Inventory number IRN Number of state registration
0324РК01691 AP23486690-KC-24 0124РК00617
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 33268770 AP23486690
Name of work
Синтез слоистых двойных гидроксидов железа для сонокаталитической очистки воды и сточных вод и исследование их антибактериальных свойств в качестве нанозимов
Type of work Source of funding Report authors
Fundamental Құдайбергенов Нұрболат Жарылқасынұлы
0
2
1
2
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

В рамках данного проекта будет разработана новая и эффективная сонокаталитическая система для очистки воды, загрязненной фармацевтическими веществами. С этой целью CoFe LDH и легированный металлами (M: La, Cr, Gd и др.) CoFe LDH будут синтезированы методом соосаждения, и их сонокаталитическая активность будет исследована как новых катализаторов для разложения фармацевтических загрязнителей в воде. Кроме того, будет оценена наноферментативная активность этих LDH в качестве новых искусственных ферментов. Сильные пероксидазоподобные и антибактериальные свойства синтезированных LDH в присутствии перекиси водорода будут изучены как потенциальный клинический подход против бактерий.

Бұл жобада фармацевтикалық ластаушы заттармен ластанған суды тазарту үшін жаңа және тиімді сонокаталитикалық жүйе әзірленеді. Осы мақсатта CoFe LDH және M-қоспаланған CoFe LDH-тер (M: La, Cr, Gd және т.б.) бірлескен тұндыру әдісімен синтезделеді және олардың сонокаталитикалық белсенділігі фармацевтикалық ластаушы заттардың ыдырауының жаңа катализаторлары ретінде зерттелетін болады. Сонымен қатар, біз LDH-тер нанозимдік белсенділігін жаңа жасанды ферменттер (энзимдер) ретінде анықтаймыз. Сутегі асқын тотығының қатысуымен синтезделген LDH-тің күшті пероксидаза тәрізді және антибактериалдық қасиеттері бактериялармен күресудің ықтимал клиникалық тәсілі ретінде зерттелетін болады.

Исследование сонокаталитической активности CoFe LDH и M-легированных CoFe LDH (M: La, Cr, Gd и т.д.) для удаления фармацевтических загрязнений из воды. Изучение нанозиматической активности и потенциал генерации активных форм кислорода (ROS) синтезированных LDH в качестве новых антибактериальных платформ.

Судағы фармацевтикалық ластаушы заттарды тазарту үшін CoFe LDH және M-қоспаланған CoFe LDH-тердің (M: La, Cr, Gd және т.б.) сонокаталитикалық белсенділігін зерттеу. Жаңа антибактериалдық платформалар ретінде синтезделген LDH-тердің нанозимдік белсенділігі мен оттегінің активті формаларын (ROS) генерациялау потенциалын зерттеу.

Для достижения целей данного проекта будут использованы научные методы. Будет исследовано влияние эксплуатационных параметров как независимых переменных (включая концентрацию персульфата, дозировку катализатора, начальную концентрацию загрязнителя, уровень pH и т. д.) на эффективность разложения фармацевтического загрязнителя в качестве зависимого параметра.

Бұл жобаның мақсатына жету үшін ғылыми әдістер қолданылады. Тәуелсіз айнымалылар ретінде жұмыс параметрлерінің (оның ішінде персульфат концентрациясы, катализатор мөлшері, ластаушы заттардың бастапқы концентрациясы, рН және т.б.) тәуелді параметр ретінде фармацевтикалық ластаушы заттардың ыдырау тиімділігіне әсері зерттелетін болады.

CoFe LDH и М-легированные CoFe LDH (M: La, Cr, Ga, Y, Pr и V), были успешно синтезированы с использованием метода легкого соосаждения. Кристаллическую структуру синтезированных LDH оценивали методом рентгеноструктурного анализа (РФА). Поверхностные функциональные группы полученных LDH исследовали путем записи спектров инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FT-IR). Морфологию LDH изучали методами сканирующей электронной микроскопии (SEM) и просвечивающей электронной микроскопии (TEM). Методами энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS) и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS) проведено углубленное изучение химического состава синтезированных LDH. Были получены изображения распределения элементов Co, Fe, M (M: La, Cr, Ga, Y, Pr и V), C, N и O в структуре LDH, а также элементные точечные изображения синтезированных LDH. Энергию запрещенной зоны синтезированных LDH определяли с помощью анализа спектроскопии дифференциального отражения (DRS), которая является важной характеристикой сонокаталитической активности LDH. Методом адсорбции-десорбции азота определены изотермы полученных LDH и их удельная поверхность.

CoFe LDH және M-қоспаланған CoFe LDH (M: La, Cr, Ga, Y, Pr және V) оңай бірлескен тұндыру әдісі арқылы сәтті синтезделді. Синтезделген LDH кристалдық құрылымы рентгендік дифракциялық (XRD) талдау арқылы бағаланды. Дайындалған LDH беттік функционалдық топтары Фурье-трансформациялық инфрақызыл спектроскопия (FT-IR) спектрлерін жазу арқылы зерттелді. LDH морфологиясы сканерлеуші электрондық микроскопия (SEM) және трансмиссиялық электронды микроскопия (TEM) арқылы зерттелді. Синтезделген LDH химиялық құрамын терең зерттеу үшін энергия-дисперсиялық рентгендік спектроскопия (EDS) және рентгендік фотоэлектрондық спектроскопия (XPS) пайдаланылды. LDH құрылымындағы Co, Fe, M (M: La, Cr, Ga, Y, Pr және V), C, N және O элементтерінің элементтік таралуының суреттері, сонымен қатар синтезделген LDH элементтерінің элементтік нүктелік кескіндері алынды. Синтезделген LDH диапазонының энергиясы дифференциалды шағылыстыру спектроскопиясы (DRS) талдауы арқылы анықталды, бұл LDH сонокаталитикалық белсенділік көрсеткіштерінің маңызды сипаттамасы болып табылады. Дайындалған LDH изотермасын және олардың меншікті бетінің ауданын анықтау үшін азоттың адсорбциялық-десорбциялық талдауы қолданылды.

Разработанный сонокаталитический процесс на основе CoFe LDH и легированных металлами (M: La, Cr, Gd и др.) CoFe LDH может быть использован для очистки воды и сточных вод, загрязненных фармацевтическими загрязнителями, что, в свою очередь, способствует защите окружающей среды. Кроме того, синтезированные LDH могут быть разработаны в качестве эффективной альтернативы антибиотикам. Таким образом, результаты этого проекта могут улучшить общественное здоровье, предотвращая появление бактерий и генов, устойчивых к антибиотикам, за счет удаления фармацевтических загрязнителей из воды и сточных вод.

CoFe LHD және M-қоспаланған CoFe LHD (M: La, Cr, Gd және т.б.) негізінде әзірленген сонокаталитикалық процесс фармацевтикалық ластаушы заттармен ластанған су мен ағынды суларды тазарту үшін пайдаланылуы мүмкін, нәтижесінде қоршаған ортаны қорғауға әкеледі. Сонымен қатар, синтезделген LHD антибиотиктерге тиімді балама ретінде жасалуы мүмкін. Осылайша, бұл жобаның нәтижелері су мен ағынды сулардан фармацевтикалық ластаушы заттарды жою арқылы антибиотиктерге төзімді бактериялар мен антибиотиктерге төзімді гендердің пайда болуына жол бермеу арқылы әлеуметтік денсаулықты жақсартуға болады.

Синтез CoFe LDH и M-легированных CoFe LDH (M: La, Cr, Gd и т.д.), исследование их сонокаталитической активности для удаления фармацевтических загрязнителей из воды, а также изучение нанозиматической активности и потенциала генерации активных форм кислорода (ROS) синтезированных LDH как новых антибактериальных платформ проводится впервые авторами проекта. Внедрение результатов проекта в производство пока не осуществлялось.

CoFe LDH және M-легирленген CoFe LDH (M: La, Cr, Gd және т.б.) синтезі, олардың фармацевтикалық ластаушыларды судан жою үшін сонокаталитикалық белсенділігін зерттеу, сондай-ақ синтезделген LDH-тің жаңа антибактериялық платформалар ретінде нанозиматикалық белсенділігі мен белсенді оттегі түрлерін (ROS) генерациялау потенциалын зерттеу жоба авторлары тарапынан алғаш рет жүргізілуде. Жоба нәтижелерін өндіріске енгізу әлі жүзеге асырылған жоқ.

Насколько нам известно, на сегодняшний день отсутствуют работы, посвященные сонокаталитической активности CoFe LDH и легированных металлами (M: La, Cr, Gd и др.) CoFe LDH для очистки воды, загрязненной фармацевтическими веществами. Более того, данный проект является первой попыткой изучить антибактериальные эффекты CoFe LDH и легированных CoFe LDH на основе их пероксидазоподобной активности.

Қазіргі таңда фармацевтикалық ластаушы заттармен ластанған суды тазарту үшін CoFe LDH және M-қоспаланған CoFe LDH (M: La, Cr, Gd және т.б.) сонокаталитикалық белсенділігіне негізделген жұмыстар жоқ. Сонымен қатар, бұл жоба CoFe LDH және M-қоспаланған CoFe LDH (M: La, Cr, Gd және т.б.) және олардың пероксидаза тәрізді белсенділігіне негізделген антибактериалдық әсерлерін зерттеуге арналған бірінші талпыныс болып табылады.

Может быть разработана опытная установка сонокаталитического процесса для использования синтезированных слоистых двойных гидроксидов (LDH) на основе железа в индустрии очистки воды и сточных вод с целью удаления фармацевтических загрязнителей в будущем. Кроме того, может быть разработан процесс синтеза наноразмерных ферментов LDH на основе железа в качестве эффективного антибактериального и дезинфицирующего раствора для применения на предприятиях фармацевтической, химической промышленности и в производстве дезинфицирующих средств.

Сонокаталитикалық процестің пилоттық қондырғысы болашақта фармацевтикалық ластаушы заттарды кетіру үшін су және ағынды суларды тазарту өнеркәсібінде темір негізіндегі синтезделген LHD-ді әзірлеуге арналған болуы мүмкін.. Сонымен қатар, темір негізіндегі LHD нанозимдерін синтездеу процесі фармацевтикалық, химиялық және дезинфекциялық зауытта тиімді антибактериалдық және дезинфекциялық ерітінді ретінде жасалуы мүмкін.

UDC indices
546.05
International classifier codes
31.17.00;
Key words in Russian
передовые процессы окисления; антибактериальные свойства; слоистый двойной гидроксид; нанозимы; сонокатализ; очистка воды и сточных вод;
Key words in Kazakh
жетілдірілген тотығу процестері; антибактериалды қасиеттер; қабатты қос гидроксид; нанозимдер; сонокатализ; су және ағынды суларды тазарту;
Head of the organization Айтжанова Жамила Нурматовна Доктор экономических наук / ассоциированный профессор (доцент)
Head of work Құдайбергенов Нұрболат Жарылқасынұлы Phd / ассоцированный профессор