Inventory number IRN Number of state registration
0223РК00118 AP09057868-OT-23 0121РК00027
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Number of books Appendicies Sources
1 3 38
Total number of pages Patents Illustrations
54 0 26
Amount of funding Code of the program Table
18000000 AP09057868 8
Name of work
Высокоэффективные анионообменные мембраны на основе полимеров для щелочных топливных элементов
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Applied Материалы
Report authors
Ментбаева Алмагуль Абдыкалимовна , Қалыбекқызы Сандуғаш , Мырзахметов Бауыржан Аскарбекович , Бисенбай Айман , Кәрібаев Мират Мәлікұлы , Касенова Назым Бекболатовна ,
0
0
2
1
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) Нет
Full name of the service recipient
Частное учреждение "National Laboratory Astana"
Abbreviated name of the service recipient National Laboratory Astana
Abstract

Объектами исследования являются композитные анионообменные мембраны для щелочных топливных элементов, различные волокнообразующие и ОН--проводящие полимеры, а также компьютерное моделирование стабильносьти катионных групп и механизма транспорта ионов.

Зерттеу объектілері сілтілі отын элементтеріне арналған композиттік анион алмасу мембраналары, әртүрлі талшық түзетін және ОН- өткізгіш полимерлер, сонымен қатар катион топтарының тұрақтылығын және иондарды тасымалдау механизмін компьютерлік модельдеу.

Целью настоящего проекта является разработка анионообменных мембран на основе полимеров для щелочных топливных элементов (ЩТЭ). Кроме того, проект направлен на улучшение ионной проводимости и механической стабильности путем исследования различных полимерных структур, полимерных смесей и их функционализации.

Қазіргі уақытта жобаның мақсаты сілтілі отын элементін (СОЭ) және ол үшін полимерлі анион алмасу мембраналарын әзірлеу болып табылады. Сонымен қатар, жоба түрлі полимерлік желілерді, полимерлік қоспаларды және олардың жұмыс істеуін зерттеу арқылы иондық өткізгіштікті және механикалық тұрақтылықты жақсартуға бағытталған.

Для получения мембран были примененны методы как УФ-сшивание, химическое сшивание и химическая модификация. Мембраны были получены методами заливки, электроспиннинг, спин-коутинг. Для характеризации синтезированных полимеров применялись различные методы: ИКС и ренгеноструктурный анализ для исследования структурных свойств полимерных материалов. Термическая стабильность образцов проанализирована с помощью термогравиметрического анализа. Температуры стеклования и плавления полимеров исследованы методом дифференциальной сканирующей калориметрии. Морфология поперечного сечения, адгезионные изображения новых материалов характеризовадись методом атомно-силовой микроскопии. Морфологию всех синтезированных материалов изучали с помощью полевой эмиссионной сканирующей электронной микроскопии (ПЭ-СЭМ) и полевой эмиссионной просвечивающей электронной микроскопии (ПЭ-TЭM); удельную поверхность, размеры пор и объем пор с помощью аппарата адсорбции азота. Механические свойства мембраны определялись стандартными испытаниями на растяжение–деформацию с целью измерения модуля Юнга, предела прочности при растяжении и относительного удлинения при разрыве.

Мембраналарды алу үшін ультракүлгін сәулемен тігу, химиялық тігу және химиялық модификация сияқты әдістер қолданылды. Мембраналар құю, электроспиндеу және айналдыру жабыны әдістерімен алынды. Синтезделген полимерлерді сипаттау үшін әртүрлі әдістер қолданылды: полимер материалдарының құрылымдық қасиеттерін зерттеу үшін ИҚ және рентгендік дифракциялық талдау. Үлгілердің термиялық тұрақтылығы термогравиметриялық талдаудың көмегімен талданды. Полимерлердің шыныға өтуі және балқу температуралары дифференциалды сканерлеу калориметриясы арқылы зерттелді. Көлденең қима морфологиясы мен жаңа материалдардың адгезиялық кескіндері атомдық күшті микроскопиямен сипатталды. Барлық синтезделген материалдардың морфологиясы далалық эмиссиялық сканерлеуші электрондық микроскопия (FE-SEM) және өрістік эмиссиялық электронды микроскопия (FE-TEM) көмегімен зерттелді; азотты адсорбциялау аппаратының көмегімен беттің меншікті ауданы, кеуек өлшемі және кеуек көлемі. Мембрананың механикалық қасиеттері Янг модулін, созылу беріктігін және үзілу кезіндегі ұзаруын өлшеу үшін стандартты созылу-деформация сынақтары арқылы анықталды.

Научная новизна работ по проекту заключается в разработке новых нановолокнистых и композитных мембран путем интеграции ОН--проводящих и стабильных в щелочной среде полимеров – кватернизированного поливинилового спирта и хитозана методом электроспиннинга и литья.

Жоба жұмысының ғылыми жаңалығы ОН-өткізгіш және сілтілі-тұрақты полимерлер – кватернизацияланған поливинил спирті мен хитозанды электроспиндеу және құю арқылы біріктіру арқылы жаңа нанофиброзды және композициялық мембраналарды жасауда жатыр.

Основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики: Полученные нановолокна показали высокие механическую и химическую стабильность, для улучшения которой использовали разного типа сшивающие агенты.

Негізгі конструкциялық, технологиялық және техникалық-пайдалану сипаттамалары: Алынған наноталшықтар жоғары механикалық және химиялық тұрақтылық көрсетті, оны жақсарту үшін әртүрлі типтегі тігуші агенттер қолданылды.

Не внедрен

Енгізілмеген

ффективность полученных результатов заключается в том, что разработаны материалы с улучшенными характеристиками, их достоверность подтверждается положительными зарубежными рецензиями, полученными для опубликования результатов. Будущее использование этих материалов в устройствах преобразования энергии будет более эффективным гибкости, температурных режимов, безопасности и дешевизны. Значимость работы состоит в получении научных результатов по повышению устойчивости предварительных образцов мембран путем кватернизации полимеров, сшивания мягкого компонента, а также в разработке методов характеризации.

Алынған нәтижелердің тиімділігі жақсартылған сипаттамалары бар материалдар әзірленгендігінде, олардың сенімділігі нәтижелерді жариялау үшін алынған оң шетелдік шолулармен расталады. Бұл материалдарды энергияны түрлендіру құрылғыларында болашақта пайдалану икемділік, температура режимі, қауіпсіздік және арзандық тұрғысынан тиімдірек боладыЖұмыстың маңыздылығы полимерлерді кватернизациялау, жұмсақ компонентті айқастыру арқылы мембраналардың алдын ала үлгілерінің тұрақтылығын арттыру бойынша ғылыми нәтижелерді алуда, сонымен қатар сипаттау әдістерін әзірлеуде.

Область применения: возобновляемая энергетика, преобразование энергии от возобновляемых источников тока, новые материалы.

Қолдану аясы: жаңартылатын энергия, жаңартылатын ток көздерінен энергияны түрлендіру, жаңа материалдар.

UDC indices
54-4; 621
International classifier codes
31.25.00; 44.41.29; 61.59.00;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
Щелочной топливный элемент; полимерные мембраны; ион проводимость; электроспиннинг; моделирование;
Key words in Kazakh
сілтілі отын элементі; полимерлі мембрана; ион өткізгіштік; электроспиннинг; модельдеу;
Head of the organization Сарбасов Дос Журмаханбетович Dr.,Ph.D. Biochemistry and Molecular Biology / Professor
Head of work Ментбаева Алмагуль Абдыкалимовна PhD in Chemical Engineering / Профессор
Native executive in charge Мырзахметов Бауыржан Аскарбекович нет