The object of research, development or design (in Russian) : Синтетические цеолиты и нанокомпозиты на основе кремнезема, полученного из золы рисовой шелухи, для удаления ионов ртути и катионных красителей из водных растворов

The object of research, development or design (in Kazakh) : Күріш қауызының күлі негізінде алынған кремнеземге негізделген синтетикалық цеолиттер мен нанокомпозиттерді сынап иондарын және катионды бояғыштарды су ерітінділерінен жою үшін қолдану

Aim of work (in Russian) : Разработка метода получения синтетических цеолитов и нанокомпозитов на основе кремнезема из золы рисовой шелухи для эффективного удаления ртути и катионных красителей из водных растворов

Aim of work (in Kazakh) : Күріш қауызының күлі негізінде кремнеземнен синтетикалық цеолиттер мен нанокомпозиттерді алу әдісін әзірлеу және оларды су ерітінділерінен сынап пен катионды бояғыштарды тиімді жою үшін қолдану

Методы исследования (на русском) : Для выполнения работы использовались следующие методы: Рентгенофлуоресцентный анализ (XRF) для определения элементного состава материалов. Рентгенодифракционный анализ (XRD) для исследования фазового состава и кристаллической структуры цеолитов и нанокомпозитов. Низкотемпературная адсорбция азота (BET) для расчета удельной поверхности, объема и размера пор синтезированных материалов. Сканирующая электронная микроскопия (SEM-EDS) для визуализации морфологии и элементного состава образцов. Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR) для анализа функциональных групп синтезированных материалов. Кинетические исследования адсорбции ртути и метиленового синего для определения сорбционных характеристик цеолитов и нанокомпозитов.

Методы исследования (на казахском) : Зерттеу жұмысы келесі әдістермен орындалды: Материалдардың элементтік құрамын анықтау үшін рентгенофлуоресцентті талдау (XRF). Цеолиттер мен нанокомпозиттердің фазалық құрамы мен кристалдық құрылымын зерттеу үшін рентгенодифракциялық талдау (XRD). Синтезделген материалдардың меншікті беті, кеуек көлемі және өлшемін есептеу үшін азоттың төмен температуралы адсорбциясы (BET). Үлгілердің морфологиясы мен элементтік құрамын визуализациялау үшін сканерлеуші электронды микроскопия (SEM-EDS). Синтезделген материалдардың функционалдық топтарын талдау үшін Фурье түрлендірулі инфрақызыл спектроскопиясы (FTIR). Цеолиттер мен нанокомпозиттердің сорбциялық сипаттамаларын анықтау үшін сынап пен метилен көгін адсорбциялау кинетикасы бойынша зерттеулер.

Obtained results and novelty (in Russian) : Разработан эффективный метод синтеза синтетических цеолитов и нанокомпозитов на основе кремнезема из золы рисовой шелухи для удаления ионов ртути и катионных красителей из водных растворов. Синтезированные цеолиты и нанокомпозиты показали высокие адсорбционные характеристики, что подтверждается результатами кинетических исследований адсорбции ртути и метиленового синего. Проведена модификация цеолитов наночастицами серебра и ПАВ, что позволило значительно улучшить сорбционные свойства материалов для удаления тяжелых металлов и органических загрязнителей. Предложенная методология синтеза позволяет использовать аграрные отходы (золу рисовой шелухи) для создания эффективных и доступных адсорбентов, что снижает стоимость производства и решает проблему утилизации отходов. Впервые предложено использование нанокомпозитов на основе цеолитов и наночастиц для повышения эффективности очистки водных растворов от ртути и красителей, что открывает новые перспективы в области экологической очистки водоемов.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Күріш қауызының күлі негізінде кремнеземнен алынған синтетикалық цеолиттер мен нанокомпозиттерді су ерітінділерінен сынап иондары мен катионды бояғыштарды жою үшін синтездеудің тиімді әдісі әзірленді. Синтезделген цеолиттер мен нанокомпозиттер жоғары адсорбциялық сипаттамаларды көрсетті, бұл сынап пен метилен көгін адсорбциялау кинетикасы бойынша зерттеу нәтижелерімен дәлелденген. Цеолиттер күміс нанобөлшектері және БАЗ модификацияланды, бұл ауыр металдарды және органикалық ластағыштарды жою үшін материалдардың сорбциялық қасиеттерін едәуір жақсартты. Ұсынылған синтез әдістемесі аграрлық қалдықтарды (күріш қауызының күлін) тиімді және қолжетімді адсорбенттер жасау үшін пайдалануға мүмкіндік береді, бұл өндіріс құнын төмендетеді және қалдықтарды жою мәселесін шешеді. Цеолиттер мен нанобөлшектер негізіндегі нанокомпозиттерді қолдану арқылы сынап пен бояғыштардан су ерітінділерін тазалаудың тиімділігін арттыру алғаш рет ұсынылып отыр, бұл су қоймаларын экологиялық тазарту саласындағы жаңа мүмкіндіктерге жол ашады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Экономичность производства: Использование аграрных отходов (золы рисовой шелухи) в качестве исходного сырья позволяет значительно снизить затраты на производство адсорбентов, что делает процесс экономически выгодным. Экологичность: Синтез цеолитов и нанокомпозитов из аграрных отходов способствует утилизации биомассы и сокращению экологического ущерба, связанного с выбросами тяжелых металлов и красителей в водоемы. Универсальность применения: Разработанные материалы могут использоваться как для удаления тяжелых металлов (например, ртуть), так и для очистки воды от органических загрязнителей (катионные красители), что расширяет спектр их применения в системах водоочистки. Технологичность: Предложенные методы синтеза (гидротермальная обработка, модификация наночастицами) не требуют сложного оборудования и могут быть реализованы на промышленных установках с минимальными инвестициями.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Өндірістің үнемділігі: Шикізат ретінде аграрлық қалдықтарды (күріш қауызының күлін) пайдалану адсорбенттер өндірісінің шығындарын айтарлықтай азайтуға мүмкіндік береді, бұл процесті экономикалық тұрғыдан тиімді етеді. Экологиялық тиімділік: Цеолиттер мен нанокомпозиттерді аграрлық қалдықтардан синтездеу биомассаны қайта өңдеуге және су қоймаларына ауыр металдар мен бояғыштардың шығуын азайтуға ықпал етеді. Қолданудың әмбебаптығы: Дайындалған материалдар ауыр металдарды (мысалы, сынап) жоюға да, органикалық ластағыштардан (катиондық бояғыштар) суды тазартуға да жарамды, бұл олардың суды тазарту жүйелеріндегі қолдану аясын кеңейтеді. Технологиялылығы: Ұсынылған синтез әдістері (гидротермальды өңдеу, нанобөлшектермен модификациялау) күрделі жабдықты қажет етпейді және аз инвестициялармен өнеркәсіптік қондырғыларда жүзеге асырылуы мүмкін.

Level of implementation (in Russian) : Нет

Level of implementation (in Kazakh) : Жоқ

Efficiency (in Russian) : Высокая степень очистки воды: Синтезированные цеолиты и нанокомпозиты показали высокую эффективность в удалении ионов ртути и катионных красителей. Адсорбционная емкость достигла 285,71 мг/г для ртути и 13,48 мг/г для метиленового синего, что значительно выше по сравнению с традиционными адсорбентами. Скорость адсорбции: Быстрое удаление загрязнителей — 80% ионов ртути удаляются в течение первых 30 минут, а метиленовый синий удаляется за 24 часа, что ускоряет процессы водоочистки. Экономичность: Использование доступного сырья (золы рисовой шелухи) и простых технологий синтеза снижает затраты на производство и эксплуатацию, делая разработанные материалы экономически выгодными для применения в промышленных масштабах. Многофункциональность: Разработанные цеолиты и нанокомпозиты эффективно удаляют как неорганические загрязнители (тяжелые металлы), так и органические (катионные красители), что делает их универсальными для использования в различных системах очистки воды.

Efficiency (in Kazakh) : Суды тазартудың жоғары тиімділігі: Синтезделген цеолиттер мен нанокомпозиттер сынап иондары мен катиондық бояғыштарды жоюда жоғары тиімділігін көрсетті. Адсорбциялық сыйымдылығы сынап үшін 285,71 мг/г және метилен көгі үшін 13,48 мг/г дейін жетті, бұл дәстүрлі адсорбенттермен салыстырғанда әлдеқайда жоғары. Адсорбция жылдамдығы: Ластағыштарды жылдам жою — сынап иондарының 80%-ы алғашқы 30 минут ішінде, ал метилен көгі 24 сағат ішінде жойылады, бұл су тазарту процесін жеделдетеді. Үнемділігі: Қол жетімді шикізатты (күріш қауызының күлі) және қарапайым синтез технологияларын пайдалану өндіріс пен пайдалану шығындарын төмендетеді, бұл әзірленген материалдарды өнеркәсіптік көлемде қолдануға экономикалық тұрғыдан тиімді етеді. Көпфункционалдылығы: Әзірленген цеолиттер мен нанокомпозиттер органикалық ластағыштарды (катионды бояғыштар) және бейорганикалық (ауыр металдар) ластағыштарды тиімді түрде жояды, бұл оларды суды тазартудың әртүрлі жүйелерінде қолдануға жарамды етеді.

Field of application (in Russian) : Очистка промышленных сточных вод: Разработанные цеолиты и нанокомпозиты могут использоваться для удаления тяжелых металлов (например, ртути) и органических загрязнителей (катионных красителей) из промышленных сточных вод. Системы водоподготовки и водоочистки: Материалы могут применяться в муниципальных и частных системах очистки питьевой воды для удаления токсичных веществ, улучшая качество воды. Экологическая ремедиация: Цеолиты и нанокомпозиты могут быть использованы для восстановления загрязненных водоемов, рек и озер. Утилизация аграрных отходов: Эти материалы способствуют эффективной переработке аграрных отходов (золы рисовой шелухи), решая проблему их утилизации.

Field of application (in Kazakh) : Өнеркәсіптік ағынды суларды тазарту: Әзірленген цеолиттер мен нанокомпозиттер өнеркәсіптік ағынды сулардан ауыр металдарды (мысалы, сынап) және органикалық ластағыштарды (катионды бояғыштар) жою үшін қолданылуы мүмкін. Су дайындау және су тазарту жүйелері: Материалдар муниципалдық және жеке ауыз су тазарту жүйелерінде токсикалық заттарды жою үшін қолданылып, судың сапасын жақсартуға мүмкіндік береді. Экологиялық қалпына келтіру: Цеолиттер мен нанокомпозиттер ластанған су қоймаларын, өзендер мен көлдерді қалпына келтіру үшін қолданыла алады. Аграрлық қалдықтарды кәдеге жарату: Бұл материалдар аграрлық қалдықтарды (күріш қауызының күлін) тиімді қайта өңдеуге ықпал етіп, оларды кәдеге жарату мәселесін шешеді.