The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования является метод карбонизации пищевых отходов с последующей активацией обладающие большой удельной поверхностью, что в конечном итоге обеспечит создание высокоэффективных суперконденсаторов с большой удельной энергией и мощностью

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу объектісі – тағам қалдықтарын көміртектендіру әдісі ары қарай активтендіру арқылы үлкен меншікті бетінің ауданына ие, сайып келгенде, жоғары меншікті энергиясы мен қуаты бар жоғары эффективті суперконденсаторларды құруды қамтамасыз етеді.

Aim of work (in Russian) : Цель проекта - изучение перспектив использования пищевых отходов в качестве электродных материалов для создания высокоэффективных суперконденсаторов для различных приложений.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты - әртүрлі қолданбалар үшін жоғары эффективті суперконденсаторларды жасау үшін электродтық материалдар ретінде тағам қалдықтарын пайдаланудың перспективаларын зерттеу.

Методы исследования (на русском) : Методы исследования: карбонизаты, и активированные угли полученные из пищевых отходов, были исследованы на сканирующем электронном микроскопе JEOL (модель JSM-6490LA); элементный анализ проводили методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDАX); на Раман спектроскопии (NTEGRA Spectra Raman, λ = 473 nm); рентгенофазовый анализ образцов был выполнен на Rigaku MiniFlex 600; удельная поверхность карбонизатов была исследована на Порозиметре.

Методы исследования (на казахском) : Зерттеу әдістері: тағам қалдықтарынан алынған карбонизаттар мен белсендірілген көмірлер JEOL сканерлеуші электронды микроскопта (JSM-6490LA үлгісі); энергетикалық дисперсиялық рентгендік спектроскопия (EDAX) көмегімен элементтік талдау жүргізілді; Раман спектроскопиясы (NTEGRA Spectra Raman, λ = 473 нм); Үлгілердің рентгендік дифракциялық талдауы Rigaku MiniFlex 600 құрылғысында орындалды; Карбонизаттардың меншікті бетінің ауданы порозиметрдің көмегімен зерттелді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Были выявлены оптимальные условия синтеза пористого углеродного материала (карбонизата) из огуречных и апельсиновых отходов: температура синтеза - 500 ℃, 600 ℃, 700 ℃, продолжительность процесса – 2 часа, скорость нагрева 7,5 ℃/мин, скорость подачи аргона ~ 0,005 л/мин. По результатам СЭМ видно, что после карбонизаций для карбонизатов огуречной кожуры размер пор уменьшилась от 34,87 микрон до 961,7 нм, а для карбонизатов апельсиновой кожуры размер пор уменьшилась от 21,31 микрон до 1,57 микрон по сравнению с исходными образцами. Кроме того, по результатам EDAX-анализа было установлено, что содержания углерода в карбонизатах из огуречных кожурей (до 66,04%) и из апельсиновых кожурей (85,33%) выше, чем исходные образцы огуречных (53,74%) и апельсиновых кожурей (55,88%). Рамановские спектры карбонизованных образцов демонстрируют характерные пики G и D в районах 1360 и 1580 см-1. Показано, что процесс высокотемпературной активации KOH во время синтеза активированных углей включает каталитическую газификацию углерода и интеркаляцию металлического калия с последующим его быстрым удалением, следовательно, можно сделать вывод, что это может быть возможной причиной образования пор. Также результаты показывают, что температура активации может улучшить степень графитизации, это в свою очередь может благоприятно влиять на улучшение электропроводности активированных углей.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Қияр мен апельсин қалдықтарынан кеуекті көміртекті материалды (карбонизат) синтездеу үшін оңтайлы жағдайлар анықталды: синтез температурасы - 500 ℃, 600 ℃, 700 ℃, процестің ұзақтығы - 2 сағат, қыздыру жылдамдығы 7,5 ℃/мин, аргон беру жылдамдығы ~ 0,005 л/мин. СЭM нәтижелері карбонизациядан кейін қияр қабығы карбонизаттары үшін кеуек өлшемі бастапқы үлгілермен салыстырғанда 34,87 мкм-ден 961,7 нм-ге дейін, ал апельсин қабығы карбонаттары үшін 21,31 мкм-ден 1,57 мкм-ге дейін азайғанын көрсетті. Сонымен қатар, EDAX талдау нәтижелері бойынша қияр қабығынан (66,04%-ға дейін) және апельсин қабығынан (85,33%) алынған карбонаттардағы көміртегі мөлшері қиярдың бастапқы үлгілерінен (53,74%) жоғары екені анықталды және апельсин қабығы (55,88%). Карбонизделген үлгілердің Раман спектрлері 1360 және 1580 см-1 тән G және D шыңдарын көрсетеді. Белсендірілген көмірлердің синтезі кезінде КОН жоғары температурада активтену процесі көміртектің каталитикалық газдануын және калий металының интеркализациясын, содан кейін оны тез жоюды қамтитыны көрсетілген, сондықтан бұл кеуектерді қалыптастырудың ықтимал себебі болуы мүмкін деп қорытынды жасауға болады. Нәтижелер сондай-ақ белсендіру температурасы графиттену дәрежесін жақсарта алатынын көрсетеді, бұл өз кезегінде белсендірілген көмірлердің электр өткізгіштігін жақсартуға пайдалы әсер етуі мүмкін.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Степень графитизации и удельная площадь поверхности являются определяющими параметрами для улучшения электрохимических свойств углеродного материала при применении в качестве электрода для электрохимических накопителей энергии.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Графиттену дәрежесі және меншікті бетінің ауданы электрохимиялық энергияны сақтау құрылғылары үшін электрод ретінде пайдаланылған кезде көміртекті материалдың электрохимиялық қасиеттерін жақсартудың анықтаушы параметрлері болып табылады.

Level of implementation (in Russian) : Выявлены оптимальные условия синтеза пористого углеродного материала (карбонизата) и активированных углей, а также композитов на их основе для дальнейшего испытания в опытных образцах суперконденсаторов.

Level of implementation (in Kazakh) : Тәжірибелік суперконденсаторларда әрі қарай сынау үшін кеуекті көміртекті материалды (карбонизатты) және белсендірілген көмірді, сондай-ақ олардың негізіндегі композиттерді синтездеудің оңтайлы шарттары анықталды.

Efficiency (in Russian) : Проведение синтеза активированных углей из пищевых отходов с целью управляемого формирования структур с требуемыми физико-химическими свойствами, а также, создание электродов для суперконденсаторов, которые будут обладать с высокими удельными характеристиками.

Efficiency (in Kazakh) : Қажетті физикалық-химиялық қасиеттері бар құрылымдарды бақыланатын қалыптастыру мақсатында тамақ қалдықтарынан белсендірілген көмір синтезін жүргізу, сонымен қатар жоғары спецификалық сипаттамаларға ие болатын суперконденсаторлар үшін электродтар жасау.

Field of application (in Russian) : Полученные результаты будут иметь теоретическую значимость в отраслях, как электрохимия, нанотехнология, материаловедения, которые будут внести значительный вклад в развитии мировой науки.

Field of application (in Kazakh) : Алынған нәтижелері әлемдік ғылымның дамуына елеулі үлес қосатын электрохимия, нанотехнология, материалтану сияқты салаларда теориялық мәнге ие болады.