The object of research, development or design (in Russian) : Композиционные материалы на основе магнетита и 2D наноструктур в виде MXene и графеноподобных структур.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Магнетит және 2D наноқұрылымды MXene мен графен тәрізді құрылымдар негізінде жаңа композициялық материалдар.

Aim of work (in Russian) : Цель проекта – разработка новых композиционных материалов на основе магнетита и 2D наноструктур в виде MXene и графеноподобных структур, отработка оптимального состава и исследование их физико-химических характеристик, применение полученных композитов для очистки воды от ионов металлов (хром, мышьяк, свинец) и десалинизации (опреснения) соленой воды.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты – магнетит және 2D наноқұрылымды MXene мен графен тәрізді құрылымдар негізінде жаңа композициялық материалдарды жасау, оңтайлы құрамын анықтап, олардың физика-химиялық сипаттамаларын зерттеу, алынған композиттерді суды металл иондарынан (хром, мышьяк, қорғасын) тазалау үшін және тұзды суды тұзсыздандыру үшін қолдану.

Методы исследования (на русском) : Для решения поставленных задач, исследования и идентификации композитов на основе наночастицы магнетита/АУ были использованы современные и информативные методы исследования: методы сканирующей и просвечивающей микроскопии (СЭМ, ПЭМ), метод комбинационного рассеяния света (Раман-спектроскопия), методы рентгеноструктурного и рентгенофазового анализа, метод энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (ЭДРС), БЭТ-анализ. Для оценки физико-химических свойств материалов и исследовании, в зависимости от назначения и применения были применены соответствующие методы исследования и современное приборное оборудование. Соответствующие исследования были проведены на каждом этапе, при синтезе компонентов (для идентификации и установления физико-химических свойств), а также после формования композита для установления текстурных характеристик, пористости и т.д., после процессов сорбции, для установления взаимодействия адсорбента и адсорбата для дальнейшего моделирования процессов сорбции.

Методы исследования (на казахском) : Қойылған міндеттерді шешу, магнетит/АУ нанобөлшегіне негізделген композиттерді зерттеу және сәйкестендіру үшін зерттеудің заманауи және ақпараттық әдістері пайдаланылды: сканерлеу және трансмиссиялық микроскопия әдістері( СЭМ, ПЭМ), жарықтың комбинациялық шашырау әдісі (Раман-спектроскопия), рентгендік құрылымдық және рентгендік фазалық талдау әдістері, энергодисперсиялық рентгендік спектроскопия әдісі (ЭДРС), БЭТ-талдау. Материалдардың физика-химиялық қасиеттерін бағалау және зерттеу үшін мақсаты мен қолданылуына байланысты тиісті зерттеу әдістері мен заманауи аспаптық жабдықтар қолданылды. Тиісті зерттеулер әр кезеңде, компоненттерді синтездеу кезінде (физикалық-химиялық қасиеттерді анықтау және анықтау үшін), сондай-ақ текстуралық сипаттамаларды, кеуектілікті және т.б. анықтау үшін композитті қалыптастырғаннан кейін, сорбция процестерінен кейін, сорбция процестерін одан әрі модельдеу үшін адсорбент пен адсорбаттың өзара әрекеттесуін орнату үшін жүргізілді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Были получены наночастицы магнетита двумя эффективными и простыми методами: химической конденсации и жидкофазного горения. Полученные образцы были исследованы СЭМ, РФА, ЭДРС и БЭТ анализами. Далее в проекте был получен активированный уголь из отходов рисовой шелухи. Активированный уголь был исследован методами сканирующей электронной микроскопии, ЭДРC, Раман-спектроскопии и проведен БЭТ анализ. На основе полученных наночастиц магнетита и активированного угля были получены нанокомпозиты Fe3O4/АУ. Композит был исследован методом СЭМ, ЭДРС и БЭТ анализа. Полученный композит показал высокие значения адсорбционной емкости относительно ионов хрома (VI), мышьяка (III) и свинца (II) в водных растворах. Авторы проекта считают, что решение проблем с обеспечением чистой питьевой водой можно в определенной степени достичь путем разработок новых типов сорбентов и мембран для очистки сточных вод и их обратной рекуперации, и систем для десалинизации морской воды. Для достижения этой цели авторы предлагают разработку новых композиционных материалов на основе магнетита, MXene структур и активированного угля, содержащего графеновые структуры для применения в качестве фильтров и мембран. Двумерная структура предлагаемых наноматериалов, высокая удельная поверхность, механическая прочность, химическая стабильность, возможность функционализации позволит качественно управлять физико-химическими свойствами получаемых композитов для эффективной сорбции ионов металлов и десалинизации.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Магнетит екі тиімді және қарапайым әдістермен алынды: химиялық конденсация және сұйық фазалы жану (solution combustion). Алынған үлгілерді СЭМ, РФ, ЭДРС және БЭТ талдаулары зерттеді. Әрі қарай жобада күріш қабығының қалдықтарынан белсендірілген көмір алынды. Белсендірілген көмір СЭМ, ЭДР спектроскопиясы, Раман спектроскопиясы әдістерімен зерттелді және БЭТ талдауы жүргізілді. Алынған магнетит нанобөлшектері мен белсендірілген көмірден Fe3O4/БК нанокомпозиттері алынды. Композитті СЭМ, ЭДРС және БЭТ талдау әдісі зерттеді. Алынған композит сулы ерітінділердегі хром (VI), мышьяк (III) және қорғасын (II) иондарына қатысты адсорбциялық сыйымдылықтың жоғары мәндерін көрсетті. Жоба авторлары таза ауыз сумен қамтамасыз ету мәселелерін шешуге Ағынды суларды тазарту және оларды қалпына келтіру үшін сорбенттер мен мембраналардың жаңа түрлерін және теңіз суын десалинизациялау жүйелерін әзірлеу арқылы белгілі бір дәрежеде қол жеткізуге болады деп санайды. Осы мақсатқа жету үшін авторлар магнетитке негізделген жаңа композициялық материалдарды, MXene құрылымдарын және сүзгілер мен мембраналар ретінде қолдануға арналған графен құрылымдары бар белсендірілген көмірді әзірлеуді ұсынады. Ұсынылған наноматериалдардың екі өлшемді құрылымы, жоғары меншікті беті, механикалық беріктігі, химиялық тұрақтылығы, функционализация мүмкіндігі металл иондарын тиімді сорбциялау және десалинизациялау үшін алынған Композиттердің физика-химиялық қасиеттерін сапалы басқаруға мүмкіндік береді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Нет

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жоқ-

Level of implementation (in Russian) : Нет

Level of implementation (in Kazakh) : Жоқ

Efficiency (in Russian) : Нет

Efficiency (in Kazakh) : Жоқ

Field of application (in Russian) : Полученные в ходе реализации проекта результаты будут направлены на применение и разработку новых композиционных материалов с дальнейшим использованием для очистки и десалинизации воды.

Field of application (in Kazakh) : Полученные в ходе реализации проекта результаты будут направлены на применение и разработку новых композиционных материалов с дальнейшим использованием для очистки и десалинизации воды.