Inventory number IRN Number of state registration
0224РК01113 AP14871389-OT-24 0122РК00779
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 2 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 2
Number of books Appendicies Sources
0 3 24
Total number of pages Patents Illustrations
68 0 21
Amount of funding Code of the program Table
33000000 AP14871389 1
Name of work
Разработка научных основ технологии изготовления наномембраны для сепарации протонов в топливном элементе
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Fundamental Материалы
Report authors
Алмасов Нурлан Жумабекович , Оспанов Канат Тулеуович , Курбанова Баян Әмзеқызы , Абугалиева Фариза Махамбеткызы ,
0
0
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Частное учреждение «Международный научный комплекс «Астана»
Abbreviated name of the service recipient ЧУ "МНК "Астана"
Abstract

Объект исследования мембраны из многослойного оксида графена.

Зерттеу объектісі - көп қабатты графен оксидінен жасалған мембрана.

Целью данного проекта является разработка энергоэффективных наномембран для разделения протонов в топливных элементах с использованием передовых технологий. Основное внимание уделяется изготовлению прочных, экологически чистых и высокоэффективных мембран из многослойного оксида графена с помощью облучения, что решает проблемы, связанные с наслоением листов оксида графена во время производства мембран.

Бұл жобаның мақсаты озық технологияларды пайдалана отырып, отын ұяшықтарында протонды бөлу үшін энергияны үнемдейтін наномембраларды жасау болып табылады. Мембрананы өндіру кезінде графен оксиді парақтарын қабаттастырумен байланысты мәселелерді шешетін сәулеленуді пайдалана отырып, ұзаққа созылатын, экологиялық таза және жоғары өнімді көп қабатты графен тотығы мембраналарын жасауға басты назар аударылады.

Методами EDXS, ПЭМ, СЭМ, АСМ, FTIR UV-Vis, Рамановская спектроскопия, импедансная спектроскопии и рентгеноструктурного анализа изучены состав, структура и электрические свойства мембран.

Мембраналардың құрамы, құрылымы және электрлік қасиеттері EDXS, TEM, SEM, AFM, FTIR UV-Vis, Raman спектроскопиясы, импеданс спектроскопиясы және рентгендік дифракциялық талдау арқылы зерттелді.

Новизна заключается в инновационном использовании технологии облучения для физического сшивания слоев оксида графена и управления образованием нанопор, что значительно повышает эффективность обмена протонов мембраны. Результатом проекта станет многослойная наномембрана из оксида графена с нанопорами, электродами и лабораторными весами, собранными в качестве компонента топливного элемента, демонстрирующего повышенную протонную проводимость и долговечность.

Жаңалық графен оксидінің қабаттарын физикалық түрде айқастыру және мембрананың протон алмасу тиімділігін айтарлықтай жақсартатын нанокесектердің түзілуін бақылау үшін сәулелену технологиясын инновациялық қолдануда жатыр. Жоба протон өткізгіштігі мен беріктігін жоғарылататын отын ұяшығының құрамдас бөлігі ретінде жиналған нанокеуектері, электродтары және зертханалық таразылары бар көп қабатты графен оксиді наномембрасына әкеледі.

Область применения распространяется на решения в области чистой энергии, в частности, в технологиях топливных элементов, опреснении воды, очистке газа и других процессах разделения.

Қолданбалар таза энергия шешімдеріне, әсіресе отын жасушаларының технологияларына, суды тұщыландыруға, газды тазартуға және басқа бөлу процестеріне қолданылады.

Одним из ключевых аспектов проекта стало тестирование полученных мембран в условиях реальных топливных элементов. Эксперименты показали, что предложенные наномембраны обладают улучшенной долговечностью, стабильностью работы при повышенных температурах и эффективностью в условиях высокой влажности. Также было выявлено, что применение нанокомпозитных мембран снижает сопротивление на пути транспорта протонов, что ведет к увеличению общей производительности топливного элемента.

Жобаның негізгі аспектілерінің бірі алынған мембраналарды нақты отын элементтері жағдайында сынау болды. Тәжірибе көрсеткендей, ұсынылған наномембраналар төзімділікті, жоғары температурада тұрақтылықты және жоғары ылғалдылық жағдайында өнімділікті жақсартты. Сондай-ақ, нанокомпозиттік мембраналарды қолдану протонды тасымалдау жолындағы қарсылықты төмендететіні анықталды, бұл отын ұяшығының жалпы өнімділігінің артуына әкеледі.

В результате выполненного проекта удалось разработать научную основу технологии изготовления наномембран для топливных элементов, обладающих высокими эксплуатационными характеристиками. Эти мембраны имеют большой потенциал для применения в системах альтернативной энергетики, особенно в тех сферах, где требуется высокая эффективность и надежность.

Аяқталған жобаның нәтижесінде жоғары өнімділік сипаттамалары бар отын ұяшықтары үшін наномембраналар жасау технологиясының ғылыми негіздерін жасауға мүмкіндік туды. Бұл мембраналардың баламалы энергия жүйелерінде, әсіресе жоғары тиімділік пен сенімділік талап етілетін салаларда пайдалану үшін үлкен әлеуеті бар.

Значимость этой работы заключается в предоставлении экологически чистой, экономически эффективной альтернативы традиционным протонообменным мембранам, используя уникальные свойства нанопористых графеновых материалов для улучшения производительности топливных элементов и способствуя развитию энергоэффективных мембранных технологий в различных областях.

Бұл жұмыстың маңыздылығы отын жасушаларының жұмысын жақсарту үшін нанокеуекті графен материалдарының бірегей қасиеттерін пайдалана отырып және әртүрлі салаларда энергияны үнемдейтін мембраналық технологияларды дамытуға үлес қоса отырып, дәстүрлі протон алмасу мембраналарына экологиялық таза, үнемді балама ұсыну болып табылады.

UDC indices
538.97
International classifier codes
44.41.29;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
мембрана; наноматериалы; пористость; электрические свойства; композит;
Key words in Kazakh
мембрана; наноматериалдар; кеуектілік; электрлік қасиеттері; композит;
Head of the organization Абдрахманов Кайрат Амангельдинович / нет
Head of work Алмасов Нурлан Жумабекович PhD / Ведущий научный сотрудник, и.о. доцента
Native executive in charge