The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования являются сегнетоэлектрические перовскитные фотокатализаторы MTiO3 (M = Sr, Ba) и частицы сложного оксида определенной формы ((нано) кубики, (нано) пластины и (нано) иглы), мезокристаллические надстройки, композитные частицы (SrTiO3/BaTiO3, MTiO3/Bi4Ti3O12) с различными типами открытых поверхностей.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу нысаны – ферроэлектрлік перовскит фотокатализаторлары MTiO3 (M = Sr, Ba) және белгілі бір пішіндегі күрделі оксид бөлшектері ((нано) текшелер, (нано) пластиналар және (нано) инелер), мезокристалды қондырмалар, композиттік бөлшектер (SrTiO3/BaTiO3). , MTiO3/Bi4Ti3O12 ) ашық беттердің әртүрлі түрлерімен.

Aim of work (in Russian) : Целью данного является повышение эффективности фотокаталитических систем путем создания новых наноструктурированных оксидов для производства водорода при помощи солнечной энергии.

Aim of work (in Kazakh) : Бұл жобаның мақсаты күн энергиясын пайдалану арқылы сутегі алу үшін жаңа наноқұрылымды оксидтер жасау арқылы фотокаталитикалық жүйелердің тиімділігін арттыру болып табылады.

Методы исследования (на русском) : В данной работе основным методом исследования является первопринципное моделирование с использованием функционала электронной плотности (DFT) в базисе плоских волн с использованием метода псевдопотенциала для расчета электронных и оптических свойств исследуемых систем, а также термодинамики расщепления воды на поверхности фотокатализатора. Для моделирования нервановесной динамики релаксации электронных возбуждений использовался метод приведенной матрицы плотности на основе указанного выше DFT.

Методы исследования (на казахском) : Бұл жұмыста негізгі зерттеу әдісі зерттелетін жүйелердің электрондық және оптикалық қасиеттерін, сондай-ақ судың бөліну термодинамикасын есептеу үшін псевдопотенциалдық әдісті пайдалана отырып, жазық толқындық негізде электронды тығыздықтың функционалдық (DFT) көмегімен бірінші принциптерді модельдеу болып табылады. фотокатализатордың бетінде. Электрондық қозулардың релаксациясының жүйке тепе-теңдік динамикасын имитациялау үшін жоғарыда келтірілген DFT негізінде қысқартылған тығыздық матрицалық әдісі қолданылды.

Obtained results and novelty (in Russian) : Жизнеспособность модифицированной Rh поверхности BaTiO3 (001) с поверхностным атомным слоем типа TiO2 для разработки эффективных катализаторов окисления воды, которые будут использоваться в качестве фотоанодов в системах PEC, была исследована с использованием расчетов из первых принципов. Согласно нашим результатам, легирование Rh оказывает двойное влияние на свойства BaTiO3. С одной стороны, легирование заставляет исследуемый материал поглощать солнечный свет почти во всем видимом диапазоне. С другой стороны, поверхностный ион Rh действует как превосходный каталитический центр, значительно снижая значения избыточного потенциала электрохимической реакции. Было показано, что учет водной среды влияет на оба эффекта.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : PEC жүйелерінде фотоанодтар ретінде пайдаланылатын тиімді су тотығу катализаторларын әзірлеу үшін TiO2 типті беттік атомдық қабаты бар Rh модификацияланған BaTiO3(001) бетінің өміршеңдігі ab initio есептеулері арқылы зерттелді. Біздің нәтижелеріміз бойынша Rh-допинг BaTiO3 қасиеттеріне қосарлы әсер етеді. Бір жағынан, допинг зерттелетін материалдың күн сәулесін барлық көрінетін диапазонда дерлік сіңіруіне әкеледі. Екінші жағынан, беттік Rh ионы электрохимиялық реакцияның артық потенциалдық мәндерін айтарлықтай төмендететін тамаша каталитикалық алаң ретінде әрекет етеді. Су ортасын ескере отырып, екі әсерге де әсер ететіні көрсетілген.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Сравнение с экспериментальными и доступными теоретическими данными показали хорошую точность примененных методов.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Эксперименттік және қолда бар теориялық мәліметтермен салыстыру қолданылған әдістердің жақсы дәлдігін көрсетті.

Level of implementation (in Russian) : Внедрение не предполагается

Level of implementation (in Kazakh) : Іске асыру күтілмейді

Efficiency (in Russian) : Полученные данные позволяют оценить ожидаемый эффект легирования перовскитных сегнетоэлектриков атомами переходных металлов на способность фотокатализатора поглощать солнечный свет и преобразовывать воду в водородное топливо путем реакции разложения воды на его поверхности.

Efficiency (in Kazakh) : Алынған деректер өтпелі металл атомдары бар легирленген перовскит ферроэлектриктерінің фотокатализатордың күн сәулесін сіңіру және судың бетіндегі ыдырау реакциясы арқылы суды сутегі отынына айналдыру қабілетіне күтілетін әсерін бағалауға мүмкіндік береді.

Field of application (in Russian) : материалы, эффективно преобразующие солнечную энергию в водородное топливо, являются объектом интенсивного исследования и будут применяться в зеленой энергетике.

Field of application (in Kazakh) : Күн энергиясын сутегі отынына тиімді түрлендіретін материалдар қарқынды зерттеулердің нысаны болып табылады және жасыл энергетикада қолданылатын болады.