Inventory number IRN Number of state registration
0224РК00317 AP14869499-OT-24 0122РК00377
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 2
International publications: 4 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 3
Number of books Appendicies Sources
1 3 54
Total number of pages Patents Illustrations
162 0 38
Amount of funding Code of the program Table
29827410 AP14869499 10
Name of work
Плазменная очистка воды для разложения стойких полимерных и органических загрязнителей: от микро-к наночастицам до молекул.
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Fundamental Метод, способ
Report authors
Азат Сейтхан , Кудайбергенов Кенес Какимович , Mikhalovsky Sergey Victorovich , Тауанов Жандос Турегулович , Сайлауханұлы Ерболат , Жантикеев Ұлан Ержанұлы , Тоштай Қайнаубек , Султахан Шыңғысхан Темірханұлы , Сапаргали Инабат Омирузакқызы ,
0
1
3
1
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Казахский Национальный Исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева"
Abbreviated name of the service recipient НАО «КазНИТУ им. К.И. Сатпаева»
Abstract

Очистка питьевой и сточной воды от МП, включая МВ, с использованием комбинированной технологии холодной плазмы и углеродных адсорбентов.

Суық плазма мен көміртекті адсорбенттердің аралас технологиясын қолдана отырып, МП-дан, соның ішінде МВ-дан ауыз су мен ағынды суларды тазарту.

Разработка и апробация передовой технологии очистки воды, способной удалять микропластик (МП), включая микроволокна (МВ), из источников питьевой воды и сточных вод.

Ауыз су көздерінен және ағынды сулардан микропластиктерді (МП), соның ішінде микроталшықтарды (МТ) кетіруге қабілетті суды тазартудың озық технологиясын әзірлеу және сынақтан өткізу.

В качестве сорбентов были использованы активированный уголь и цеолит, предназначенные для захвата как микропластиков, так и продуктов их разложения. Эти сорбционные материалы были тщательно исследованы на предмет их морфологии и химического состава. Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (ИК-Фурье) позволила выявить изменения в химическом составе сорбентов и оценить взаимодействие микропластиков с поверхностью углеродных адсорбентов. Метод БЭТ, использованный для анализа пористости и удельной поверхности, показал высокую адсорбционную способность активированного угля, что способствовало эффективному удержанию микропластиковых частиц. Анализ морфологии и структуры поверхности проводился с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и трансмиссионной электронной микроскопии (ТЭМ), что позволило получить детальные изображения поверхности сорбентов до и после обработки плазмой. Метод дзета-потенциала использовался для оценки стабильности сорбентов в водной среде и их поведения при взаимодействии с микропластиками. Все эти методы позволили всесторонне охарактеризовать сорбенты и подтвердить их эффективность в процессе очистки воды от микропластиков.

Микропластиктерді де, олардың ыдырау өнімдерін де ұстауға арналған белсендірілген көмір мен цеолит сорбенттер ретінде пайдаланылды. Бұл сорбциялық материалдар олардың морфологиясы мен химиялық құрамы үшін мұқият зерттелген. Фурье түрлендіретін инфрақызыл спектроскопия (ИҚ-Фурье) сорбенттердің химиялық құрамындағы өзгерістерді анықтауға және микропластиктердің көміртекті адсорбенттердің бетімен әрекеттесуін бағалауға мүмкіндік берді. Кеуектілік пен меншікті бетті талдау үшін қолданылатын bet әдісі белсендірілген көмірдің жоғары адсорбциялық қабілетін көрсетті, бұл микропластикалық бөлшектерді тиімді ұстауға ықпал етті. Морфология мен беткі құрылымды талдау сканерлеуші электронды микроскопия (СЭМ) және трансмиссиялық электронды микроскопия (ТЭМ) арқылы жүргізілді, бұл сорбенттердің бетін плазмамен өңдеуге дейін және одан кейін егжей-тегжейлі бейнелеуге мүмкіндік берді. Дзета-потенциал әдісі су ортасындағы сорбенттердің тұрақтылығын және олардың микропластиктермен әрекеттесу кезіндегі әрекеттерін бағалау үшін пайдаланылды. Бұл әдістердің барлығы сорбенттерді жан-жақты сипаттауға және суды микропластиктерден тазарту процесінде олардың тиімділігін растауға мүмкіндік берді.

Результаты работы демонстрируют высокую инновационность и значительный вклад в область очистки воды от МП. Основные достижения включают разработку и успешное тестирование передовой технологии, которая комбинирует холодную плазму и сорбционные материалы для удаления МП частиц из воды. Проведенные исследования показали, что холодная плазма эффективно разлагает МП, образуя активные радикалы и ионы, которые взаимодействуют с органическими загрязнителями, разрушая их до менее токсичных соединений. В рамках проекта были разработаны специализированные углеродные адсорбенты, способствующие дополнительной адсорбции продуктов разложения МП. Эти материалы показывают высокую стабильность и возможность повторного использования, что обеспечивает экологически устойчивый подход. На основании анализа дзета-потенциала и пористости углеродных адсорбентов установлено, что структурные свойства углерода играют ключевую роль в стабильности сорбента и его эффективности при воздействии плазмы. Это открывает возможности для дальнейшего усовершенствования сорбционных материалов. Были также проведены исследования по оптимизации условий термического разложения МП. Лабораторные исследования выявили, что различные виды МП, включая полиэтилентерефталат (ПЭТ) и полистирол (ПС), имеют разные характеристики устойчивости к плазменному разложению, что позволяет прогнозировать их поведение в условиях очистки. Эти данные важны для понимания и улучшения параметров плазменной обработки в реальных условиях.

жұмыс нәтижелері микропластиктерден суды тазарту саласына жоғары инновацияны және айтарлықтай үлесті көрсетеді. Негізгі жетістіктерге Судан микропластикалық бөлшектерді кетіру үшін суық плазма мен сорбциялық материалдарды біріктіретін озық технологияны әзірлеу және сәтті сынау кіреді. Зерттеулер көрсеткендей, суық плазма микропластиктерді ыдыратып, органикалық ластаушы заттармен әрекеттесетін белсенді радикалдар мен иондар түзіп, оларды аз улы қосылыстарға дейін ыдыратады. Жоба микропластиктердің ыдырау өнімдерінің қосымша адсорбциясына ықпал ететін арнайы көміртекті адсорбенттерді әзірледі. Бұл материалдар экологиялық тұрақты тәсілді қамтамасыз ететін жоғары тұрақтылық пен қайта пайдалану мүмкіндігін көрсетеді. Көміртекті адсорбенттердің дзета потенциалы мен кеуектілігін талдау негізінде көміртектің құрылымдық қасиеттері сорбенттің тұрақтылығында және плазмаға ұшыраған кезде оның тиімділігінде шешуші рөл атқаратыны анықталды. Бұл сорбциялық материалдарды одан әрі жетілдіруге мүмкіндіктер ашады. Сондай-ақ микропластиктердің термиялық ыдырау жағдайларын оңтайландыру бойынша зерттеулер жүргізілді. Зертханалық зерттеулер микропластиктердің әртүрлі түрлері, соның ішінде полиэтилентерефталат (ПЭТ) және полистирол (ПС) плазмалық ыдырауға төзімділіктің әртүрлі сипаттамаларына ие екенін анықтады, бұл олардың тазалау жағдайында мінез-құлқын болжауға мүмкіндік береді. Бұл деректер нақты әлемдегі плазмалық өңдеу параметрлерін түсіну және жақсарту үшін маңызды.

Внедрение технологии позволит сократить расходы на водоочистку за счёт многоразового использования сорбентов, улучшит качество воды и снизит затраты на устранение экологических последствий пластикового загрязнения.

Технологияны енгізу сорбенттерді қайта пайдалану арқылы суды тазарту шығындарын азайтады, судың сапасын жақсартады және пластикалық ластанудың экологиялық салдарын жою шығындарын азайтады.

Рекомендуется внедрение технологии в системы очистки воды для удаления микропластиков, особенно в регионах с высоким уровнем загрязнения пластиковыми отходами.

Микропластиктерді, әсіресе пластикалық қалдықтармен ластану деңгейі жоғары өңірлерде жою үшін суды тазарту жүйелеріне технологияны енгізу ұсынылады.

Технология применима в промышленных и муниципальных водоочистных системах, а также для защиты экосистем от загрязнения микропластиками.

Технология өнеркәсіптік және муниципалды су тазарту жүйелерінде, сондай-ақ экожүйелерді микропластиктердің ластануынан қорғау үшін қолданылады.

UDC indices
543.63; 502.51; 504.5-03
International classifier codes
31.19.29; 87.19.09;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
очистка воды; микропластики; холодная плазма; адсорбция; сорбционные материалы; активированный уголь;
Key words in Kazakh
суды тазарту; микропластиктер; суық плазма; адсорбция; сорбциялық материалдар; белсендірілген көмір;
Head of the organization Кульдеев Ержан Итеменович Кандидат технических наук РК, кандидат технических наук РФ / Профессор
Head of work Азат Сейтхан PhD in nanotechnology and nanomaterials / ассоциированный профессор
Native executive in charge Жантикеев Ұлан Ержанұлы нет