišćenih simbola i skraćenica. Disertacija sadrži ukupno 63 slike (9 slika su preuzete iz literature, 54 slike su prikaz originalanih rezultata) i 18 tabela (4 tabele su preuzete iz literature, 14 tabela je prikaz orginalnih rezultata). 2.2. Kratak prikaz pojedinačnih poglavlјa

Naslov doktorske disertacije je jasno formulisan i ukazuje na predmet obavlјenih istraživanja. U rezimeu je dat kratak pregled ostvarenih rezultata, kao i naučni doprinos rezultata istraživanja.

Uvod prikazuje kratak presek stanja u oblasti problematike disertacije s posebnim osvrtom na klasičnu i mikrotalasnu hidrodestilaciju. Ukazano je, takođe, na predmet i glavne cilјeve istraživanja sprovedenih u okviru doktorske disertacije. Teorijski deo predstavlјa bilјku kleku (Juniperus communis L.), njene morfološke osobine, rasprostranjenost i značaj, sam plod kleke (Fructus Juniperi), njegovu strukturu, vreme i način berbe, kao i hemijski sastav. Navedena je upotreba kleke u narodnoj i tradicionalnoj medicini, veterini, farmaceutskoj i prehrambenoj industriji, s posebnim osvrtom na komercijalno korišćenje tečnog i čvrstog ostatka. Najvažniji proizvod prerade ploda kleke je etarsko ulјe (Aetheroleum Juniperi), pa su posebno prikazane njegove fizičko−hemijske osobine, hemijski sastav, struktura najvažnijih komponenti, njihova farmakološka svojstva i glavne aspekte njegove primene. Predstavlјeni su tehnološki postupci za dobijanje etarskog ulјa: mehaničko presovanje, različite ekstrakcije i postupak hidrodestilacije, koji je kao najznačajniji i detalјnije obrađen. Prikazan je teorijski aspekt i navedene su i objašnjene tri vrste hidrodestilacije: vodom, vodom i


vodenom parom i vodenom parom. Kinetika hidrodestilacije je opisana modelima zasnovanim na nestacionarnoj difuziji, modelom kinetike pseudo prvog reda i fenomenološkim modelima (troparametarskim modelom Sovove i Aleksovskog i jednostavnijim dvoparametarsim modelom Milojevića i Velјkovića).

Eksperimentalni deo sadrži prikaz procesa hidrodestilacije kroz opis bilјnog materijala, pripreme ploda kleke za hidrodestilaciju, aparature po Klevendžeru (Clavenger) i detalјnog postupka izvođenja hidrodestilacije etarskog ulјa. Određivanje njegovog hemijskog sastava vršeno je gasnom hromatorafijom sa plameno−jonizujućim detektorom (GC/FID) i gasnom hromatorafijom sa masenom spetrometrijom (GC/MS) čije su procedure detalјno navedene. Kod određivanja antioksidativne aktivnosti etarskog ulјa, tečnog i čvrstog ostatka hidrodestilacije dat je popis korišćenih hemikalija, priprema metanolnog ekstrakta čvrstog ostatka, kao i postupci određivanja ukupnih fenola, flavonoida i flavonola. Posebno su predstavlјene neenzimske indirektne metode, tj testovi na stabilne DPPH•, ABTS•+ i OH•- radikale. Za određivanje antimikrobne aktivnosti opisani su priprema sojeva mikroorganizama, ekstrakata i uzoraka, kao i primenjena bujon−mikrodiluciona metoda.

Poglavlјe Rezultati i diskusija ima pet potpoglavlјa. U prvom potpoglavlјu prikazani su rezultati istraživanja mehanizma, kinetike, prinosa i hemijskog sastava etarskih ulјa ploda kleke dobijenih klasičnom (HD) i mikrotalsnom hidrodestilacijom (MHD) pri različitim brzinama destilacije. Oba procesa se odigravaju po istom mehanizmu koji uklјučuje istovremeno „brzo” (ispiranje) i „sporo” (difuzija) izdvajanje etarskog ulјa. Kao rezultat, isti kinetički modeli mogu biti primenjeni za oba procesa. Na osnovu postojećih modela za HD razvijen je i potvrđen kinetički model za MHD etarskog ulјa kleke. Pošto je ovaj kinetički model proveren za različito bilјe, on ima opšti značaj. Prinos etarskog ulјa povećava se sa porastom brzine hidrodestilacije i za HD i za MHD, pri čemu su veći prinosi dobijeni za HD. Rezultati GC/FID i GC/MS analize ukazuju da nisu pronađene razlike u kvalitativnom hemijskom sastavu etarskih ulјa izdvojenih pomoću HD i MHD. Međutim, način zagrevanja (HD ili MHD) ima uticaj na kvantitativnu promenu hemijskog sastava. Tehnika izdvajanja ima najmanji uticaj kod lakoisparlјivih komponenti, srednji kod teškoisparlјivih komponenti i najveći kod srednjeisparlјivih komponenti. U drugom potpoglavlјu ispitan je uticaj brzine destilacije i hidromodula na prinos i sastav etarskog ulјa. Prinos se povećava sa porastom brzine destilacije za sve hidromodule. Prinos se ne menja sa povećanjem hidromodula pri najmanjoj brzini destilacije, ali se smanjuje pri većim brzinama destilacije. Brzina destilacije i hidromodul ne utiču na kvalitativni hemijski sastav etarskog ulјa, ali utiču na njegov kvantitativan sastav. Promene u zavisnosti od brzine destilacije pri različitim hidromodulima ima jasne opšte trendove prema vrsti komponenata. Brzina destilacije ima najmanji uticaj na kvantitativnu promenu hemijskog sastava kod lakoisparlјivih komponenti, srednji kod teškoisparlјivih komponenti i najveći kod srednjeisparlјivih komponenti. Promena hidromodula mnogo manje utiče na kvantitivni hemijski sastav od promene brzine destilacije. U trećem potpoglavlјu analizirani su rezultati istraživanja uticaja načina i vremena mlevenja ploda kleke na prinos i kavntitativan hemijski sastav etarskih ulјa ploda kleke dobijenih klasičnom i mikrotalsnom hidrodestilacijom. Dok se ukupan prinos etarskog ulјa smanjuje sa produženjem vremena „suvog“ mlevenja zbog gubitka dela lakoisparlјivih komponenti etarskog ulјa usled zagrevanja suve bilјne mase, on se povećava sa produženjem vremena „mokrog“ mlevenja (sa vodom). Vreme mlevenja ima veći uticaj na promenu hemijskog sastava kod „suvog“ nego kod „mokrog“ mlevenja. Četvrto potpoglavlјe prikazuje rezultate analize diferencijalnih troškova energije hidrodestilacije u cilјu optimizacije potrošnje energije. Pokazano je da se optimizacijom vremena trajanja hidrodestilacije mogu postiće značajne uštede u zavisnosti od primenjenog scenarija. U poslednjem potpoglavlјu diskutovani su rezulati ispitivanja antioksidativne i


antimikrobne aktivnosti tečnog i čvrstog ostatka hidrodestilacije. Ovi rezultati su potvrdili da oba ostatka pokazuju ispitivane biološke aktivnosti.

U poglavlјu Zaklјučak, koncizno su izneti postignuti rezultati istraživanja koji su u potpunosti saglasni sa postavlјenim cilјevima disertacije. Ukazano je da su rezultati ove doktorske disertacije fundamentalni i aplikativni.

Na kraju disertacije navedena je Literatura koja sadrži sve reference citirane u radu. 3. OCENA DISERTACIJE 3.1. Savremenost i originalnost

Problematika disertacije se odnosi na istraživanja klasične i mikrotalsne hidrodestilacije etarskog ulјa ploda kleke pri različitim brzinama destilacije i različitim hidromodulima. Hidrodestilacija je jednostavna separaciona tehnika, bezbedna za izvođenje, bez štetnog uticaja na životnu sredinu, kojom se proizvodi etarsko ulјe visokog kvaliteta, pa se najviše koristi i u laboratorijskim istraživanjima i industrijskoj proizvodnji. Tokom poslednje decenije klasična hidrodestilacija je unapređena uvođenjem tehnike mikrotalasnog zračenja za zagrevanje vodene suspenzije bilјnog materijala, koja je korišćena za izdvajanje etarskog ulјa iz različitog bilјa. Međutim, ova moderna separaciona tehnika nije primenjena za izdvajanje etarskog ulјa iz ploda kleke, sve do istraživanja obavlјenih u okviru ove disertacije. Veliki značaj imaju i rezultati istraživanja kinetike klasične i mikrotalsne hidrodestilacije etarskog ulјa ploda kleke, koji su pokazali da se oba procesa odigravaju istim mehanizmima: istovremenim ispiranjem i difuzijom. Razvijeni kinetički model popuniće prazno mesto u literaturi u oblasti kinetike mikrotalsne hidrodestilacije na primeru etarskog ulјa iz ploda kleke. Dodatna vrednost ove disertacije je su rezultati istraživanja uticaja načina pripreme ploda kleke za hidrodestilaciju, koja su uporedila „suvo“ i „mokro“ mlevenje ploda kleke, o čemu se do sada nije vodilo računa. Određivanjem antioksidativne i antimikrobne aktivnosti tečnog i čvrstog ostatka hidrodestilacije, o čemu nema dostupnih literaturnih podataka, dokazano da su one vredne sirovine koje mogu imati komercijalnu primenu.

3.2. Osvrt na referentnu i korišćenu literaturu

Prilikom izrade disertacije korišćena je brojna literatura koju čini 96 bibliografskih referenci. Navedeni radovi su korišćeni prilikom planiranja eksperimentalnog rada, analize i tumačenja rezultata istraživanja i izvođenja zaklјučaka. Iz obrazloženja predložene teme disertacije i objavlјenih radova, kao i navoda korišćene literature, jasno je da kandidat Vladimir Pavićević dobro poznaje problematiku realizovanih istraživanja. 3.3. Opis i adekvatnost primenjenih naučnih metoda

U okviru disertacije korišćene su tehnike klasične i mikrotalasne hidrodestilacije uz primenu aparature po Klevendžeru. Tokom obe destilacije, u odabranim vremenskim intervalima, merena je zapremina izdvojenog etarskog ulјa radi određivanje prinosa. Sakuplјeno etarsko ulјe je, posle sušenja anhidrovanim natrijum-sulfatom, čuvano u zatvorenim vijalama u frižideru na 4 oC. Hemijski sastav etarskog ulјa je određivan gasnom hromatografijom i masenom spektrometrijom GC/FID i GC/MS. Komponente etarskog ulјa su identifikovane poređenjem njihovih masenih spektara sa odgovarajućim bazama podataka Wiley275 i NIST/NBS. Eksperimentalne vrednosti za retenciona vremena su određene korišćenjem kalibrisanog programa AMDIS ver.2.64, a zatim poređene sa vrednostima iz dostupne literature. Parametri kinetičkih modela su određeni pomoću nelinearne regresije metodom najmanjih kvadrata uz pomoć računarskog programa koji koristi algoritam Levenberg-Marquardt, koji kombinuje metode Gauss-Newton i najbržeg opadanja (steepest descent method) za podešavanje vrednosti parametara u iterativnoj proceduri. Za određivanje antioksidativnog kapaciteta korišćene su neenzimske indirektne metode DPPH, ABTS i „hvatanje OH radikala”, dok je za određivanje antimikrobne aktivnosti korišćena mikrodiluciona


metoda i veći broj bakterija i glјivica. Sve primenjene metode su adekvatne i široko se primenjuju u istraživanjima hidrodestilacije etarskih ulјa iz različitog bilјa. 3.4. Primenlјivost ostvarenih rezultata

Originalni rezultati koji su ostvareni pri izradi ove disertacije su aplikativni i pružaju mogućnost za realizaciju u praksi. Uvođenje “mokrog“ mlevenja ploda kleke će unaprediti postojeće postupke dobijanja etarskog ulјa ploda kleke u smislu smanjenja gubitaka lakoispralјivih komponenti. Razvijeni laboratorijski postupak dobijanja etarskog ulјa mikrotalsnom hidrodestilacijom može poslužiti kao osnova za razvoj poluindustrijskog postupka proizvodnje etarskog ulјa iz ploda kleke. I tečni i čvrsti ostatak hidrodestilacije se mogu iskoristiti kao sirovine za pripremu vrednih proizvoda sa antioksidativnom i antimikrobnom aktivnošću. Prema toma, postupak mikrotalasne hidrodestilacije je društveno opravdan, jer omogućava primenu ploda kleke za dobijanje proizvoda sa dodatnom vrednošću. On, takođe, može doprineti pobolјšanju ekonomskog standarda ruralnih regiona na kojima uspeva kleka, i to angažovanjem lokalnog stanovništva na sakuplјanju ploda kleke i direktnim zapošlјavanjem u procesima hidrodestilacije. 3.5. Ocena dostignutih sposobnosti kandidata za samostalni naučni rad

Kandidat Vladimir Pavićevićje, tokom izrade ove doktorske disertacije, pokazao samostalnost u kreiranju i realizaciji eksperimenta i analizi i obradi rezultata. Uspešna primena savremenih naučnih saznanja i metoda i pokazana zrelost u pristupu i realizaciji istraživanja ukazuju da je kandidat sposoban za samostalan naučnoistraživački rad. 4. OSTVARENI NAUČNI DOPRINOS 4.1. Prikaz ostvarenih naučnih doprinosa

Predmet istraživanja ove disertacije je mikrotalsna hidrodestilacija etarskog ulјa ploda kleke pri različitim brzinama destilacije i različitim hidromodulima. Radi ocene doprinosa mikrotalsanog zagrevanja efektima hidrodestilacije, uporedo je istraživana i klasična hidrodestilacija. Utvrđeno je da je mehanizam destilacije etarskog ulјa pri mikrotalsnoj hidrodestilaciji identičan mehanizmu koji je utvrđen za klasičnu hidrodestilaciju. Kao posledica, isti kinetički model koji uklјučuje istovremeno ispiranje i difuziju etarskog ulјa može se primeniti na oba procesa ali sa različitim parametrima modela. Takođe, način i intenzitet zagrevanja ne utiče na kvalitativni hemijski sastav etarskog ulјa, ali da utiče na kvantitativni sastav, i to naročito kod srednjeisparlјivih komponenti. Nezavisno od tehnike zagrevanja i hidromoduka, prinos etarskog ulјa se povećava sa porastom brzine destilacije. Značajan rezultat je da prinos etarskog ulјa zavisi od načina pripreme ploda kleke za hidrodestilaciju i da je on veći kod „mokrog“ nego kod „suvog“ mlevenja zbog manjeg gubitka lakoisparlјivih komponenti. Pokazano je, takođe, da tečni i čvrsti ostaci hidrodestilacije imaju i antimikrobnu i antioksidativnu aktivnost.

Naučni doprinos prikazanih istraživanja, odnosi se pre svega, na: • utvrđivanje uticaja načina i vremena pripreme ploda kleke („suvo“ i „mokro“ mlevenje),

tehnike (klasična i mikrotalasna hidrodestilacija) i operativnih uslova hidrodestilacije (brzina destilacije i hidromodul) na prinos i hemijski sastav etarskog ulјa ploda kleke,

• optimizacija utroška energije, tj. vremena trajanja hidrodestilacije etarskog ulјa ploda kleke,

• definisanje mehanizama i kinetičkih modela klasične i mikrotalasne hidrodestilacije etarskog ulјa ploda kleke,

• utvrđivanje antioksidativne i antimikrobne aktivnoset tečnog i čvrstog ostatka hidrodestilacije etarskog ulјa ploda kleke.


4.2. Kritička analiza rezultata istraživanja Sagledavanjem cilјeva i postavlјenih hipoteza u odnosu na dobijene rezultate, može se

konstatovati da prikazana istraživanja u potpunosti zadovolјavaju kriterijume jedne doktorske disertacije. Uvidom u dostupnu literaturu iz ove oblasti, kao i u rezultate koji su dobijeni primenom adekvatne metodologije, može se zaklјučiti da su korišćene metode u skladu sa savremenim metodama i da su rezultati do kojih je došao kandidat značajni ne samo sa naučnog, već i praktičnog aspekta. 4.3. Verifikacija naučnih doprinosa

Kandidat Vladimir Pavićević, dipl. inž. tehnol., do sada je objavio i saopštio sledeće radove, koji uklјučuju rezultate proizašle iz ove disertacije: M21 – Rad u vrhunskom međunarodnom časopisu 1. Pavićević V., Marković M., Milojević S., Ristić M., Povrenović D., Veljković V. (2016),

Microwave-assisted hydrodistillation of juniper berry essential oil: kinetic modeling and chemical composition, J Chem Technol Biot, Vol 91, No 4, 883−891., ISSN 1097-4660, Engenireeing, Chemical 39/135, IF(2014) 2,249

M23 – Radovi u međunarodnom časopisu 1. Milojević S., Radosavljević D., Pavićević V., Pejanović S., Veljković V. (2013), Modeling

the kinetics of essential oil hydrodistillation from plant materials, Hem Ind, Vol 67, No 5, 843–859., ISSN 0367−598X, Engenireeing, Chemical 103/133, IF(2013) 0,562

2. Pavićević V., Radović M., Milojević S., Marković M., Ristić M., Povrenović D.; Uticaj brzine hidrodestilacije i hidromodula na hemijski sastav etarskog ulja kleke (Juniperus communis L.), Hem Ind, DOI:10.2298/HEMIND151119011P

M33 –Saopštenja sa međunarodnog skupa štampana u celini 1. Pavićević V., Milojević S., Radosavljević D., Veljković V., Ristić M. (2013), Energy

consumption optimization of essential oil hydrodistillation from juniper berries, Proceedings of the VI International Conference on Sustainable Energy and Environmetal Protection (SEEP), Maribor, 601−607.

2. Milojević S., Đorđević B., Marković M., Ristić M., Pilčević D., Radović M., Pavićević V. (2013), Characterization of juniper berry (Juniperus Communis L.) essential oil from Sijarinska župa region, Proceedings of the XIII International Conference Research and Development in Mechanical Industry (RADMI), Kopaonik, 875−881.

3. Pavićević V., Radovanović J., Marković M., Milojević S., Ristić M., Mitić M., Pilčević D. (2014), Characterization of juniper berry (Juniperus Communis L.) essential oil from Rogozna mountain, Proceedings of the XIV International Conference Research and Development in Mechanical Industry (RADMI), Topola, 904−912.

5. ZAKLjUČAK I PREDLOG Predmetna doktorska disertacija predstavlјa značajan i originalan naučni doprinos, a što je

potvrđeno publikovanjem delova disertacije u vidu jednog rada u vrhunskom međunarodnom časopisu, dva rada u međunarodnimm časopisima i tri rada kroz saopštenja na međunarodnim skupovima, štampana u celini. Kandidat Vladimir Pavićević je pokazao samostalnost i potrebne veštine u izradi doktorske disertacije i poseduje sve neophodne sposobnosti za bavlјenje


naučno−istraživačkim radom. Komisija predlaže Nastavno-naučnom veću da se doktorska disertacija pod nazivom „Bezotpadna tehnologija prerade ploda kleke (Juniperus communis L.)” kandidata Vladimira Pavićevića prihvati, izloži na uvid javnosti i uputi na konačno usvajanje Veću naučnih oblasti tehničkih nauka Univerziteta u Beogradu.

ČLANOVI KOMISIJE

..................................................... Prof. dr Dragan Povrenović, mentor


................................................... Prof. dr Slobodan Petrović


................................................. Prof. dr Vlada Velјković

Univerzitet u Nišu Tehnološki fakultet u Leskovcu

................................................. Doc. dr Svetomir Milojević

Univerzitet u Prištini Fakultet tehničkih nauka u Kosovskoj Mitrovici


NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU TEHNOLOŠKO-METALURŠKOG FAKULTETA UNIVERZITETA U BEOGRADU Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta u Beogradu održanoj 28.01.2016. godine imenovani smo za članove Komisije za podnošenje izveštaja o ispunjenosti uslova za izbor u naučno-istraživačko zvanje NAUČNI SARADNIK kandidata dr Jasmine Stojkovske, dipl. molekularnog biologa i fiziologa. O navedenom kandidatu Komisija podnosi sledeći

IZVEŠTAJ 1.1. BIOGRAFSKI PODACI Dr Jasmina Pavić, udata Stojkovska, je rođena 01.03.1979. godine, Beogradu. Gimnaziju u Obrenovcu, prirodno - matematički smer, završila je 1998.godine. Iste godine upisala je studije na Biološkom fakultetu Univerziteta u Beogradu, smer molekularna biologija i fiziologija. Studije je završila u junu 2004.godine sa srednjom ocenom u toku studija 8,89 i ocenom 10 na diplomskom radu. Školske 2005/06. godine upisala je poslediplomske studije, Odsek Biohemijsko inženjerstvo, na Tehnološko-metalurškom fakultetu Univerziteta u Beogradu pod mentorstvom prof. dr Bojane Obradović. U okviru poslediplomskih studija, položila je sve ispite, sa prosečnom ocenom 9,78. U oktobru 2010. godine odbranila je magistarsku tezu pod nazivom "Ispitivanje biomaterijala i bioreaktorskih uslova koji imitiraju in vivo sredinu za inženjerstvo tkiva hrskavice i kosti" i stekla zvanje magistar tehničkih nauka. Doktorsku disertaciju nastavila je da radi na istom fakultetu pod rukovodstvom prof. dr Bojane Obradović. U decembru 2015. godine odbranila je doktorsku disertaciju pod nazivom "Dobijanje i karakterisanje nanokompozitnih hidrogelova na bazi alginata i nanočestica srebra za primenu u biomedicini" i stekla zvanje doktora tehničkih nauka.

Pohađala je i sa uspehom položila završne ispite na nekoliko međunarodnih letnjih škola iz oblasti biomedicinskog inženjerstva:

1. International Summer School "Cell and Tissue Engineering", Tehnološko-metalurški fakultet, Univerzitet u Beogradu, 1-8 jul, 2006 (5 ESPB)

2. International Summer School "Advanced Biomedical Technologies for Treatment of Osteochondral Defects", u organizaciji Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu, Centra za transfuziju krvi Republike Slovenije, Nacionalnog instituta za biologiju Republike Slovenije i Međunarodnog društva Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society, Piran, Slovenija, 14-21 septembar, 2008 (4 ESPB)

3. International Summer School "Stem Cells and Regenerative Medicine", u organizaciji Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu, Centra za transfuziju krvi Republike Slovenije, Nacionalnog instituta za biologiju Republike Slovenije i Međunarodnog društva Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society Piranu, Slovenija, 21-29. avgust 2009

4. "Biopolymers as constituents of novel biocomposites”, 2010, u Beogradu, Srbija, u organizaciji Tehnološko-metalurškog fakulteta, Univerziteta u Beogradu.

Takođe, pohađala je više seminara i treninga iz oblasti zaštite intelektualne svojine, transfera tehnologije i preduzetništva:

1. Treninzi u organizaciji Privredne komore Srbije i Fakulteta tehničkih nauka, Univerziteta u Novom Sadu, u okviru Takmičenja za najbolju tehnološku inovaciju u Srbiji, 2011:


3.1 "Razvoj poslovnog modela", Privredna komora Srbije, Beograd, 21.09.2011.

3.2 "Analiza poslovnog okruženja", Privredna komora Srbije, Beograd, 14.09.2011.

2. "Kako da započnem sopstveni biznis", Poslovno-tehnološki inkubator tehničkih fakulteta, Beograd: 3.1 Uvod u preduzetništvo, 08.06.2011 3.2 Poslovno planiranje, 15.-17.06.2011.

3. Treninzi u organizaciji Privredne komore Srbije i Fakulteta tehničkih nauka, Univerziteta u Novom Sadu, u okviru Takmičenja za najbolju tehnološku inovaciju u Srbiji, 2012:

3.1 "Kako da osmislim poslovanje na bazi inovacije?" Privredna komora Srbije, Beograd, 19.09.2012.

3.2 "Kako da proverim da li mi se ekonomski isplati moja inovacija?", Privredna komora Srbije, Beograd, 26.09.2012.

3.3 "Način prodaje inovacije", Privredna komora Srbije, Beograd, 22.10.2012. 3.4 "Prezentacija inovacije", Privredna komora Srbije, Beograd, 29.10.2012.

4. "Uspešno licenciranje tehnologije", Zavod za intelektualnu svojinu Republike Srbije, Beograd, 23.-25.10.2012, u organizaciji Svetske organizacije za intelektualnu svojinu (WIPO) i Zavod za intelektualnu svojinu Republike Srbije.

5. "Radionica o ulozi patenata u transferu znanja", Privredna komora Srbije, Beograda, 30.10.2012., u organizaciji Privredne komore Srbije i Zavoda za intelektualnu svojinu Republike Srbije, uz pomoć TAIEX odeljenja Evorpske komisije.

6. "Collaborating with industry: IPR issues and model contract agreements", GIZ ACCESS projekti, Beograd, 30.11.2012. i 13.12.2012., u organizaciji Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH i Nemačkog saveznog ministarstva za ekonomsku saradnju i razvoj (BMZ).

7. "Enterprise Training", u organizaciji Fonda za inovacionu delatnost, Hotel Moskva, Beograd, 25.02.-01.03.2013.

8. "Zaštita prava industrijske svojine sa fokusom na oblasti medicine, farmacije i kozmetike i regionalnu i lokalnu praksu", advokatska kancelarija Karanović i Nikolić, Beograd, 23-24. 01. 2014.

9. "Sastavljanje patentnih zahteva (farmacija/hemija/biotehnologija)", Zavod za intelektualnu svojinu Republike Srbije, Beograd, 03.07.2015.

Od 2006 do 2013 godine bila je zaposlena na Tehnološko-metalurškom fakultetu Univerziteta u Beogradu. Od 2014 godine zaposlena je u Inovacionom centru Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu. 1.2 NAUČNO-ISTRAŽIVAČKI RAD

Dr Jasmina Stojkovska, dipl. molekularni biolog i fiziolog, je u zvanje istraživač-pripravnik izabrana je 25. maja 2006. godine, a u zvanje istraživač-saradnik izabrana je 22. decembra 2010. godine, dok je 28.10. 2015. ponovo izabrana u zvanje istraživač-saradnik. Do sada je učestvovala ili učestvuje u realizaciji 1 međunarodnog naučno-istraživačkog projekta i 4 naučno-istraživačka projekta finansiranih od nadležnog Ministarstva Republike Srbije, kao i u 2 COST akcije.

Naučno-istraživački rad dr Jasmine Stojkovske je u oblasti biomedicinskog inženjerstva i odnosi se na razvoj novih tehnologija i proizvoda namenjenih prvenstveno primenama u inženjerstvu tkiva i regenerativnoj medicini. Pri tome su istraživanja usmerena na razvoj novih antimikrobnih biomaterijala i bioreaktorskih sistema koji podražavaju prirodnu in vivo sredinu za


primenu u inženjerstvu tkiva hrskavice i kosti, ali i za evaluaciju biomaterijala i predviđanje njihovog ponašanja nakon implantacije in vivo.

U okviru naučno-istraživačkog rada, dr Jasmina Stojkovska je ispoljila izuzetnu stručnost u pripremi i realizaciji eksperimenata i korišćenju različitih tehnika i metoda, a pri analizi rezultata je pokazala samostalnost, sistematičnost i kreativnosti, kao i sposobnost kritičkog razmatranja rezultata i naučne literature. Najveći broj istraživanja, koja su predstavljala i okvir za izradu njene doktorske disertacije, bila su okrenuta ka razvoju nanokompozitnih biomaterijala na bazi alginata i nanočestica srebra, kao i njihova sveobuhvatna karakterizacija prvo u in vitro, a zatim i u in vivo uslovima za potencijalnu primenu u medicini kao antimikrobne obloge i implantati za meka tkiva. Rezultati koje je dr Jasmina Stojkovska ostvarila u okviru magistarske teze i doktorske disertacije značajno su doprineli realizaciji i kvalitetu naučno-istraživačkih projekata u kojima je učestvovala, čime je ona i potvrdila svoju istraživačku kompetentnost.

Dr Jasmina Stojkovska je rezultate svog istraživanja potvrdila objavljivanjem 52 bibliografske jedinice, uključujući magistarsku tezu i doktorsku disertaciju. Rezultati njenog dosadašnjeg naučno-istraživačkog rada prikazani su u 10 radova objavljenih u međunarodnim časopisima, i to u 7 radova u vrhunskim međunarodnim časopisima (M21), u 2 rada u časopisima od međunarodnog značaja (M23) i u 1 radu u međunarodnom časopisu van SCI liste. Takođe, rezultati su prikazani i u 1 radu objavljenom u nacionalnom naučnom časopisu (M52), kao i u 21 saopštenju sa međunarodnih skupova štampanih u izvodu (M34) i 18 saopštenja sa skupova nacionalnog značaja štampanih u izvodu (M64). Iz njenog naučno-istraživačkog rada proizašao je 1 realizovan patent (M92) i 1 patentna prijava. Takođe, kvalitet istraživanja i dobijenih rezultata je potvrđen i nagradama:

1. Obradović B., Mišković-Stanković V., Jovanović Ž., Stojkovska J., Mikročestice hidrogela alginata sa inkorporisanim nanočesticama srebra NanoAktiv, Katalog 31. međunarodne izložbe pronalazaka, novih tehnologija i industrijskog dizajna „Pronalazaštvo – Beograd 2011“, str. 89-90, Beograd, 23-27. 05. 2011., ISBN 978-86-910813-5-5. Zlatna medalja sa likom Nikole Tesle u oblasti novih tehnologija

2. Mišković-Stanković V., Obradović B., Jovanović Ž., Vidović S., Stojkovska J., Antimikrobne obloge za rane na bazi polimernih hidrogelova i nanočestica dobijene elektrohemijskim metodama, Katalog 32. međunarodne izložbe pronalazaka, novih tehnologija i industrijskog dizajna „Pronalazaštvo – Beograd 2012“, str. 69-70, Beograd, 21-25. 05. 2012., ISBN 978-86-910813-5-5. Zlatna medalja sa likom Nikole Tesle u oblasti novih tehnologija

3. KreativTeh tim: Obradović B., Mišković-Stanković V., Jovanović Ž., Stojkovska J., NanoAktiv obloge za rane: alginatne mikročestice sa nanočesticama srebra, Takmičenje za najbolju tehnološku inovaciju u Srbiji 2011, pobednik u grupi Zdravlje (medicina i materijali) i ukupni pobednik u kategoriji Inovativne ideje.

4. KreativTeh tim: Obradović B., Mišković-Stanković V., Jovanović Ž., Stojkovska J., Ljubenović M., NanoAktiv obloge za rane: alginatni hidrogelovi sa nanočesticama srebra, Takmičenje za najbolju tehnološku inovaciju u Srbiji 2012, najbolje plasirani ženski tim u kategoriji Realizovane inovacije.

2. NAUČNA KOMPETENTNOST 2.1. OBJAVLJENI NAUČNI RADOVI I DRUGI VIDOVI ANGAŽOVANJA U NAUČNO-ISTRAŽIVAČKOM I STRUČNOM RADU 1. Radovi objavljeni u naučnim časopisima međunarodnog značaja (M20) 1.1 Rad u vrhunskom međunarodnom časopisu – M21

1. Stojkovska J., Bugarski B., Obradovic B., “Evaluation of alginate hydrogels under in vivo – like bioreactor conditions for cartilage tissue engineering”, J Mater


Sci: Mater Med., 21(10), 2869-2879, 2010. ISSN 0957-4530, IF 2010: 2.325 (Engineering, Biomedical 20/70)

2. Jovanovic Z, Krkljes A, Stojkovska J, Tomic S, Obradovic B, Miskovic-Stankovic V, Kacarevic-Popovic Z, “Synthesis and characterization of silver/poly(N-vinyl-2-pyrrolidone) hydrogel nanocomposite obtained by in situ radiolytic method”, Radiat Phys Chem., 80 (11), 1208-1215, 2011. ISSN 0969-806X, IF 2011: 1.227 (Nuclear Science & Technology 10/35)

3. Obradovic B, Stojkovska J, Jovanovic Z, Miskovic-Stankovic V, “Novel alginate based nanocomposite hydrogels with incorporated silver nanoparticles”, J Mater Sci: Mater Med., 23 (1), 99-107, 2012. ISSN 0957-4530, IF 2011: 2.316 (Engineering, Biomedical 21/72)

4. Jovanovic Z, Stojkovska J, Obradovic B, Miskovic-Stankovic V, “Alginate hydrogel microbeads incorporated with Ag nanoparticles obtained by electrochemical method”, Mat.Chem.Phys., 133, 182–189, 2012. ISSN 0254-0584, IF 2012 = 2.072 (Materials Science, Multidisciplinary 61/241)

5. Jovanovic Z, Radosavljevic A, Kacarevic-Popovic Z, Stojkovska J, Peric-Grujic A, Ristic M, Matic IZ, Juranic ZD, Obradovic B, Miskovic-Stankovic V, “Bioreactor validation and biocompatibility of Ag/poly(N-vinyl-2-pyrrolidone) hydrogel nanocomposites”, Colloid Surface B, 105, 230-235, 2013, ISSN 0927-7765, IF 2013 = 4.287 (Materials Science, Biomaterials 7/32)

6. Jovanović Ž., Radosavljević A., Stojkovska J., Nikolić B., Obradovic B., Kačarević –Popović Z., Mišković –Stanković V., “Silver/Poly(N-vinyl-2-pyrrolidone) hydrogel nanocomposites obtained by electrochemical synthesis of silver nanoparticles inside the polymer hydrogel aimed for biomedical applications“, Polym. Compos., 35, 217–226, 2014, ISSN 0272-8397, IF 2014 = 1.632 (Materials Science, Composites 7/24)

7. Stojkovska J., Kostic D., Jovanovic Z, Vukasinovic-Sekulic M, Miskovic-Stankovic V., Obradovic B., A comprehensive approach to in vitro functional evaluation of Ag/alginate nanocomposite hydrogels, Carbohydr. Polym., 111, 305-314, 2014, ISSN: 0144-8617, IF 2014: 4.074 (Chemistry, Applied 4/72)

1.2. Rad u međunarodnom časopisu - М23 1. Mitrovic D., Stojkovska J., Obradovic B., Ispitivanje mogućnosti kontrolisane

razgradnje alginatnih mikročestica, Hem. Ind., 64(4), 253-263, 2010. ISSN 0367-598X, IF 2010 = 0.137 (Engineering, Chemical 123/135)

2. Stojkovska J., Zvicer J., Jovanovic Z., Miskovic-Stankovic V., Obradovic B., Controlled production of alginate nanocomposites with incorporated silver nanoparticles aimed for biomedical applications, J. Serb. Chem. Soc, 77(12), 1709–1722, 2012. ISSN 0352-5139, IF 2012= 0.912 (Chemistry, Multidisciplinary 100/152)

1.3 Rad u međunarodnom časopisu van SCI liste 1. Jovanović Ž., Radosavljević A., Stojkovska J., Nikolić B., Obradovic B., Kačarević

–Popović Z., Mišković –Stanković V., “Long-lasting antimicrobial wound dressings“, SPE Plastics Research Online (2013) DOI:10.2417/spepro.005186, 4(1-2), 10-22, 2013.

2. Časopisi nacionalnog značaja (M50) 2.1 Rad u časopisu nac. značaja - M52

1. Stojkovskа J., Jovanovic Z., Jancic I., Bufan B., Milenkovic M., Miskovic-Stankovic V., Obradovic B., “Novel Ag/alginate nanocomposites for wound


treatments: animal studies“ (Novi nankompoziti na bazi alginata i srebra za tretman rana: eksperimenti na životinjama), Rane, 4(1-2), 10-22, 2013. ISSN 1452-9149

3. Zbornici međunarodnih naučnih skupova (M30)

3.1 Saopštenje sa međunarodnog skupa štampano u izvodu – M34

3. Obradovic, B., Stojkovska, J., Mitrovic, D., Bugarski, B., Controlled Studies of alginate hydrogels under biomimetic bioreactor conditions for cartilage tissue engineering, Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society-EU Chapter Meeting 2010 (TERMIS-EU 2010), 13-17.06.2010, Galway, Ireland, p. 141

4. Stojkovska J., Jovanovic Z, Kostic D., Miskovic-Stankovic V., Obradovic B., Bioreactor characterization of novel alginate nanocomposites for biomedical applications, Book of Abstract, The twelfth annual conference“YUCOMAT 2010”, Herceg Novi, Montenegro, 06-10.09.2010. p. 170

5. Jovanovic Z., Stojkovska J., Obradovic B., Miskovic-Stankovic V., The investigation of mechanical properties in bioreactor conditions of electrochemically synthesized silver/poly(n-vinyl-2-pyrrolidone) nanocomposites, BOOK of abstracts, Atelier scientifique Nouveaux Matériaux pour la Reconnaissance Electrochimique des Minéraux et des Espèces Biologiques « NOMARES » Juin 18-19.2010, Bucarest, ROUMANIE, P12, p. 55.

6. Obradovic B., Stojkovska J., Jovanovic Z., Miskovic-Stankovic V., Bioreactor Studies of Alginate Hydrogels for Potential Applications in Biomedicine, 14th International Biotechnology Symposium and Exhibition: Biotechnology for the Sustainability of Human Society, 14-18 September, 2010, Rimini, Italy, on CD: P-M.46, doi:10.1016/j.jbiotec.2010.09.634, Special Abstracts / J Biotechnol. 150, S443-S443, 2010

7. Jevremovic I., Jovanovic Z., Stojkovska J., Obradovic B., Vukasinovic-Sekulic M., Peric-Grujic A., Ristic M., Miskovic-Stankovic V., Electrochemically synthesized Ag/PVP nanocomposites for medical applications, International Workshop on Processing of Nanostructured Ceramics, Polymers, and Composites, TMF, Belgrade 2010, Book of Abstracts, P7, p. 51.

8. Stojkovska J., Jovanovic Z, Zvicer J., Jevremovic I., Miskovic-Stankovic V., Obradovic B., Studies of alginate solutions and hydrogels containing silver nanoparticles, International Workshop on Processing of Nanostructured Ceramics, Polymers, and Composites, TMF, Belgrade 2010, Book of Abstracts, P24, p. 68.

9. Stojkovska J., Jovanović Z., Zvicer J., Kostic D., Vukasinovic-Sekulic M., Miskovic-Stankovic V., Obradovic B., Сharacterization of novel alginate nanocomposites with silver nanoparticles for biomedical applications, Annual meeting of the European Chapter of the Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society (TERMIS), Granada, Spain, 2011, Histology and histopatology, Cellular and Molecular Biology, 26 (supplement 1) pp. 272-273.

10. Obradovic B., Stojkovska J., Kostic D., Integrating biomimetic bioreactor conditions and alginate microbeads to induce formation of cartilaginous tissue constructs, Annual meeting of the European Chapter of the Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society (TERMIS), Granada, Spain, 2011, Histology and histopatology, Cellular and Molecular Biology, 26 (supplement 1) p. 88.

11. Obradovic B., Stojkovska J., Jovanovic Z., Miskovic-Stankovic V., Novel hydrogel nanocomposites based on alginate and silver nanoparticles, 24th European


Conference on Biomaterials, The Cycle of Biomaterials – Back to our Roots, September 2011, Dublin, Ireland, Book of Abstracts, poster/rapid fire presentation VII – 324.

12. Stojkovska J., Zvicer J., Kostic D., Obradovic B., Biomechanical properties of alginate hydrogels in a biomimetic bioreactor for cartilage tissue engineering, September 2011, Dublin, Ireland, Book of Abstracts, poster/rapid fire presentation II – 257.

13. Jovanovic Z., Stojkovska J., Obradovic B., Miskovic-Stankovic V., Silver/alginate nanocomposites: the stabilization of silver nanoparticles and biomedical potential of silver/alginate microbeads, 2nd International Workshop on Characterization, Properties and Applications of Nanostructured Ceramics, Polymers and Composites, TMF, Belgrade 2011, Book of Abstracts, P7, p. 37.

14. Obradovic B., Stojkovska J., Jovanovic Z, Nemet M., Miskovic-Stankovic V., Production of novel hydrogel nanocomposites based on alginate and silver nanoparticles aimed for biomedical applications, 2nd International Workshop on Characterization, Properties and Applications of Nanostructured Ceramics, Polymers and Composites, TMF, Belgrade 2011, Book of Abstracts, P21, p. 51.

15. Jovanovic, Z., Stojkovska, J., Vukasinovic-Sekulic, M., Matic, I., Juranic, Z., Obradovic, B., Miskovic-Stankovic, V., “In vitro investigation of cytotoxicity and antimicrobial activity of silver/alginate nanocomposite microbeads”, 3rd TERMIS World Congress, Vienna, Austria, September 5-8, 2012, 33.P01, Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine 2012, 6 (suppl.1), p. 218.

16. Obradovic, B., Stojkovska, J., Madzovska, I., Kostic, D., Vidovic, S., Jovanovic, Z., Vukasinovic-Sekulic, M., Miskovic-Stankovic, V., “Versatile use of biomimetic bioreactors for functional evaluation of nanocomposite alginate based hydrogels”, 3rd TERMIS World Congress, Vienna, Austria, September 5-8, 2012, 55.P07, Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine 2012, 6 (suppl. 1), p. 334.

17. Vidovic, S., Zvicer, J., Stojkovska, J., Miskovic-Stankovic, V., Obradovic, B., “Nanocomposite microfibers based on alginate and PVA hydrogels with incorporated silver nanoparticles”, 3rd TERMIS World Congress, Vienna, Austria, September 5-8, 2012, 29.P18, Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine 2012, 6 (suppl. 1), p. 189.

18. Obradovic B, Stojkovska J, Vidovic S, Kostic D, Madzovska I, Jovanovic Z, Vukasinovic-Sekulic M, Miskovic-Stankovic M, “Novel Ag/alginate nanocomposite hydrogels for potential biomedical applications”, Programme & Book of Abstracts, First International Conference on Processing, characterisation and application of nanostructured materials and nanotechnology, NanoBelgrade 2012, Belgrade, Serbia, September 26-28, 2012, p. 66.

19. Jovanovic Z, Stojkovska J, Nemet M, Obradovic B, Miskovic-Stankovic V, „The electrochemical synthesis of silver nanoparticles in polymer hydrogel networks“ Programme & Book of Abstracts, First International Conference on Processing, characterisation and application of nanostructured materials and nanotechnology, Belgrade, NanoBelgrade 2012, Serbia, September 26-28, 2012, p. 67.

20. Vidovic S, Stevanovic M, Stojkovska J, Vukasinovic-Sekulic M, Obradovic B, “Ag/alginate nanocomposite hydrogels in different forms for potential biomedical applications” COST Action MP1005, 2nd Joint Meeting, Programme & Book of Abstracts, Vienna, Austria, September 4-5, 2012, pp. 39-40.

21. Miskovic-Stankovic V., Jovanovic Z., Stojkovska J., Nikolic B., Obradovic B.,”Electrochemically synthesized Ag/poly(N-vinyl-2-pyrrolidone) hydrogel nanocomposites for biomedical applications”, Annual meeting of the European


Chapter of the Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society (TERMIS-EU 2013), Istanbul, Turkey, June 17-20, 2013, p. 632.

22. Zvicer J., Girandon L., Potocar U., Froehlich M., Jancic I., Bufan B., Milenkovic M., Stojkovska J., Miskovic-Stankovic V., Obradovic B., Cytotoxicity studies of novel Ag/alginate nanocomposites aimed for wound treatment, Annual meeting of the European Chapter of the Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society (TERMIS-EU 2014), Genova, Italy, June 10-13, 2014, Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine 2014, 8 (suppl. 1), p. 345.

23. Zvicer J., Girandon L., Potocar U., Froehlich M., Jancic I., Bufan B., Milenkovic M., Stojkovska J., Miskovic-Stankovic V., Obradovic B., Evaluation of Ag/alginate colloid solutions regarding cytotoxicity: in vitro and in vivo stydies, Sixteenth Annual Conference YUCOMAT 2014, Herceg Novi, September 1-5, 2014, Book of Abstracts, p. 41.

4. Zbornici nacionalnih naučnih skupova (M60) 4.1. Saopštenje sa skupa nacionalnog značaja štampano u izvodu – M64

1. Nikolic N., Stojkovska J., Cvetkovic S., Bugarski B., Obradovic B., Novel method in cell immobilization in Poly(vinyl alcohol) micro-beads, Book of Abstracts, International Workshop and Summer School: Cell and Tissue Engineering, Belgrade, 01-08.07.2006, p.36

2. Stojkovska J., Nikolic N., Mojsilovic S., Bugarski D., Obradovic B., Cartilage tissue engineering studies in a bioreactor with mechanical stimulation, Book of Abstracts, Cistije Tehnologije i novi materijali – put u odrzivi razvoj (Cleaner Technologies and New Materials – the Way to Sustainable Development), Belgrade, Serbia, November 27-28, 2008, p. 71.

3. Mitrović D., Stojkovska J., Obradović B., Ispitivanje razgradnje alginatnih mikročestica pod kontrolisanim uslovima, Knjiga apstrakata, Osma konferencija mladih istraživača Nauka i inženjerstvo novih materijala, Beograd, 21.-23.12.2009., p. 23.

4. Stojkovska J., Bugarski B., Obradović B., Evaluacija alginatnih hidrogelova u bioreaktoru sa mehaničkom stimulacijom u uslovima koji imitiraju prirodnu in vivo sredinu, Knjiga apstrakata, Osma konferencija mladih istraživača Nauka i inženjerstvo novih materijala, Beograd, 21.-23.12.2009., p. 22.

5. Jovanović Ž, Stojkovska J., Obradović B., Perić-Grujić A., Ristić M., Matić I., Juranić Z., Mišković-Stanković V., Ag/poli(N-vinil-2-pirolidon) nanokompozitni biomaterijal: ponašanje u bioreaktoru, kinetika otpuštanja srebra i citotoksičnost, Knjiga apstrakata, Osma konferencija mladih istraživača Nauka i inženjerstvo novih materijala, Beograd, 21.-23.12.2009., p. 22.

6. Jevremovic I, Jovanovic Z, Krkljes A, Stojkovska J, Obradovic B, Vukasinovic-Sekulic M, Kacarevic-Popovic Z, Miskovic-Stankovic V, "Srebro/poli(N-vinil-2-pirolidon) nanokompozitni biomaterijal: poredjenje elektrohemijskog i radijaciono-hemijskog postupka sinteze", Biotehnologija za odrzivi razvoj, TMF, Beograd, 2010, Knjiga izvoda radova, pp. 94-95.

7. Zvicer J, Stojkovska J, Obradović B., Evaluation of alginate hydrogels in a biomimetic bioreactor applying dynamic compression, Ninth Young Researchers Conference Materials Sciences and Engineering, Beograd, 20.-22.12.2010., p. 13.

8. Stojkovska J, Jovanović Ž, Kostić D, Zvicer J, Jevremović I, Vukašinović-Sekulić M, Mišković-Stanković V, Obradović B., Evaluation of novel alginate


nanocomposites for biomedical applications, Ninth Young Researchers Conference Materials Sciences and Engineering, Beograd, 20.-22.12.2010., p. 13.

9. Jevremović I, Jovanović Ž, Stojkovska J, Obradović B., Vukašinović-Sekulić M, Perić-Grujić A, Ristić M, Mišković-Stanković V, Investigation of electrochemically synthesized Ag/PVP nanocomposites: Biomimetic approach, Ninth Young Researchers Conference Materials Sciences and Engineering, Beograd, 20.-22.12.2010., p. 14.

10. Kostić D, Stojkovska J, Obradović B., Alginate microbeads as cell supports in a biomimetic bioreactor for cartilage tissue engineering, Ninth Young Researchers Conference Materials Sciences and Engineering, Beograd, 20.-22.12.2010., p. 17.

11. Nemet M., Stojkovska J., Jovanović Ž., Mišković-Stanković V., Obradović B., Production and characterization of hydrogel nanocomposites based on alginate and poly(vinyl alcohol) with incorporated silver nanoparticles, Tenth Young Researchers Conference – Materials Science and Engineering, SASA, Belgrade 2011, Serbia, Book of Abstracts, II/8, p. 4.

12. Jovanović Ž., Stojkovska J., Vukašinović-Sekulić M., Matić I., Juranić Z., Obradović B., Mišković-Stanković V., Silver/alginate nanocomposites: Biomedical potential of silver/alginate microbeads, Tenth Young Researchers Conference – Materials Science and Engineering, SASA, Belgrade 2011, Serbia, Book of Abstracts, II/8, p. 10.

13. Jovanovic Z, Stojkovska J, Krkljes A, Bibic N, Obradovic B, Kacarevic-Popovic Z, Miskovic-Stankovic V, „Uticaj vrste polimera na oblik i velicinu nanocestica srebra dobijenih elektrohemijskom sintezom“, XLIX Savetovanje Srpskog hemijskog drustva, Kragujevac, 2011, Zbornik radova (CD Rom), pp. 60-63.

14. Stojkovska J, Jovanovic Z, Kostic D, Vukasinovic-Sekulic M, Miskovic-Stankovic V, Obradovic B, “Evaluation of novel Ag/alginate microbeads for potential biomedical applications”, 11th Young Researchers Conference – Materials Science and Engineering, SASA, Belgrade 2012, Serbia, Book of Abstracts, TM5, p. 47

15. Obradović, B., Stojkovska, J., Jovanović, Ž., Mišković-Stanković V., Razvoj novih obloga za nekrotične i inficirane rane na bazi alginata i nanočestica srebra, Zbornik sažetaka, 8. Srpski kongres o šećernoj bolesti sa internacionalnim učešćem, 10-13. novembar 2013., Beograd, Srbija, p. 24

16. Zvicer J, Girandon L, Potočar U, Fröhlich M, Jančić I, Bufan B, Milenković M, Stojkovska J, Mišković-Stanković V, Obradović B, Cytotoxicity of Ag/alginate nanocomposites: in vitro and in vivo studies, 12th Young Researchers Conference – Materials Science and Engineering, SASA, December 11 – 13, 2013, Belgrade, Serbia, Book of Abstracts, I/1, p. 1

17. V. Miskovic-Stankovic, J. Stojkovska, Z. Jovanovic, I. Jancic, B. Bufan, M. Milenkovic, B. Obradovic, “Novel Ag/alginate Nanocomposites for Wound Ttreatments”, VI Kongres farmaceuta Srbije sa medjunarodnim ucescem, Beograd, 2014, Zbornik sazetaka, str. 121-122.

18. Stojkovska J., Jovanović Ž., Jančić J., Bufan B., Milenković M., Mišković-Stanković V., Obradović B., Nove formulacije na bazi alginata i nanočestica srebra i provera funkcionalnosti na modelu opekotina kod pacova, II Kongres za lečenje hroničnih rana „Stare dileme – nova rešenja“, Beograd, 24-25. 10. 2014., Zbornik sažetaka, sekcija 13, rad 4 (CD izdanje)


5. Realizovan patent, soj, sorta ili rasa, arhitektonsko, građevinsko ili urbanističko autorkso delo - M92

1. Obradović B., Mišković-Stanković V., Jovanović Ž., Stojkovska J., Dobijanje mikročestica hidrogela alginata sa inkorporisanim nanočesticama srebra, (Production of alginate microbeads with incorporated silver nanoparticles), patent br. RS53508 (B1), Zavod za intelektualnu svojinu Republike Srbije, od 27.02.2015. Patent je licencirala firma KreativTeh d.o.o. u periodu od 2012. do 2014. godine (ugovor sa Tehnološko-metalurškim fakultetom br. 1625/1 od 27.08.2012. g.)

6. Patentne prijave

1. Stojkovсka J., Obradovic B., Polimerni nanokompoziti сa inkorporiсanim nanočeсticama srebra i medom, P-2014/0200, Zavod za intelektualnu svojinu Republike Srbije, od 22.04.2014.

7. Odbranjene magistarske i doktorske teze 7.1 Odbranjen magistarski rad – M72 "Ispitivanje biomaterijala i bioreaktorskih uslova koji imitiraju in vivo sredinu za inženjerstvo tkiva hrskavice i kosti", Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu, Beograd, 2010. 7.2 Odbranjen doktorska disertacija – M71 "Dobijanje i karakterisanje nanokompozitnih hidrogelova na bazi alginata i nanočestica srebra za primenu u biomedicini" Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu, Beograd, 2015 8. Naučna saradnja i saradnja sa privredom 8.1. Učešće u međunarodnim naučnim projektima

1. „Biomimični bioreaktorski sistemi za primenu u biomedicini - BIOMIMETIKA“, ("Biomimetic bioreactor systems for biomedical applications – BIOMIMETIKA"), Eureka E!6749, 2012-2014.

2. From nano to macro biomaterials (design, processing, characterization, modeling) and applications to stem cells regenerative orthopedic and dental medicine (NAMABIO)” COST Action MP1005, European Commission, 2011-2015

3. Improved Protection of Medical Devices Against Infection (IPROMEDIA), COST Action TD1305, European Commission, 2014-2018.

8.2. Učešće u projektima, studijama, elaboratima i sl. sa privredom; učešće u projektima finansiranim od strane nadležnog Ministarstva

1. "Interakcija imobilisanih ćelija, tkiva i biološki aktivnih molekula u bioreaktorskim sistemima", projekat br. 142075 u okviru osnovnih istraživanja Ministarstva za nauku i tehnološki razvoj Republike Srbije, 2006-2010.

2. "Sinteza, razvoj tehnologija dobijanja i primena nanostrukturnih multifunkcionalnih materijala definisanih svojstava", projekat br. III45019, Ministarstva prosvete i nauke Republike Srbije, 2011-2014.

3. "Razvoj novih inkapsulacionih i enzimskih tehnika za proizvodnju biokatalizatora i biološki aktivnih supstanci u cilju povećanja konkurentnosti, kvaliteta i bezbednosti hrane", projekat br. III46010, Ministarstva prosvete i nauke Republike Srbije, 2011-2014.

4. "Novi proizvodi za tretman rana na bazi hidrogelova alginata i polivinil-alkohola sa nanočesticama srebra", Inovacioni projekat br. 451-03-2802-IP 1/36,


Ministarstvo prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije, 01.06.2014.-31.05.2015.

3. ANALIZA PUBLIKOVANIH RADOVA Dr Jasmina Stojkovska je autor 10 radova objavljenih u međunarodnim naučnim časopisima, i to 7 radova u vrhunskim međunarodnim časopisima (M21) i 2 rada u časopisima od međunarodnog značaja (M23), 1 rada objavljenog u međunarodnom časopisu van SCI liste, kao i 1 rada objavljenog u nacionalnom naučnom časopisu (M52), 1 realizovanog patenta (M92) i 1 patentne prijave, 21 rada saopštenog na skupovima međunarodnog značaja štampanih u izvodu (M34) i 18 radova saopštenih na skupovima nacionalnog značaja štampanih u izvodu (M64).

Radovi i saopštenja koje je do sada publikovala Jasmina Stojkovska mogu se podeliti u 2 grupe na osnovu tema istraživanja koja su u njima prikazana.

U prvu grupu spadaju radovi i saopštenja u kojima su prikazivani rezultati razvoja i primene novih bioreaktorskih sistema koji podražavaju prirodnu in vivo sredinu namenjenih inženjerstvu tkiva hrskavice i kosti, ali i za evaluaciju biomaterijala i predviđanje njihovog ponašanja nakon implantacije in vivo. Novi protočni, biomimični bioreaktor sa dinamičkom kompresijom, specijalno dizajniran na Tehnološko-metalurškom fakultetu u Beogradu za tkivno inženjerstvo hrskavice, je prvo bio ispitivan sa stanovišta preciznosti merenja, rada u sterilnim uslovima i biokompatibilnosti na primeru alginatnih hidrogelova sa ili bez imobilisanih ćelija. Novi bioreaktor je omogućio ispitivanje biomaterijala odnosno kultivaciju tkiva i tkivnih ekvivalenata u uslovima koji se mogu podesiti da imitiraju prirodnu in vivo sredinu tkiva artikularne hrskavice ili tkiva kosti. Pri tome je omogućeno praćenje biomehaničkih karakteristika biomaterijala odnosno kultivisanog tkiva u toku dugoročnih višenedeljnih ispitivanja. Dobijeni rezultati su ukazali da bioreaktor omogućava pouzdano praćenje biomehaničkih karakteristika biomaterijala sa ili bez ćelija u toku kultivacije sa dovoljnom preciznošću da bi se detektovala sinteza ekstracelularnog matriksa odnosno degradacija biomaterijala. Ova istraživanja su dala značajan, kako fundamentalni doprinos naukama o inženjerstvu materijala i biologiji ćelija, tako i praktični doprinos razvoju novih i pouzdanih sistema i metoda za evaluaciju potencijalnih medicinskih proizvoda uz smanjenje obima neophodnih istraživanja na životinjama. Iz ove problematike je objavljen jedan rad u vrhunskom međunarodnom časopisu (rad 1.1.1), sedam radova saopštenih na međunarodnim skupovima štampanih u izvodu (radovi 3.1.1, 3.1.2, 3.1.3, 3.1.4, 3.1.8, 3.1.10, 3.1.14) i pet radova saopštenih na nacionalnim skupovima štampanih u izvodu (radovi 4.1.2, 4.1.3, 4.1.4, 4.1.7, 4.1.10). Pored toga, novi bioreaktor sa dinamičkom kompresijom kao i protočni bioreaktori koji imitiraju uslove u tkivu kosti su korišćeni i u karakterizaciji novih nanokompozitnih biomaterijala. Naime, nanokompozitni hidrogelovi na bazi poli(N-vinil alkohola) i nanočestica srebra su dobijeni metodom in situ sinteze, i to primenom radijaciono-hemijske ili elektrohemijske redukcije unutar polimerne mreže. Dobijeni Ag/PVP hidrogelovi su ispitani sa stanovišta biomehaničkih karakteristika u biomimičnom bioreaktoru i kinetike otpuštanja otpuštanja srebra u protočnim bioreaktorima. Iz ove problematike je objavljeno tri rada u vrhunskim međunarodnim časopisima (radovi 1.1.2, 1.1.6 i 1.1.6), jedan rad u međunarodnom časopisu van SCI liste (1.3.1), tri rada saopštena na međunarodnim skupovima štampana u izvodu (radovi 3.1.5, 3.1.17, i 3.1.19), tri rada saopštena na nacionalnim skupovima štampana u izvodu (radovi 4.1.5, 4.1.6, i 4.1.9)

U drugu grupu spadaju radovi i saopštenja u kojima su prikazivani rezultati razvoja novih antimikrobnih nanokompozitnih biomaterijala sa nanočesticama srebra, kao i njihova sveobuhvatna karakterizacija prvo u in vitro, a zatim i u in vivo uslovima za potencijalnu biomedicinsku primenu. Razvoj novih biomaterijala za biomedicinsku primenu zahteva različita ispitivanja i karakterisanja biomaterijala kako sa stanovišta hemijskog sastava i fizičkih svojstava, tako i u pogledu biokompatibilnosti i funkcionalnosti. Pri primeni nanomaterijala je još od posebnog značaja ispitivanje citotoksičnosti i interakcija nanočestica i ćelija i tkiva. Uz to, da bi se


razvio optimizovan biomaterijal potrebno je rezultate svih ispitivanja povezati i objasniti radi mogućnosti pouzdanog predviđanja ponašanja i funkcije biomaterijala u željenoj primeni. Sa tog stanovišta razvoj novih nanokompozitnih hidrogelova na bazi alginata i nanočestica srebra za potencijalnu biomedicinsku primenu je zahtevao različita ispitivanja u in vitro uslovima, kao što su ispitivanje citotoksičnosti, biomehaničkih karakteristika, antimikrobne aktivnosti i kinetike otpuštanja srebra, a zatim i ispitivanje funkcionalnosti u in vivo uslovima. Dobijeni rezultati su ukazali na potencijalnu primenljivost alginatnog koloidnog rastvora sa elektrohemijski sintetisanim nanočesticama srebra usled mogućnosti sterilizacije, kao i kontrolisanog dobijanja rastvora različitih koncentracija nanočestica srebra jednostavnim razblaživanjem. Takođe je pokazano da se iz ovih koloidnih rastvora, smeša sa drugim polimerima kao što su PVA i PVP, kao i smeša sa medom mogu se dobiti nanokompozitni hidrogelovi u različitim oblicima kao što su mikročestice, mikrovlakna filmovi i ploče, i to primenom jednostavnih tehnika geliranja. Poređenje rezultata ispitivanja citotoksičnosti i antibakterijske aktivnosti u sprezi sa ispitivanjima otpuštanja nanočestica i/ili jona srebra je ukazalo na mogućnost optimizacije sastava i oblika nanokompozitnih hidrogelova radi postizanja antimikrobnog efekta bez negativnih uticaja na okolno tkivo. Najzad, in vivo ispitivanja su ukazala na efikasnost Ag/alginatnog koloidnog rastvora, kao i hidrogelova na bazi alginata i nanočestica srebra u tretmanu rana, a posebno i na mogućnost poboljšanja funkcionalnosti dodatkom meda. Iz ove problematike je objavljeno tri rada u vrhunskim međunarodnim časopisima (radovi 1.1.3, 1.1.4 i 1.1.7), jedan rad u međunarodnom časopisu (1.2.2), jedan rad u časopisu od nacionalnog značaja (2.2.1), dvanaest radova saopštenih na međunarodnim skupovima štampana u izvodu (radovi 3.1.6, 3.1.7, 3.1.9, 3.1.11, 3.1.12, 3.1.13, 3.1.15, 3.1.16, 3.1.18, 3.1.20, 3.1.20, 3.1.21), devet radova saopštenih na nacionalnim skupovima štampana u izvodu (radovi 4.1.8, 4.1.11, 4.1.12, 4.1.13, 4.1.14, 4.1.15, 4.1.16, 4.1.17, 4.1.18), kao i jedan realizovani patent (rad 5.1) i jedna patentna prijava (rad 6.1). 4. CITIRANOST RADOVA Ukupno 9 radova dr Jasmine Stojkovske citirano je 55 puta (bez autocitata i citata svih koautora, izvor Scopus, mart 2016). Citirani su sledeći radovi:

• Stojkovska J., Bugarski B., Obradovic B., “Evaluation of alginate hydrogels under in vivo – like bioreactor conditions for cartilage tissue engineering”, J Mater Sci: Mater Med., 21(10), 2869-2879, 2010.

1. Bidarra S., Barrias C., Granja R., Acta Biomaterialia, 10(4), 1646–1662, 2014 2. Gharravi A.M., Orazizadeh M., Ansari-Asl K., Banoni S., Izadi S., Hashemitabar M.,

Avicenna J Med Biotechnol., 4(2): 65–74, 2012 3. Khan A., Surrao D., Tissue Engineering: Part C, 18(5), 358-368, 2011 4. Ahearne M., “Introduction to cell–hydrogel mechanosensing“, Interface Focus 4(2), 1-12,

2014 5. Wu M.H, Wang H.Y, Tai C.L, Chang Y.H, Chen Y.M, Huang S.B, Chiu T.K., Yang T.C,

Wang S.S, Sensors and Actuators B: Chemical 176, 86–96, 2013 6. Kostić I., Isailović B., Đorđević V., Lević S., Nedović V., Bugarski B., Hem. Ind. 66 (4) 505–

517, 2012 7. Cho S.A., Cha S.R., Park S. M., Kim K.H, Lee H.G., Kim E.Y., Lee D., Khang G., Journal of

Biomaterials Science-Polymer Edition, 25(6) , 625-640, 2014

8. Hago E.E., Xinsong L., Kai J.J., Journal Of Biomaterials And Tissue Engineering 4(2), 89-98, 2014

• Mitrovic D., Stojkovska J., Obradovic B., Ispitivanje mogućnosti kontrolisane razgradnje alginatnih mikročestica, Hem. Ind., 64(4), 253-263, 2010.


1. Mohajeri S., Burke N.A.D., Stoever, H.D.H., Polymer Degradation And Stability, 114, 94-104, 2015

• Jovanovic Z, Krkljes A, Stojkovska J, Tomic S, Obradovic B, Miskovic-Stankovic V, Kacarevic-Popovic Z, “Synthesis and characterization of silver/poly(N-vinyl-2-pyrrolidone) hydrogel nanocomposite obtained by in situ radiolytic method”, Radiat Phys Chem., 80 (11), 1208-1215, 2011.

1. Mohammed Safiullah S., Abdul Wasi K., Anver Basha K., Polymer (United Kingdom),66, 29-37, 2015

2. Naemuddin, N.H., Suradi, S.S., Jamaluddin, J., Adrus, N., Malaysian Journal of Analytical Sciences, 19 (2), 406-415, 2015

3. Fan Z., Liu B., Wang J., Zhang S., Lin Q., Gong P., Ma L., Yang S., Adv. Funct. Mater. 24, 3933-3943, 2014

4. Saion E., Gharibshahi E., Naghavi K., Int. J. Mol. Sci. 14(4), 7880-7896, 2013 5. Bardajee G.R., Hooshyar Z., Rezanezhad H., Journal of Inorganic Biochemistry 117, 367–

373, 2012 6. Ghaffari-Moghaddam M., Eslah H., Arabian Journal of Chemistry, 7(5) 846–855, 2014 7. Shang Q., Zhang Y., Chen T., Liang Y., Shi Y., Journal of Biomaterials Science, Polymer

Edition, 24(12), 2013 8. Gong X., Tang C.Y., Pan L., Hao Z., Tsui C.P., Composites Part B: Engineering, 60, 144–

149, 2014

9. Chumachenko V., Kutsevol N., Rawiso M., Schmutz M., Blanck C., Nanoscale Research Letters 9(164), 1-7, 2014

10. Xiang Y., Xu W., Zhan Y., Xia X., Xiong Y., Xiong Y., Chen L., Polymer Composites, 34 (6), 860–866, 2013

11. Chopra M., Bernela M., Kaur P., Anju Manuja A., Balvinder Kumar B., Thakur R., International Journal of Biological Macromolecules, 72, 827–833, 2015

12. Barati A., Moghadam E.A., Miri T., Asgari M., Water, Air, & Soil Pollution, 225,2096, 2014 13. Călinescu I., Martin D., Ighigeanu D., Gavrila A., Trifan A., Patrascu M., Munteanu C.,

Diacon A., Manaila E., Craciun G., Central European Journal of Chemistry 12 (7), 774-781, 2014

• Obradovic B, Stojkovska J, Jovanovic Z, Miskovic-Stankovic V, “Novel alginate based nanocomposite hydrogels with incorporated silver nanoparticles”, J Mater Sci: Mater Med., 23 (1), 99-107, 2012.

1. Campoccia D., Montanaro L., Arciola C.R. Biomaterials 34(34), 8533–8554, 2013

2. Jayaramudu T., Raghavendra G.M., Varaprasad K., Sadiku R., Raju K.M., Carbohydrate Polymers 92(2) 2193–2200, 2013

3. Ng V.W.L., Chan Julian M.W., Sardon H., Ono R.J., Jeannette M. García J.M., Yang Y.Y., Hedrick J.L., Advanced Drug Delivery Reviews, 78, 46–62, 2014

4. Delbecq F., Kono F., Kawai T., European Polymer Journal, 49(9), 2654–2659, 2013


5. Madhusudana Rao K., Krishna Rao K.S.V., Ramanjaneyulu G., Chowdoji Rao K., Subha M.C.S., Ha C-S., Journal of Biomedical Materials Research Part A 102 (9), 3196–3206, 2014

6. Hassan N., Oyarzun-Ampuero F., Lara P., Guerrero S., Cabuil V., Abou-Hassan A., Kogan M.J., Current Topics in Medicinal Chemistry, 14(5), 676-689 (14), 2014

7. Lengert E., Yashchenok A. M., Atkin V., Lapanje A., Dmitry A. Gorin, Gleb B. Sukhorukov, Bogdan V. Parakhonskiy, RSC Advances 6(24), 20447-20452, 2016

8. Balanč B., Kalušević A., Drvenica I., Coelho M.T., Djordjević V., Alves V.D., Sousa I., Moldão-Martins M., Rakić V., Nedović V., Bugarski B., Journal of Food Science E: Food Engineering & Materials Science, 81(1), E65–E75, 2016

9. Jin S.G., Kim K.S., Kim D.W., Kim D.S., Seo Y.G., Go T.G., Youn Y.S., Kim J.O., Yong C.S., Choi H.G, International Journal of Pharmaceutics, 497(1–2), 114–122, 2016

• Jovanovic Z, Stojkovska J, Obradovic B, Miskovic-Stankovic V, “Alginate hydrogel microbeads incorporated with Ag nanoparticles obtained by electrochemical method”, Mat.Chem.Phys., 133, 182–189, 2012.

1. Chen Y.-Q., Zhang P., Wang A.-Q., Gu Y.-Q., Chinese Journal of Pharmaceutical Biotechnology 20 (6), 565-568, 2013

2. Moritz M., Geszke-Moritz M., Chemical engineering journal, 228, 596-613, 2013 3. Díaz-Visurraga J., Daza C., Pozo C., A. Becerra, von Plessing C., García A., International

Journal of Nanomedicine, 7, 3597–3612, 2012 4. Bardajee G.R., Hooshyar Z., Kabiri F. Bulletin of the Korean Chemical Society, 33(8), 2635-

2641, 2012 5. Szabó T., Mihály J., Sajó I., Telegdi J., Nyikos L., Progress in Organic Coatings 77(7), 1226–

1232, 2014 6. Zhang F., Wu J., Kang D., Zhang H., Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition,

24(12), 1410-1425, 2013 7. Xiang Y., Xu W., Zhan Y., Xia X., Xiong Y., Xiong Y., Chen L., Polymer Composites, 34

(6), 860–866, 2013 8. Sahin Y.M., Yetmez M., Oktar F.N., Gunduz O., Agathopoulos S.,Andronescu E.,Ficai D.

Sonmez M., Ficai A., Current Medicinal Chemistry, 21(29), 3391-3404(14), 2014

9. Burkova Y.L., Beleneva I.A., Shchipunov Y.A., Colloid Journal, 77(6), 707-714, 2015

• Stojkovska J., Zvicer J., Jovanovic Z., Miskovic-Stankovic V., Obradovic B., “Controlled production of alginate nanocomposites with incorporated silver nanoparticles aimed for biomedical applications“, J. Serb. Chem. Soc, 77(12), 1709–1722, 2012.

1. Madhusudana Rao K., Krishna Rao K. S. V., Ramanjaneyulu G., Chowdoji Rao K., Subha

M.C.S., Chang-Sik Ha, Journal of Biomedical Materials Research Part A, 102(9),3196–3206, 2014

2. Liu Y., Cui Y., Wu G., Liao M., Journal of the Serbian Chemical Society 79(2), 211-224, 2014

• Jovanovic Z, Radosavljevic A, Kacarevic-Popovic Z, Stojkovska J, Peric-Grujic A, Ristic M, Matic IZ, Juranic ZD, Obradovic B, Miskovic-Stankovic V, “Bioreactor validation and biocompatibility of Ag/poly(N-vinyl-2-pyrrolidone) hydrogel nanocomposites”, Colloid Surface B, 105, 230-235, 2013, ISSN 0927-7765


1. Triboulet S., Aude-Garcia C., Carriere M., Diemer H., Proamer F., Habert A., Chevallet M., Collin-Faure V., Strub J.M., Hanau D., Dorsselaer A.V., Herlin-Boime N., Rabilloud T., Molecular & Cellular Proteomic, 12, 3108-3122, 2013

2. Zhao R., Li X., Sun B., Zhang Y., Zhang D., Tang Z., Chen X., Wang C., International Journal of Biological Macromolecules, 68, 92–97, 2014

3. Bardajee G.R., Hooshyar Z., Carbohydrate Polymers 101, 741–751, 2014

4. Soares P., Bourbon A., Vicente A., Andrade C., Jr. W.B., Correia M., Jr. A.P., Carneiro-da-Cunha M., Materials Science and Engineering: C, 42, 219–226, 2014

5. Mallakpour S., Khadem E., High Performance Polymers, 28, 55-63, 2016

• Jovanović Ž., Radosavljević A., Stojkovska J., Nikolić B., Obradovic B., Kačarević –Popović Z., Mišković –Stanković V., “Silver/Poly(N-vinyl-2-pyrrolidone) hydrogel nanocomposites obtained by electrochemical synthesis of silver nanoparticles inside the polymer hydrogel aimed for biomedical applications“, Polym. Compos., 35, 217–226, 2014.

1. Zhao F., Yao D., Guo R., Deng L., Dong A., Zhang J., Nanomaterials, 5(4), 2054-2130, 2015

2. Feldman D., “Polymer nanocomposites in medicine“ Journal of Macromolecular Science, Part A: Pure and Applied Chemistry, 53 (1), 55-62, 2016

• Stojkovska J., Kostic D., Jovanovic Z, Vukasinovic-Sekulic M, Miskovic-Stankovic V., Obradovic B., “A comprehensive approach to in vitro functional evaluation of Ag/alginate nanocomposite hydrogels“, Carbohydr. Polym., 111, 305-314, 2014.

1. Tawfik, S.M., Hefni, H.H., International Journal of Biological Macromolecules, 82, 562-572, 2016

2. Zia K.M., Zia F., Zuber M., Rehman S., Ahmad,M.N., International Journal of Biological Macromolecules 79, 377–387, 2015

3. Kehr, N.S., Atay, S., Ergün, B., Macromolecular Bioscience ,15 (4), 445-463, 2015

4. Islan G.A., Mukherjee A., Castro G.R., International journal of biological Macromolecules, 72, 740–750, 2015

5. Cui J., Yang Y., Hu Y., Li ., Journal of colloid and interface science, 455, 117-124, 2015

6. Obradović N., Krunić T., Trifković K., Bulatović M., Rakin M., Rakin M., Bugarski B., “Influence of Chitosan Coating on Mechanical Stability of Biopolymer Carriers with Probiotic International Journal of Polymer Science, 2015, Article ID 732858, 8 pages, 2015

5. ELEMENTI ZA KVALITATIVNU OCENU NAUČNOG DOPRINOSA KANDIDATA I MINIMALNI KVANTITATIVNI USLOVI ZA IZBOR 5.1. Pokazatelji uspeha u naučnom radu

Pokazatelji uspeha u naučnom radu koji kvalifikuju kandidata dr Jasminu Stojkovsku za predloženo naučno zvanje su:

• Koautor je 11 radova u naučnim časopisima, od čega je deset radova objavljeno u časopisima međunarodnog značaja (sedam radova u vrhunskim međunarodnim časopisima (M21), dva rada u međunarodnom časopisu (M23), jedan u međunarodnom časopisu van SCI liste) i jedan rad u časopisu nacionalnog značaja (M52). Takođe,


koautor je trideset i devet naučnih saopštenja, od čega dvadeset i jedno saopštenje na međunarodnim skupovima štampano u izvodu (M34) i osamnaest saopštenja na nacionalnim skupovima štampana u izvodu (M64).

• Učestvovala ili učestvuje u istraživanjima u okviru 3 međunarodna i 4 nacionalna naučna projekta

• Uspešno je odbranila magistarsku tezu (M72) i doktorsku disertaciju (M71) na Tehnološko-metalurškom fakultetu, Univerzitet u Beogradu, Srbija.

• Kao učesnik istraživačkog tima dobitnik je dve Zlatne medalje sa likom Nikole Tesle na Međunarodnoj izložbi pronalazaka, novih tehnologija i industrijskog dizajna "Pronalazaštvo-Beograd 2011" i "Pronalazaštvo-Beograd 2012". Tim je takođe pobedio na Takmičenju za najbolju tehnološku inovaciju u Srbiji 2011. g. Ministarstva prosvete i nauke Republike Srbije, u grupi Zdravlje i u celokupnoj kategoriji Inovativne ideje, a zatim je dobio i nagradu za najbolje plasirani ženski tim na Takmičenju za najbolju tehnološku inovaciju u Srbiji 2012. g. u kategoriji Realizovane inovacije.

5.2. Razvoj uslova za naučni rad, obrazovanje i formiranje naučnih kadrova

Tokom realizacije naučnih projekata dr Jasmina Stojkovska je aktivno učestvovala u realizaciji naučne saradnje Tehnološko-metalurškog fakulteta sa drugim institucijama kao što su Medicinski fakultet Univerziteta u Beogradu i Farmaceutski fakultet Univerziteta u Beogradu iz koje je proizašao zajednički naučni rad 2.1.1. Učestvovala je u izradi dva master rada, dva diplomska rada i jednog završnog rada u okviru studija na Tehnološko-metalurškom fakultetu. 5.3.1. Uticajnost, pozitivna citiranost, ugled i uticajnost publikacija u kojima su kandidatovi radovi objavljeni

Svih 9 radova dr Jasmine Stojkovske objavljenih u međunarodnim naučnim časopisima (M21 i M23) je do sada citirano 55 puta (bez autocitata i citata svih koautora). Pri tome su radovi citirani u međunarodnim časopisima sa SCI liste od kojih veliki deo predstavlja vrhunske međunarodne časopise kao što su Biomaterials, Carbohydrate Polymers, Polymer Composites, Composites Part B: Engineering, Polymer i Journal of Colloid and Interface Science. Pozitivna citiranost radova ukazuje na aktuelnost, uticajnost i ugled objavljenih radova. 5.3.2 Efektivan broj radova i broj radova normiran na osnovu koautora, ukupan broj kandidatovih radova, udeo samostalnih i koautorskih radova u njemu, kandidatov doprinos u koautorskim radovima

Dr Jasmina Stojkovska je u dosadašnjem naučno-istraživačkom radu publikovala 50 bibliografskih jedinica i to: 31 naučni rad i saopštenje na međunarodnom nivou i 19 naučnih radova i saopštenja na nacionalnom nivou. Prosečan broj autora po radu za ukupno navedenu bibliografiju iznosi 5,8. Na četiri rada i devet saopštenja bila je prvi autor. 5.3.3 Stepen samostalnosti u naučnoistraživačkom radu i uloga u realizaciji radova u naučnim centrima u zemlji i inostranstvu

Dr Jasmina Stojkovska je tokom dosadašnjeg naučno-istraživačkog rada pokazala visok stepen samostalnosti u idejama, kreiranju i realizaciji eksperimenata, obradi rezultata i pisanju naučnih radova, koji se u najvećem broju odnose na razvoj novih tehnologija i proizvoda namenjenih prvenstveno primenama u inženjerstvu tkiva i medicini. Rezultate svojih istraživanja je sistematski analizirala, objasnila i publikovala u uticajnim međunarodnim časopisima. Takođe, originalnost u idejama se ogleda i u koautorstvu na jednom realizovanom patent, ali i u jednoj patentnoj prijavi na kojoj je Jasmina Stojkovska prvi autor.


Sumarni prikaz dosadašnje naučno-istraživačke aktivnosti dr Jasmina Stojkovske:

Kategorija rada Koeficijent Kategorije

Broj radova u kategoriji

Zbir

Radovi u vrhunskim međunarodnim časopisima (M21)

8 7 56

Radovi u časopisima međunarodnog značaja (M23)

3 2 6

Radovi saopšteni na skupovima međunarodnog značaja štampani u izvodu (M34)

0,5 21 10,5

Radovi u časopisima nacionalnog značaja (M52)

1,5 1 1,5

Radovi saopšteni na skupovima nacionalnog značaja štampani u izvodu (M64)

0,2 18 3,6

Realizovani patent (M92) 8 1 8

Odbranjen magistarski rad (M72) 3 1 3

Odbranjena doktorska disertacija (M71)

6 1 6

Ukupan koeficijent 94,6

Uslov za izbor u zvanje naučni saradnik za tehničko-tehnološke i biotehničke nauke, koje propisuje Pravilnik o postupku i načinu vrednovanja, i kvantitativnom iskazivanju naučnoistraživačkih rezultata istraživača, je da kandidat ima ukupno najmanje 16 poena koji treba da pripadaju sledećim kategorijama:

Diferencijalni uslov - Od prvog izbora u prethodno zvanje do izbora u zvanje..........

Potrebno je da kandidat ima najmanje ХХ poena, koji treba da pripadajusledećim kategorijama:

Neophodno XX=

Оstvaren

Naučni saradnik

Ukupno 16 94,6 M10+M20+M31+M32+M33+M41+M42+M51 ≥

9 62

М21+М22+М23+M24 ≥ 4 62

ZAKLJUČAK

Na osnovu dosadašnjeg rada i pokazanih rezultata u okviru naučno-istraživačkog rada na projektima, kandidat dr Jasmina Stojkovska, je ostvarila izuzetne rezultate i pokazala izrazitu sklonost i sposobnost za bavljenje naučno-istraživačkim radom. Komisija smatra da su ispunjeni svi uslovi za izbor kandidata dr Jasmine Stojkovske, dipl. molekularnog biologa i fiziologa, u


zvanje naučni saradnik i sa zadovoljstvom predlaže Nastavno-naučnom veću Tehnološko-metalurškog fakulteta u Beogradu da ovaj izveštaj prihvati i isti prosledi odgovarajućoj komisiji Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije na konačno usvajanje.

Beograd, 25.02.2016. g.

ČLANOVI KOMISIJE

_________________________________ Dr Bojana Obradović, redovni profesor


_________________________________ Dr Vesna Mišković-Stanković, redovni profesor


________________________________ Dr Marina Milenković, redovni profesor

Univerzitet u Beogradu, Farmaceutski fakultet


Prilog 5. REZIME IZVEŠTAJA O KANDIDATU ZA STICANJE NAUČNOG ZVANJA I Opšti podaci o kandidatu Ime i prezime: Jasmina J. Stojkovska Godina rođenja: 1979. JMBG: 01031979715122 Naziv institucije u kojoj je kandidat stalno zaposlen: po ugovoru na određeno, Inovacioni centar Tehnološko-metalurškog fakulteta u Beogradu (ICTMF) Diplomirala: 28.06.2004. godine Biološki fakultet Univerziteta u Beogradu Magistrirala: 4.10.2010. godine Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu Doktorirala: 8.12.2015. godine Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu Naučno zvanje koje se traži: naučni saradnik Oblast nauke u kojoj se traži zvanje: tehničko-tehnološke nauke Grana nauke u kojoj se traži zvanje: hemijsko inženjerstvo Naučna disciplina u kojoj se traži zvanje: Naziv naučnog matičnog odbora kojem se zahtev upućuje: Matični naučni odbor za materijale i hemijske tehnologije II Datum izbora-reizbora u naučno zvanje: Naučni saradnik: - III Naučno-istraživački rezultati (prilog 1 i 2 pravilnika):

1. Monografije, monografske studije, tematski zbornici, leksikografske i kartografske publikacije međunarodnog značaja (uz donošenje na uvid) (M10)

broj vrednost ukupno M11 = M12 = M13 = M14 = M15 = M16 = M17 = M18 =

2. Radovi objavljeni u naučnim časopisima međunarodnog značaja (M20): broj vrednost ukupno M21 = 7 8 48 M22 = M23 = 2 3 6 M24 = M25 = M26 = M27 = M28 =

3. Zbornici sa međunarodnih naučnih skupova (M30): broj vrednost ukupno M31 = M32 = M33 = M34 = 21 0,5 10,5 M35 = M36 =


4. Nacionalne monografije, tematski zbornici, leksikografske i kartografske publikacije nacionalnog značaja; naučni prevodi i kritička izdanja građe, bibliografske publikacije (M40):

broj vrednost ukupno M41 = M42 = M43 = M44 = M45 = M46 = M47 = M48 = M49 =

5. Časopisi nacionalnog značaja (M50): broj vrednost ukupno M51 = M52 = 1 1,5 1,5 M53 = M54 = M55 =

6. Zbornici skupova nacionalnog značaja (M60): broj vrednost ukupno M61 = M62 = M63 = M64 = 18 0,2 3,6 M65 = M66 =

7. Magistarske i doktorske teze, M70 broj vrednost ukupno M71 = 1 6 6 M72 = 1 3 3

8. Tehnička i razvojna rešenja, M80 broj vrednost ukupno M81 = M82 = M83 = M84 = M85 = M86 =

9. Patenti, autorske izložbe, testovi (M90): broj vrednost ukupno M91 = M92 = 1 8 8 M93 =

IV Elementi za kvalitativnu ocenu naučnog doprinosa kandidata (Prilog 1). 1. Pokazatelji uspeha u naučnom radu: (Nagrade i priznanja za naučni rad, uvodna predavanja na konferencijama i druga predavanja po pozivu, članstva u odborima međunarodnih naučnih konferencija i odborima naučnih društava,


članstva u uređivačkim odborima časopisa, uređivanje monografija, recenzije naučnih radova i projekata)

Dr Jasmina Stojkovska je bila autor ili koautor ukupno deset naučnih radova i dvadeset i jednog saopštenja na međunarodnom nivou i jednog naučnog rada i osamnaest saopštenja na nacionalnom nivou. Kao učesnik istraživačkog tima dobitnik je dve Zlatne medalje sa likom Nikole Tesle na Međunarodnoj izložbi pronalazaka, novih tehnologija i industrijskog dizajna "Pronalazaštvo-Beograd 2011" i "Pronalazaštvo-Beograd 2012". Tim je takođe pobedio na Takmičenju za najbolju tehnološku inovaciju u Srbiji 2011. g. Ministarstva prosvete i nauke Republike Srbije, u grupi Zdravlje i u celokupnoj kategoriji Inovativne ideje, a zatim je dobio i nagradu za najbolje plasirani ženski tim na Takmičenju za najbolju tehnološku inovaciju u Srbiji 2012. g. u kategoriji Realizovane inovacije. 2. Angažovanost u razvoju uslova za naučni rad, obrazovanju i formiranju naučnih kadrova: (Doprinos razvoju nauke u zemlji; mentorstvo pri izradi master, magistarskih i doktorskih radova, rukovođenje specijalističkim radovima; pedagoški rad; međunarodna saradnja; organizacija naučnih skupova)

Dr Jasmina Stojkovska je od 2006 do 2013 godine bila zaposlena na Tehnološko-

metalurškom fakultetu Univerziteta u Beogradu, a od 2014 godine zaposlena je u Inovacionom centru Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu. Bila je angažovana na međunarodnom EUREKA projektu "Biomimetic bioreactor systems for biomedical applications – BIOMIMETIKA", E!6749, (2012-2014), kao i u COST akciji MP1005 „From nano to macro biomaterials (design, processing, characterization, modeling) and applications to stem cells regenerative orthopedic and dental medicine (NAMABIO)” (2011-2015), a trenutno učestvuje u COST akciji TD1305 “Improved Protection of Medical Devices Against Infection (IPROMEDIA)” (2014-2018). Pored toga, učestvovala je u realizaciji projekta osnovnih istraživanja Ministarstva za nauku i tehnološki razvoj Republike Srbije "Interakcija imobilisanih ćelija, tkiva i biološki aktivnih molekula u bioreaktorskim sistemima", br. 142075 (2006-2010), zatim i inovacionog projekta "Novi proizvodi za tretman rana na bazi hidrogelova alginata i polivinil-alkohola sa nanočesticama srebra", br. 451-03-2802-IP 1/36 (01.06.2014.-31.05.2015) i najzad, u periodu od 2010 do 2013. godine i u realizaciji projekta integralnih i interdisciplinarnih istraživanja „Razvoj novih inkapsulacionih i enzimskih tehnika za proizvodnju biokatalizatora i biološki aktivnih supstanci u cilju povećanja konkurentnosti, kvaliteta i bezbednosti hrane“ (br. III46010). Trenutno je angažovana na jednom projektu integralnih i interdisciplinarnih istraživanja Ministarstva za nauku i tehnološki razvoj Republike Srbije "Sinteza, razvoj tehnologija dobijanja i primena nanostrukturnih multifunkcionalnih materijala definisanih svojstava" (br. III45019).

Tokom realizacije naučnih projekata Jasmina Stojkovska je aktivno učestvovala u ostvarivanju naučne saradnje Tehnološko-metalurškog fakulteta sa drugim institucijama u zemlji kao što su Medicinski fakultet Univerziteta u Beogradu i Farmaceutski fakultet Univerziteta u Beogradu iz koje je do sada publikovan jedan zajednički naučni rad. Jasmina Stojkovska je takođe učestvovala u izradi dva master rada, dva diplomska rada i jednog završnog rada u okviru studija na Tehnološko-metalurškom fakultetu. 3. Organizacija naučnog rada: (Rukovođenje projektima, potprojektima i zadacima; tehnološki projekti, patenti, inovacije i rezultati primenjeni u praksi; rukovođenje naučnim i stručnim društvima; značajne aktivnosti u komisijama i telima Ministarstva za nauku i tehnološki razvoj i telima drugih ministarstava vezanih za naučnu delatnost; rukovođenje naučnim institutcijama) 4. Kvalitet naučnih rezultata: (Uticajnost; parametri kvaliteta časopisa i pozitivna citiranost kandidatovih radova;efektivni broj radova i broj radova normiran na osnovu broja koautora; stepen samostalnosti i stepen učešća u


realizaciji radova u naučnim centrima u zemlji i inhostranstvu; doprinos kandidata realizaciji koautorskih radova; značaj radova)

Kandidat dr Jasmina Stojkovska je do sada objavila 10 radova u međunarodnim naučnim časopisima od kojih je čak 7 u vrhunskim časopisima kategorije M21 dok su 2 kategorije M23 i 1 je objavljen u česopisu međunarodnog značaja van SCI liste. Od toga se posebno može izdvojiti rad koji je objavljen u časopisu Carbohydrate Polymers rangiranom u prvih 6 % časopisa u kategoriji "Applied Chemstry", a koji je u potpunosti proizašao iz doktorske disertacije i na kome je Jasmina Stojkovska prvi autor. Kvalitet objavljenih radova potvrđuje i dosadašnja citiranost tako da je 9 radova od ukupno 10, citirano 55 puta (bez autocitata svih koautora) i to velikim delom u vrhunskim časopisima kao što su Biomaterials, Carbohydrate Polymers, Polymer Composites, Composites Part B: Engineering, Polymer i Journal of Colloid and Interface Science. Pozitivna citiranost radova ukazuje na aktuelnost, uticajnost i ugled objavljenih radova.

Dr Jasmina Stojkovska je u dosadašnjem naučno-istraživačkom radu publikovala 50 bibliografskih jedinica i to: 31 naučni rad i saopštenje na međunarodnom nivou i 19 naučnih radova i saopštenja na nacionalnom nivou. Prosečan broj autora po radu za ukupno navedenu bibliografiju iznosi 5,8. Na četiri rada i devet saopštenja bila je prvi autor što predstavlja odraz samostalnosti i individualnog doprinosa rezultatima rada. Dr Jasmina Stojkovska se tokom dosadašnjeg naučno-istraživačkog rada u najvećoj meri bavila razvojem i primenom novih bioreaktorskih sistema za inženjerstvo tkiva hrskavice i kosti, ali i za sveobuhvatnu karakterizaciju novih biomaterijala namenjenih potencijalnoj primeni u medicini. Tako je razvijena serija novih nanokompozitnih biomaterijala na bazi alginata i nanočestica srebra pri čemu je dr Stojkovska pokazala visok stepen samostalnosti u idejama za poboljšanje i karakterizaciju biomaterijala, zatim u kreiranju i realizaciji eksperimenata, obradi rezultata i pisanju naučnih radova koji su publikovani u uticajnim međunarodnim časopisima. Takođe, originalnost i kreativnost Jasmine Stojkovske se ogleda i u koautorstvu jednog realizovanog patenta, ali i u jednoj patentnoj prijavi na kojoj je Jasmina Stojkovska prvi autor.

V Ocena komisije o naučnom doprinosu kandidata sa obrazloženjem Rezultati istraživanja dr Jasmine Stojkovske značajno su doprineli realizaciji nekoliko međunarodnih i nacionalnih naučno-istraživačkih projekata i publikovani su u prestižnim međunarodnim časopisima od čega je 7 radova u vrhunskim međunarodnim časopisima, 2 u međunarodnim časopisima i 1 u međunarodnom časopisu van SCI liste, kao i u jednom nacionalnom naučnom časopisu. Takođe, rezultati su prikazani i u 21 saopštenju sa međunarodnih skupova štampanih u izvodu i 18 saopštenja sa skupova nacionalnog značaja štampanih u izvodu, a iz njenog naučno-istraživačkog rada proizašao je 1 realizovan patent i 1 patentna prijava. Na osnovu prikazane detaljne analize dosadašnjeg rada i postignutih rezultata, mišljenja smo da je kandidat dr Jasmina Stojkovska pokazala izrazitu sklonost i sposobnost za bavljenje naučno-istraživačkim radom. Komisija smatra da su ispunjeni svi uslovi za izbor kandidata dr Jasmine Stojkovske, dipl. molekularnog biologa i fiziologa, u zvanje naučni saradnik i sa zadovoljstvom predlaže Nastavno-naučnom veću Tehnološko-metalurškog fakulteta u Beogradu da ovaj izveštaj prihvati i isti prosledi odgovarajućoj komisiji Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije na konačno usvajanje.

PREDSEDNIK KOMISIJE

Prof. dr Bojana Obradović, redovni profesor Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet


NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU TEHNOLOŠKO-METALURŠKOG FAKULTETA UNIVERZITETA U BEOGRADU

Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta u Beogradu održanoj 03. 03. 2016. godine imenovani smo za članove komisije za podnošenje izveštaja o ispunjenosti uslova za reizbor u naučno-istraživačko zvanje ISTRAŽIVAČ-SARADNIK kandidata Anđelike Bjelajac, dipl. inž. tehnologije.

Anđelika Bjelajac je zaposlena od 01. 02. 2011. godine u Inovacionom centru Tehnološko-metalurškog fakulteta i angažovana je na projektu koji finansira Ministarstvo prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije.

Posle pregleda i analize dostavljenog materijala i uvida u rad Anđelike Bjelajac podnosimo sledeći

I Z V E Š T A J

Biografski podaci Anđelika Bjelajac je rođena 21. 06. 1986. god. u Kosovskoj Mitrovici. U Beogradu je

završila osnovnu i srednju školu kao nosilac Vukove diplome. Školske 2005/06. godine je upisala Tehnološko-metalurški fakultet u Beogradu. Diplomirala je na istom fakultetu na Katedri za inženjerstvo materijala 2009. godine, sa prosečnom ocenom 9,42 i ocenom 10 na diplomskom radu. Školske 2009/10. godine upisala je i uspešno završila master studije na Politehničkom institutu u Grenoblu u Francuskoj u okviru internacionalnog master FAME (Functional Advanced Materials and Engineering) programa kao Erasmus Mundus stipendista. U izradi master teze radila je u SIMaP laboratoriji u Grenoblu u okviru Nacionalnog centra za naučna istraživanja (CNRS). Tema master rada bila je ''3D rekonstrukcija zrna u polikristalnom silicijumu za fotonaponske ćelije''. Školske 2010/11. godine upisala je doktorske studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu u Beogradu na smeru Inženjerstvo materijala, pod rukovodstvom dr Rade Petrović, red. prof. TMF-a. Na doktorskim studijama je uspešno položila sve ispite predviđene planom i programom, uključujući i završni ispit, sa prosečnom ocenom 10. Član je Mense Srbije i Mreže tehnoloških brokera Srbije.

Od 2011. do 2013. godine radila je kao istraživač-pripravnik u Inovacionom centru Tehnološko-metalurškog fakulteta, a 2013. godine je izabrana u zvanje istraživač-saradnik. Od 2014. god. angažovana je u nastavi na predmetu Struktura i svojstva keramičkih materijala u IV semestru za studente studijskog programa Inženjerstvo materijala. Učestvovala je u izradi većeg broja diplomskih i master radova iz oblasti neorganske hemijske tehnologije i inženjerstva materijala.

Učestvovala je u realizaciji dva međunarodnih projekata: EUREKA E!4141 – Ecosafety – Mere za obezbeđivanje kvaliteta i sigurnosti u lancu ishrane, evidencioni broj kod MNTR R Srbije – 404-02- 00003/2008-01/01 (2008–2011) i FP7-REGPOT-2009-1 NANOTECH FTM, br: 245916, boraveći u više navrata na Nacionalnom institutu za lasere, plazmu i fiziku zračenja u Bukureštu (NILPRP), kao i na Institutu za fiziku i hemiju materijala u Strazburu (IPCMS) i Inženjerskom fakultetu u Terniju, Univerziteta u Peruđi (UNIPG). Od 2011. do danas učestvuje u istraživanjima u okviru nacionalnog projekta „Sinteza, razvoj tehnologija dobijanja i primena nanostrukturnih multifunkcionalnih materijala definisanih svojstava“, evidencioni broj III 45019, 2011–2015.


U junu 2015. godine odobren joj je projekat 20152050 “A close look of N-doped TiO2 nanotubes sensitized with CdS quantum dots for application in solar cells” finansiran od strane Central European Research Infrastructure Consortium (CERIC-ERIC). U okviru projekta Anđelika Bjelajac je boravila u Trstu u Italiji i radila u sinhrotronu Elettra (Мaterials Science Beamline). Boravila je i radila u Pragu, u Češkoj republici u Laboratoriji za fiziku površine na Karlovom Univerzitetu (Surface Physics Laboratory, Charles University). Sem toga, dobitinik je stipendije Francuskog instituta u Beogradu u saradnji sa Francuskom ambasadom za jednomesečni naučni boravak u Strazburu u Francuskoj gde je radila na Institutu za fiziku i hemiju materijala (IPCMS), na Department for Surfaces and Interfaces (DSI).

Do sada je objavila četiri rada u vrhunskim međunarodnim časopisima (M21), pet radova u časopisima međunarodnog značaja (M23), četiri rada saopštena na skupu međunarodnog značaja štampana u celini (M33) i devet radova saopštenih na skupu međunarodnog značaja štampanih u izvodu (M34). Anđelika Bjelajac je takođe bila recezent naučnih časopisa: Materials Characterization (Ref. No.:MTL-15023), Thin Film Solid (Ref. No.: TSF-D-15-00012) i Applied Surface Science (Ref. No.: APSUSC-D-15-06265). Sem toga, održala je tri predavanja o solarnoj energiji na skupovima naučnog karaktera: Kongres studenata tehničkih nauka na Mašinskom fakultetu, Univerziteta u Beogradu, 27-28. mart 2014., 11. Međunarodni sajam zaštite životne sredine i prirodnih resursa ECOFAIR 2014, u Beogradu, 13-16.10.2014. i 12. Međunarodni sajam zaštite životne sredine i prirodnih resursa ECOFAIR 2015, u Beogradu, 16-18.10.2015.

Tečno govori engleski, služi se francuskim i španskim jezikom. Spisak radova i saopštenja Radovi u vrhunskim međunarodnim časopisima (M21)

1. A. Bjelajac, V. Djokic, R. Petrovic, G. Socol, I. N. Mihailescu, O. Ersen, I. Florea, Dj. Janackovic, "Visible light-harvesting of TiO2 nanotubes array by pulsed laser deposited CdS", Applied Surface Science 309 (2014) 225-230 (ISSN 0169-4332, IF (2014) = 2,711)

2. A. Z. Bjelajac, R. Petrović, J. M. Nedeljković, V. Djokić, T. Radetić, J. Ćirković, Dj. Janaćković, Ex-situ sensitization of ordered TiO2 nanotubes with CdS quantum dots, Ceramics International, 41 (2015) 7048–7053(ISSN 0272-8842, IF (2014) = 2,605)

3. A. Bjelajac, R. Petrovic, G. Socol, I. N. Mihailescu, M. Enculescu, V. Grumezescu, V. Pavlovic, Dj. Janackovic, CdS quantum dots sensitized TiO2 nanotubes by matrix assisted pulsed laser evaporation method, Ceramics International, 42 (2016) 9011-9017 (ISSN 0272-8842, IF (2014) = 2,605)

4. I. Deljanin, D. Antanasijević, A. Bjelajac, M. Aničić Urošević, M. Nikolić, A. Perić-Grujić, M. Ristić, Chemometrics in biomonitoring: distribution and correlation of trace elements in tree leaves, Science of The Total Environment, 545-546 (2016) 361-371 (ISSN 0048-9697, IF (2014) = 4,099).

Radovi u časopisima međunarodnog značaja (М23) Pre izbora u zvanje istraživač saradnik

1. V. Marjanovic, S. Lazarevic, I. Jankovic-Castvan, B. Jokic, A. Bjelajac, Dj. Janackovic, R. Petrovic, "Functionalization of thermo-acid activated sepiolite by amine-silane and mercapto-silane for chromium(VI) adsorption from aqueous solutions", Hemijska industrija, 67 (2013) 715-728 (ISSN 0367-598X, IF (2013) = 0,562)


Posle izbora u zvanje istraživač saradnik 2. A. J. Albrbar, A. Bjelajac, V. Djokić, J. Miladinović, Dj. Janaćković, R. Petrović,

"Photocatalytic efficiency of titania photocatalysts in saline waters", Journal of the Serbian Chemical Society, 79 (2014) 1127-1140 (ISSN 0352-5139, IF(2014) = 0,871)

3. A. A. Ahribesh, S. Lazarević, B. Potkonjak, A. Bjelajac, Djo. Janaćković, R. Petrović, Sorption of cadmium ions from saline waters onto Fe(III)-zeolite, Hemijska industrija, 69 (2015) 253-260 (ISSN 0367-598X, IF(2014) = 0,364).

4. B. Simović, A. Golubović, I. Veljković, D. Poleti, J. Zdravković, D. Mijin, A. Bjelajac, Hydro- and solvothermally-prepared ZnO and its catalytic effect on photodegradation of Reactive Orange 16 Dye, Journal of the Serbian Chemical Society 79 (2014) 1433-1443 (ISSN 0352-5139, IF(2014) = 0,871)

5. A. Bjelajac, V. Djokic, R. Petrovic, G. E. Stan, G. Socol, I. N. Mihailescu, G. Popescu Pelin, Dj. Janackovic, Pulsed laser deposition method for fabrication of CdS/TiO2 and PbS photoelectrodes for solar energy application, Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures 10 (2015) 1411-1418 (ISSN 1842-3582, IF(2014) = 0,945;)

Radovi saopšteni na skupu međunarodnog značaja štampani u celini (M33) Pre izbora u zvanje istraživač saradnik

1. S. V. Zdrale, S. R. Grujic, M. B. Tosic, V. D. Zivanovic, A. Z. Bjelajac, S. D. Matijasevic, J. D. Nikolic, S. N. Zildzovic, “Sintering of glasses in the ternary system La2O3-SrO-B2O3 studied by hot-stage microscopy”, 50th Meeting of the Serbian Chemical Society, Belgrade, June 14-15, 2012, Proceedings, 99-101, ISBN 978-86-7132-049-8

2. S. V. Zdrale, S. R. Grujic, M. B. Tosic, V. D. Zivanovic, A. Z. Bjelajac, S. D. Matijasevic, J. D. Nikolic, “Crystallization and sintering phenomena of glasses in the system La2O3-SrO-B2O3” at 11th International Conference on Fundamental and Applied Aspects of Physical Chemistry (Physical Chemistry 2012), Belgrade, September 24-28, 2012, Proceedings, vol I, 477-479, ISBN 978-86-82475-27-9

Posle izbora u zvanje istraživač saradnik: 3. A. Bjelajac, D. Gajić, D. Stevanović, I. Brkić, Ma. McGurk, "Serbian National Technology

Brokers Network: Structure, Opportunities and Challenges", International Conference on Technology Transfer, Nis, June 20-21, 2013.

4. A. Bjelajac, R. Petrović, Jo. M. Nedeljković, V. Djokić, T. Radetić, J. Ćirković, Dj. Janaćković, Effect of Mercapto Silane Concentration on CdS Nanoparticles Stabilization, MME SEE 2015, Metallurgical & Materials Engineering Congress of South-East Europe, Proceedings and book of abstracts, FTM, ISBN 978-86-87183-27-8, p. 307-312

Radovi saopšteni na skupu međunarodnog značaja štampani u izvodu (M34) Pre izbora u zvanje istraživač saradnik

1. S. V. Zdrale, S. R. Grujic, M. B. Tosic, V. D. Zivanovic, A. Z. Bjelajac, S. D. Matijasevic, J. D. Nikolic, S. N. Zildzovic, “Sintering of glasses in the ternary system La2O3-SrO-B2O3 studied by hot-stage microscopy”, 50th Meeting of the Serbian Chemical Society, Belgrade, June 14-15, 2012, Book ofAbstracts, 58, ISBN 978-86-7132-048-1.

Posle izbora u zvanje istraživač saradnik: 2. A. Bjelajac, V. Djokic, R. Petrovic, G. Socol, I. Mihailescu, O. Ersen, Ileana Florea, Dj.

Janackovic, “Characterization of pulse laser deposited CdS on TiO2 nanotubes arrays” at Eleventh Young Researchers' Conference Materials Science and Engineering, Belgrade, December 3-5, 2012


3. S. Krstic Musovic, B. Kaludjerovic, V. Dodevski, R. Aleksic, A. Bjelajac, "Structural properties of hydrochar obtained by hydrothermal treatment of fructose", 2nd International Conference of the Serbain Ceramic Society, Belgrade, June 5-7 2013.

4. V. Dodevski, B. Kaludjerović, S. Krstić Mušović., R. Aleksić, A. Bjelajac, "Hydrothermal carbonization of plane tree seed", Book of abstracts of the 2nd International Conference of the Serbian Ceramic Society, Belgrade, 2013, pp. 80

5. J. Vujancevic, A. Bjelajac, N. Obradovic, V. P. Pavlovic, M. Mitric, Dj. Janackovic, G. Rasic, B. Vlahovic, V. B. Pavlovic, Influence of Synthesis Parameters on Structure of 1-D TiO2 nanostructures, The Fourth Serbian Ceramic Society Conference »Advanced Ceramics and Application IV« September 21-23, 2015, Serbian Academy of Sciences and Arts, Knez Mihailova 35, Belgrade, Serbia, Program and the book of abstracts, Serbian Ceramic Society, ISBN, p. 70

6. B. Simović, D. Poleti, S. Kovaĉ, A. Bjelajac, A. Dapĉević, G. Branković, Photocatalytic degradation of textile dye with hydrothermally modified nanoanatase, 3rd Conference of the Serbian Society for Ceramic Materials, June 15-17, 2015., Belgrade, Serbia (Programme and the Book of Abstracts, p. 82

7. A.Y. Albrbar, V. Đokić, A. Bjelajac, M. Mitrić, R. Petrović, Đ. Janaćković, Influence of the solvent type on the properties and photocatalytic activity of titania powders synthesized by a nonhydrolytic sol-gel process, 3rd Conference of the Serbian Society for Ceramic Materials, June 15-17, 2015., Belgrade, Serbia (Programme and the Book of Abstracts, p. 79

8. S. Krstić, B. Kaluđerović, V. Dodevski, A. Bjelajac, Preparation of the carbonaceous microspheres by hydrothermal treatment of fructose with phosphoric acid and diameter size comparison, 3rd Conference of the Serbian Society for Ceramic Materials, June 15-17, 2015., Belgrade, Serbia (Programme and the Book of Abstracts, p. 89

9. A. Bjelajac, R. Petrović, V. Pavlović, J. Ćirković, J. Vukajlović, Dj. Janaćković, Microwave assisted synthesis of CdS quantum dots in DMSO, Programme and Book of abstracts of the 11th Conference for Young Scientists in Ceramics (SM- 2015) October 21-24, 2015. Novi Sad, Serbia, p. 57, ISBN: 978-86-6253-049-3.

ZAKLJUČAK

Na osnovu rezultata koje je ostvarila na osnovnim studijama i dosadašnjim rezultatima na doktorskim studijama, kao i velikim smislom i zainteresovanošću za naučno-istraživački rad, članovi Komisije smatraju da kandidat Anđelika Bjelajac, dipl. inž. tehnologije, ispunjava sve potrebne zakonske uslove za reizbor u zvanje istraživač-saradnik. Stoga Komisija predlaže Nastavno-naučnom veću Tehnološko-metalurškog fakulteta da Anđeliku Bjelajac izabere u zvanje ISTRAŽIVAČ-SARADNIK i pruži joj mogućnost da nastavi naučno-istraživački rad. U Beogradu, 04. 04. 2016. Članovi Komisije:

_____________________________ 1. Dr Rada Petrović, red. prof. TMF-a ______________________________ 2. Dr Đorđe Janaćković, red. prof. TMF-a ______________________________ 3. Dr Snežana Grujić, van. prof. TMF-a


NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU TEHNOLOŠKO-METALURŠKOG FAKULTETA UNIVERZITETA U BEOGRADU

Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta u Beogradu, održanoj 03.03.2016. god. imenovani smo za članove Komisije za podnošenje izveštaja o ispunjenosti uslova za izbor u istraživačko zvanje ISTRAŽIVAČ SARADNIK kandidata Ivane Matić Bujagić, master inženjera zaštite životne sredine.

Na osnovu pregleda i analize dostavljenog materijala i uvida u dosadašnji rad Ivane Matić Bujagić podnosimo sledeći

IZVEŠTAJ Biografski podaci

Ivana Matić Bujagić je rođena 25.02.1988. godine u Aranđelovcu. Osnovnu školu „Sestre Radović“ u Belosavcima završila je kao đak generacije 2003. godine, a 2007. godine je sa odličnim uspehom završila Medicinsku školu u Beogradu. Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu, studijski program Hemijska tehnologija, studijsko područje Inženjerstvo zaštite životne sredine, upisala je školske 2007/2008. godine. Diplomirala je 2011. godine na Katedri za inženjerstvo zaštite životne sredine sa prosečnom ocenom tokom studija 9,26. Završni rad pod nazivom „Optimizacija metode pripreme uzoraka za analizu tragova kardiovaskularnih lekova u vodi“ odbranila je sa ocenom 10. Master studije na Tehnološko-metalurskom fakultetu Univerziteta u Beogradu, smer Inženjerstvo zaštite životne sredine, upisala je školske 2011/2012. godine. Diplomirala je 2012. godine sa prosečnom ocenom u toku studija 9,88. Završni master rad pod nazivom „Optimizacija pripreme uzorka rečnog sedimenta za analizu tragova humanih, životinjskih i biljnih sterola i hormona“ odbranila je sa ocenom 10. Školske 2012/2013. godine upisala je doktorske akademske studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu u Beogradu na smeru Hemija, pod rukovodstvom dr Svetlane Grujić, vanrednog profesora Tehnološko-metalurškog fakulteta. Na doktorskim studijama je uspešno položila sve ispite predviđene planom i programom, kao i završni ispit sa prosečnom ocenom 10. Školske 2008/2009, 2009/2010. i 2010/2011. godine nagrađena je Poveljom Pante S. Tutundžić Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu za izuzetan uspeh na osnovnim akademskim studijama, a školske 2010/2011. godine nagrađena je i Poveljom Pante S. Tutundžić za uspešan završetak studija. Dobitnik je takođe i specijalnog priznanja Srpskog hemijskog društva za 2012. godinu za izuzetan uspeh u toku studija na Tehnološko-metalurškom fakultetu Univerziteta u Beogradu.

Naučno-istraživački rad

U periodu od aprila do novembra 2013. godine Ivana Matić Bujagić je bila stipendista Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije na doktorskim akademskim studijama na projektu osnovnih istraživanja br. 172007. Od novembra 2013. god. do februara 2016. god. radila je u Inovacionom centru Tehnološko-metalurškog fakulteta na projektu osnovnih istraživanja pod nazivom „Razvoj i primena metoda i materijala za monitoring novih zagađujućih i toksičnih organskih materija i teških metala“. Od februara 2016. godine Ivana Matić Bujagić je zaposlena kao saradnik u nastavi - demonstrator na Visokoj školi strukovnih studija „Beogradska politehnika“ u Beogradu i na projektu osnovnih istraživanja br. 172007 na Tehnološko-metalurškom fakultetu.

Naučno-istraživački rad Ivane Matić obuhvata razvoj analitičkih metoda za određivanje tragova novih zagađujućih materija životne sredine u uzorcima vode i sedimenata, kao i optimizaciju pripreme uzoraka vode i sedimenata i analizu metodom tečne hromatografije sa tandem masenom spektrometrijom. Kao rezultat dosadašnje naučno-istraživačke aktivnosti Ivane Matić Bujagić proistekla su dva rada u međunarodnim časopisima izuzetnih vrednosti i deset


naučnih saopštenja sa međunarodnih i nacionalnih skupova. Saopštenje prezentovano na 52. savetovanju Srpskog hemijskog društva, održanom u Novom Sadu, nagrađeno je IUPAC-ovom nagradom za najbolju postersku prezentaciju.

Radovi u međunarodnim časopisima izuzetnih vrednosti – M21a

1. Matić Bujagić I., Grujić S., Jauković Z., Laušević M.: Sterol ratios as a tool for sewage pollution assessment of river sediments in Serbia, Environmental Pollution, 213 (2016) 76-83.

2. Matić I., Grujić S., Jauković Z., Laušević M.: Trace analysis of selected hormones and sterols in river sediments by liquid chromatography-atmospheric pressure chemical ionization–tandem mass spectrometry, Journal of Chromatography A, 1364 (2014) 117-127.

Zbornici skupova međunarodnog značaja – M30 Radovi saopšteni na skupu međunarodnog značaja štampani u izvodu – M34

1. Matić I., Grujić S., Jauković Z., Laušević M.: Hormones and sterols in sediments of the Danube River and its tributaries in Serbia, ContaSed2015 – Contaminated Sediments: Environmental Chemistry, Ecotoxicology and Engineering, Monte Verità, Ascona, Switzerland, 2015, Book of abstracts, pp. 84.

2. Grujić S., Matić I., Radović T., Laušević M.: Multi-residue analysis of pharmaceuticals and pesticides in river sediments and corresponding surface and ground water in Serbia, ContaSed2015 – Contaminated Sediments: Environmental Chemistry, Ecotoxicology and Engineering, Monte Verità, Ascona, Switzerland, 2015, Book of abstracts, pp. 71.

3. Matić I., Grujić S., Jauković Z., Furtula V., Laušević M.: Emerging pollutants in river sediments, UNESCO Conference on Emerging Pollutants in Water, Belgrade, Serbia, 2013, Book of abstracts, pp. 101.

4. Matić I., Jauković Z., Grujić S., Antić N., Furtula V., Laušević M.: Extraction optimization of sterols and hormones from river sediments, 8th International Conference of the Chemical Societies of the South-East European Countries (ICOSECS 8), Belgrade, Serbia, 2013, Book of abstracts, pp. 44.

Zbornici skupova nacionalnog značaja – M60 Radovi saopšteni na skupu nacionalnog značaja štampani u celini – M63

1. Matić Bujagić I., Grujić S., Jauković Z., Laušević M.: Odnosi sterola kao markeri antropogenog zagađenja rečnih sedimenata, Treći naučno-stučni skup POLITEHNIKA 2015, Beograd, Srbija, 4. decembar 2015., Knjiga radova str. 54.

2. Matić I., Tolić Lj., Grujić S., Laušević M.: Raspodela odabranih lekova i pesticida u sistemu voda-sediment, 52. savetovanje Srpskog hemijskog društva, Novi Sad, Srbija, 2015, Knjiga radova, str. 59-62.

Radovi saopšteni na skupu nacionalnog značaja štampani u izvodu – M64 1. Matić Bujagić I. V., Grujić S. D., Jauković Z. D., Laušević M. D.: Primena sterola kao

biomarkera za identifikaciju izvora fekalnog zagađenja rečnih sedimenata u Srbiji, Treća konferencija mladih hemičara Srbije, Beograd, Srbija, 24. oktobar 2015., Knjiga izvoda, str. 23.

2. Tolić Lj., Matić I., Grujić S., Laušević M.: Adsorpcija odabranih lekova i pesticida na rečnom sedimentu, 7. simpozijum Hemija i zaštita životne sredine (EnviroChem 2015), Palić, Srbija, 2015, Knjiga izvoda, str. 206.


3. Matić I., Grujić S., Antić N., Jauković Z., Furtula V., Laušević M.: Određivanje humanih, životinjskih i biljnih sterola i hormona u rečnim sedimentima, 6. simpozijum Hemija i zaštita životne sredine (EnviroChem 2013), Vršac, Srbija, 2013, Knjiga izvoda, str. 206.

4. Matić I., Grujić S., Jauković Z., Furtula V., Laušević M.: Trace analysis of human, animal and plant sterols and hormones in river sediment, 50th Meeting of the Serbian Chemical Society, Belgrade, Serbia, 2012, Book of abstracts, pp.

Zaključak

Na osnovu dosadašnjeg rada i pokazanih rezultata tokom doktorskih studija i u okviru naučno-istraživačkog rada može se zaključiti da je kandidat Ivana Matić Bujagić ostvarila izuzetne rezultate i pokazala izrazitu sklonost i sposobnost za bavljenje naučno-istraživačkim radom. Komisija smatra da Ivana Matić Bujagić, master inženjer zaštite životne sredine, ispunjava sve uslove za izbor u zvanje ISTRAŽIVAČ SARADNIK i sa zadovoljstvom predlaže Naučno-nastavnom veću Tehnološko-metalurškog fakulteta da je izabere u zvanje i time joj pruži mogućnost da nastavi započeta istraživanja i završi svoj doktorski rad.

Članovi Komisije:

Dr Mila Laušević, red. prof. TMF-a

Dr Svetlana Grujić, van. prof. TMF-a

Dr Tatjana Đurkić, red. prof. TMF-a


NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU TEHNOLOŠKO-METALURŠKOG FAKULTETA UNIVERZITETA U BEOGRADU Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta u Beogradu održanoj 28.01.2016. godine imenovani smo u Komisiju za podnošenje izveštaja o ispunjenosti uslova za izbor kandidata Mine M. Volić, master inž. tehnologije, u istraživačko zvanje ISTRAŽIVAČ-PRIPRAVNIK. O navedenom kandidatu Komisija podnosi sledeći:

IZVEŠTAJ

A. Biografski podaci

MINA M. VOLIĆ, master inženjer tehnologije, rođena je 17.06.1988. godine u Čačku. Tehnološko-metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu upisala je 2007. godine, na katedri za Hemijsko inženjerstvo i diplomirala u roku, 2011. godine. Diplomski rad pod nazivom „Sinteza kopolimernog hidrogela na bazi alginata i delimično neutralisane akrilne kiseline za kontrolisano otpuštanje paracetamola“ odbranila je sa ocenom 10. Master akademske studije završila je 2012. godine na studijskom programu Hemijsko inženjerstvo, sa završnim master radom na temu „Ispitivanje uticaja temperature na gustinu, viskoznost i indeks refrakcije binarnih sistema poli(etilen glikol) diakrilata i alkohola“. U toku master studija bila je na praktičnom usavršavanju u Švajcarskoj. Doktorske studije upisala je školske 2012/2013. godine na istom fakultetu na katedri za Biohemijsko inženjerstvo i biotehnologiju.

Od 01.04.2015. godine zaposlena je kao istraživač-pripravnik u Inovacionom centru Tehnološko-metalurškog fakulteta, Univerziteta u Beogradu na projektu Ministarstva prosvete i nauke Republike Srbije br. III46010, pod nazivom „Razvoj novih inkapsulacionih i enzimskih tehnologija za proizvodnju biokatalizatora i biološki aktivnih komponenata hrane u cilјu povećanja njene konkurentnosti, kvaliteta i bezbednosti“.

B. Naučno-istraživački rad

Kandidat Mina Volić je tokom osnovnih studija, kao i tokom izrade master rada, pokazala sklonost ka naučno-istraživačkom radu. Ovladala je veštinom obrade i prikuplјanja literaturnih podataka i stekla osnovna znanja za uklјučivanje u eksperimentalna istraživanja iz oblasti biohemijskog inženjerstva i biotehnologije. Kandidat aktivno govori engleski jezik. Dobro se služi računarskim programima: Microsoft Word, Microsoft Excel, Microsoft Power Point, Origin Pro, Adobe Photoshop. Kandidat do sada nema objavlјene naučne radove.

V. Mišlјenje i predlog komisije Na osnovu svega navedenog, smatramo da kandidat Mina Volić, master inženjer tehnologije, student doktorskih studija Tehnološko-metalurškog fakulteta, Univerziteta u Beogradu ispunjava sve uslove za izbor u naučno zvanje ISTRAŽIVAČ PRIPRAVNIK na Tehnološko-metalurškom fakultetu u Beogradu. Stoga predlažemo NN veću Tehnološko-metalurškog fakulteta u Beogradu da ovaj izveštaj prihvati i Minu M. Volić izabere u ovo zvanje.


U Beogradu, 21.03.2016. godine

ČLANOVI KOMISIJE:

dr Branko Bugarski, red.prof. Tehnološko-metalurški fakultet, Univerzitet u Beogradu

dr Zorica Knežević-Jugović, red. prof.

Tehnološko-metalurški fakultet, Univerzitet u Beogradu

dr Verica Đorđević, viši naučni saradnik Tehnološko-metalurški fakultet, Univerzitet u Beogradu


NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU TEHNOLOŠKO-METALURŠKOG FAKULTETA UNIVERZITETA U BEOGRADU Na sednici Nastavno-naučnog veća Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu održanoj 03. marta 2016. godine imenovani smo za članove Komisije za podnošenje Izveštaja o ispunjenosti uslova za sticanje naučno-istraživačkog zvanja ISTRAŽIVAČ PRIPRAVNIK kandidata Milke M. Borić, master inž. tehnologije. Na osnovu pregleda i analize dostavljenog materijala i uvida u dosadašnji rad kandidata, Komisija podnosi sledeći: IZVEŠTAJ 1. BIOGRAFSKI PODACI Milka M. Borić, master inž. tehnologije, rođena je 1986. godine u Beogradu. Osnovnu školu i gimnaziju je završila u Zemunu. Školske 2005/2006 godine upisala je osnovne studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu u Beogradu. Diplomirala je 09.07.2012. godine na Katedri za biohemijsko inženjerstvo i biotehnologiju, sa prosečnom ocenom 7,94. Diplomski rad pod nazivom „Uticaj dodatih prebiotika na mlečno-kiselu fermentaciju surutke pomoću Lb. johnsonii“ pod mentorstvom prof. dr. Marice Rakin, odbranila je ocenom 10 (deset). Školske 2012/2013 godine je upisala master studije na Tehnološko-metalurškom fakultetu. Master studije je završila 27.09.2013. na Katedri za biohemijsko inženjerstvo i biotehnologiju, sa prosečnom ocenom 8,38. Master rad „Funkcionalne i reološke karakteristike fermentisanog napitka od surutke i mleka“ pod mentorstvom prof. dr. Marice Rakin, odbranila je sa ocenom 10 (deset). Tokom izrade diplomskog i master rada pokazala je veliko interesovanje za naučno-istraživački rad, obavljajući savesno sve zadatke i pristupajući sa velikim razumevanjem problematici istraživanja. Od juna do decembra 2014. godine je bila na stručnom osposobljavanju u oblasti pripreme EU projekata i međunarodnog razvoja za sektor malih i srednjih preduzeća u Poslovno-tehnološkom inkubatoru tehničkih fakulteta Beograd. Školske 2014/2015 godine upisala je doktorske studije na TMF-u na Katedri za biohemijsko inženjerstvo i biotehnologiju koje do sada uspešno pohađa sa trenutnom prosečnom ocenom 9,5. Poseduje aktivno znanje engleskog jezika i pasivno znanje nemačkog jezika. 2. NAUČNO ISTRAŽIVAČKI RAD Milka M. Borić je u periodu 2014-2015. učestvovala u realizaciji Inovacionog projekta pod nazivom "Proizvodnja i primena bioaktivnih proteina i peptida surutke i mleka", ev. broj 451-03-2802/2013-16/176 finansiranog od strane Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije, Srbije iz koga je realizovano Tehničko rešenje pod nazivom "Unapređenje funkcionalnih karakteristika fermentisanog napitka od surutke i mleka dodatkom bioaktivnih peptida" prihvaćeno od strane AD Bimlek - Makedonija kao krajnjeg korisnika. Milka M. Borić je dobitnik nagrade za kreiranje novog ekoinovativnog fermentisanog napitka pod nazivom „Active drink“ na prvom takmičenju studentskih timova u kreiranju ekoinovativnih prehrambenih proizvoda - ECOTROPHELIA EUROPE - SERBIA, organizovanog od strane Udruženja prehrambenih tehnologa Srbije, održanog 19 jula 2013. godine. Milka M. Borić je koautor jednog rada u međunarodnom časopisu (M23) i 1 tehničkog rešenja iz kategorije novi proizvod ili tehnologija (M81)


3. NAUČNA KOMPETENTNOST OBJAVLJENI I SAOPŠTENI NAUČNI RADOVI I DRUGI VIDOVI ANGAŽOVANJA U NAUČNO-ISTRAŽIVAČKOM I STRUČNOM RADU 3.1. Radovi objavljeni u međunarodnom časopisu (M23) 3.1.1.Rakin Marica B., Bulatović Maja Lj., Zarić Danica B., Stamenković-Đoković Marijana M., Krunić Tanja Ž., Borić Milka M., Vukašinović-Sekulić Maja S. (2016). Quality of fermented whey beverage with milk, Hemijska industrija, DOI:10.2298/HEMIND141106016R (ISSN 0367-598) (IF (2014) = 0.364, Engineering, Chemical, 121/135). 3.2. Tehnička i razvojna rešenja (M80) 3.2.1. Novi proizvod ili tehnologija (M81) 3.2.1.1. Marica Rakin, Maja Vukašinović-Sekulić, Danica Zarić, Jagoda Jorga, Zorica Radulović, Maja Bulatović, Tanja Krunić, Marija Gnjatović, Milka Borić, Radmila Vasilevska, Biljana Janaćković i Marijana Stamenković (2015). "Unapređenje funkcionalnih karakteristika fermentisanog napitka od surutke i mleka dodatkom bioaktivnih peptida", Tehničko rešenje realizovano u okviru Inovacionog projekta pod nazivom "Proizvodnja i primena bioaktivnih proteina i peptida surutke i mleka", ev. broj 451/03/2802/2013-16/176 finansiranog od strane Ministarstva nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije i prihvaćeno od strane AD Bimlek, Makedonija kao krajnjeg korisnika. Tehničko rešenje je odobreno na NN veću Tehnološko-metalurškog fakulteta u Beogradu, na 29. sednici održanoj 09.07.2015. 3.3. Naučna saradnja i saradnja sa privredom 3.3.1. Učešće u projektima, studijama, elaboratima i sl. sa privredom; učešće u projektima finansiranim od strane nadležnog Ministarstva (M105) 3.3.1.1. Inovacioni projekat: "Proizvodnja i primena bioaktivnih proteina i peptida surutke i mleka", Ministarstvo nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije, Projekat: 451-03-2802/2013-16/176 (2014-2015) 3.4. Nagrade i priznanja (Z70) 3.4.1. Nagrade i priznanja za inovacije i tehnička rešenja na nacionalnom nivou (Z73) 3.4.1.1. Maja Lj. Bulatović, T. Krunić, M. Borić, M. Jovanović, Treće mesto za kreiranje ekoinovativnog prehrambenog proizvoda „Active drink“, Prvo nacionalno takmičenje studentskih timova u kreiranju ekoinovativnih prehrambenih proizvoda - ECOTROPHELIA EUROPE - SERBIA, Udruženje prehrambenih tehnologa Srbije, Poljoprivredni fakultet, Univerzitet u Beogradu, Beograd, Srbija, Jul, 2013. MIŠLJENJE KOMISIJE O ISPUNJENOSTI USLOVA Na osnovu rezultata koje je ostvarila na osnovnim i master studijama i dosadašnjim rezultatima na doktorskim studijama, kao i velike zainteresovanosti za naučno-istraživački rad, Komisija smatra da kandidat, Milka Borić master inž.tehnologije, ispunjava sve potrebne zakonske uslove za izbor u zvanje ISTRAŽIVAČ PRIPRAVNIK, te predlaže Nastavno-naučnom veću Tehnološko-metalurškog fakulteta Univerziteta u Beogradu da Milku Borić izabere u to zvanje i pruži joj mogućnost da uspešno završi doktorski rad i započeti naučno-istraživački rad.

U Beogradu 29.03.2016. godine. ČLANOVI KOMISIJE: ________________________________________

Dr Marica Rakin, vanredni profesor, Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet

________________________________________ Dr Maja Vukašinović-Sekulić, vanredni profesor,

Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet ________________________________________

Dr Zorica Radulović, vanredni profesor, Univerzitet u Beogradu, Poljoprivredni fakultet

НАСТАВНО НАУЧНО ВЕЋЕ П О З И Вarhiva.tmf.bg.ac.rs/interno/nn vece 26...

Documents