Inventory number IRN Number of state registration
0324РК00767 AP23486934-KC-24 0124РК00390
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 1 Publications Web of science: 1 Publications Scopus: 1
Patents Amount of funding Code of the program
0 34000000 AP23486934
Name of work
Разработка новых эффективных фотокаталитических систем получения водорода с использованием композитов дисульфидов металлов и нефтяных порфиринов
Type of work Source of funding Report authors
Applied Мылтыкбаева Жаннур Каденовна
0
1
2
3
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 университет имени аль-Фараби"
Abbreviated name of the service recipient НАО "КазНУ им. аль-Фараби"
Abstract

Зеленый водород и катализаторы на основе петропорфиринов и дисульфидов металлов.

Жасыл сутек және петропорфириндер (мұнайдан алынған) мен металл дисульфидтері негізіндегі катализаторлар.

Целью проекта является повысить эффективность преобразования солнечной энергии в водород с использованием новых эффективных и стабильных фото- и электрокаталитических систем на основе композитов дисульфидов металлов, петропорфиринов.

Жобаның мақсаты – жаңа тиімді және тұрақты фото- және электрокаталитикалық жүйелерді қолдана отырып, металл дисульфидтері мен петропорфириндер негізіндегі композициялар арқылы күн энергиясын сутегіге түрлендіру тиімділігін арттыру.

Использование методов рентгеновской дифракции (XRD), инфракрасной (ИК), рамановской, УФ-видимой и рентгеновской фотоэлектронной (XPS) спектроскопии, а также электронного парамагнитного резонанса. (ЭПР), N2-адсорбция, SEM-TEM-EDX микроскопия

Рентгендік дифракция (XRD), инфрақызыл (ИК), Рамановская спектроскопия, УФ-видимая спектроскопия және рентгендік фотоэлектрондық спектроскопия (XPS) әдістерін, сондай-ақ электронды парамагниттік резонанс (ЭПР), N2-адсорбциясы, SEM-TEM-EDX микроскопиясын қолдану.

Выход ванадилпорфиринов из нефти был получен при использовании ДМФА 75,7 %, оптимальные условия 200 °C, соотношение нефти к экстрагенту 4:1. XRD анализ подтвердил сохранение структуры мезопор и высокую дисперсию порфиринов на SiO₂. ИК-спектроскопия выявила характерные полосы C–H и другие функциональные группы, отличающие образцы. DR-UV-vis спектроскопия показала полосу Соре на 408 нм, подтверждая наличие ванадилпорфиринов в PVPOil и VPS. ЭПР-спектры выявили различия в электронной структуре между VPS и PVPOil. ТЭМ показал равномерное распределение порфиринов в структуре SBA-15, а СЭМ подтвердил сохранение структуры после модификации. EIS и тесты Мотта-Шоттки показали, что PVPOil демонстрирует лучшую фотоэлектрохимическую активность по сравнению с VPS, независимо от подложки. HER были достигнуты низкое перенапряжение 108 мВ, угол Тафеля 98 мВ/дек и высокое значение стабильности и низкое сопротивление передачи заряда 204,8. PVP(Oil) показал почти полное разложение метилового красителя за 3 часа, при этом кинетическая константа деградации на 25 % выше, чем у VP(S). Фотоэлектрохимическая характеристика показала, что PVPOil на SBA-15 демонстрирует значительно более высокую фотоплотность тока по сравнению с VPS, что связано с меньшей дефектностью природных образцов. Новизна работы заключается в разработке новых эффективных фотокаталитических систем получения водорода с использованием композитов дисульфидов металлов и нефтяных порфиринов

Ванадилпорфиндерді мұнайдан алу ДМФА қолдану арқылы 75,7 % -ды құрады, оңтайлы жағдайлар: 200 °C, мұнай мен экстрагенттің қатынасы 4:1. XRD талдауы мезопорлардың құрылымының сақталуын және SiO₂ бетіндегі порфиндердің жоғары дисперсиясын растады. ИҚ-спектроскопия C–H белгілері мен басқа функционалдық топтарда үлгілердің айырмашылығын көрсетті. DR-UV-vis спектроскопиясы 408 нм-де Соре жолағын көрсетті, бұл ванадилпорфиндердің PVPOil мен VPS -те бар екендігін растады. ЭПР-спектрлері VPS мен PVPOil арасындағы электрондық құрылымның айырмашылығын көрсетті. ТЭМ әдісі SBA-15 құрылымында порфиндердің біркелкі таралуын көрсетті, ал СЭМ модификациядан кейін құрылымның сақталғанын растады.EIS және Мотта-Шоттки тесттері PVPOil -дің VPS -ке қарағанда жоғары фотоэлектрохимиялық белсенділігін көрсетті, бұл нәтижелер субстрата тәуелсіз болды. HER сынақтарында төменгі кернеу 108 мВ, Тафель бұрышы 98 мВ/дек, жоғары тұрақтылық мәні және төмен заряд тасымалдау кедергісі (204,8 Ω) алынды. PVP(Oil) метилді бояғыштың 3 сағат ішінде толық ыдырауын көрсетті, осы уақытта деградацияның кинетикалық тұрақтысы VPS -ке қарағанда 25 %-ға жоғары болды. Фотоэлектрохимиялық сипаттамалар PVP(Oil) -дің SBA-15-де VP(S) -ке қарағанда айтарлықтай жоғары фототок тығыздығын көрсетті, бұл табиғи үлгілердің кемірек ақаулылығымен байланысты. Жұмыстың жаңалығы – металдардың дисульфидтері мен мұнай порфиндерінен тұратын жаңа тиімді фотокаталитикалық жүйелерді пайдалана отырып, сутек алудың жаңа тәсілдерін әзірлеу.

Разработка новой эффективной фотокаталитической системы и катализаторов, основанных на местном сырье, открывает возможности для создания современных производств в быстро развивающейся отрасли зеленого водорода и это, в свою очередь, позволит значительно снизить себестоимость его производства. Также такая технология будет способствовать декарбонизации экономики Казахстана в целом

Жаңа тиімді фотокаталитикалық жүйелер мен жергілікті шикізаттан алынған катализаторларды әзірлеу, жасыл сутек өндірісінің қарқынды дамып келе жатқан саласында заманауи өндірістерді құруға мүмкіндіктер ашады және бұл өз кезегінде оның өндірісінің өзіндік құнын айтарлықтай төмендетуге мүмкіндік береді. Сондай-ақ, осындай технология Қазақстан экономикасын декарбонизациялау процесіне өз үлесін қосады

Полученные при выполнении проекта научные результаты внесут определенный вклад в развитие производства зеленого водорода на основе фотокаталитических систем с применением новых катализаторов

Жобадан алынған ғылыми нәтижелер фотокаталитикалық жүйелер мен жаңа катализаторларды қолдану арқылы жасыл сутегі өндірісін дамытуға септігін тигізіп, осы салаға үлкен үлес қосады.

Полученные фотокаталитические ситемы будут применены для процесса получение зеленого водорода

Алынған фотокаталитикалық жүйелер жасыл сутек алу процесіне қолданылады.

UDC indices
665.63.61.51.17
International classifier codes
61.51.17;
Key words in Russian
нефтяное сырье; экстрация; катализ; фотокатализ; получение водорода;
Key words in Kazakh
мұнай шикізаты; экстракция; катализ; фотокатализ; сутек алу;
Head of the organization Айтжанова Жамила Нурматовна Доктор экономических наук / ассоциированный профессор (доцент)
Head of work Мылтыкбаева Жаннур Каденовна Кандидат химических наук / ассоцированный профессор