The object of research, development or design (in Russian) : Композиционные материалы на основе магнетита и 2D наноструктур в виде MXene и графеноподобных структур.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Магнетит және 2D наноқұрылымды MXene мен графен тәрізді құрылымдар негізінде жаңа композициялық материалдар.

Aim of work (in Russian) : Цель проекта – разработка новых композиционных материалов на основе магнетита и 2D наноструктур в виде MXene и графеноподобных структур, отработка оптимального состава и исследование их физико-химических характеристик, применение полученных композитов для очистки воды от ионов металлов (хром, мышьяк, свинец) и десалинизации (опреснения) соленой воды.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты – магнетит және 2D наноқұрылымды MXene мен графен тәрізді құрылымдар негізінде жаңа композициялық материалдарды жасау, оңтайлы құрамын анықтап, олардың физика-химиялық сипаттамаларын зерттеу, алынған композиттерді суды металл иондарынан (хром, мышьяк, қорғасын) тазалау үшін және тұзды суды тұзсыздандыру үшін қолдану.

Методы исследования (на русском) : Для оценки структурных и физико-химических свойств композитов использовались методы анализа СЭМ, ЕДРС и БЭТ, а для оценки сорбционных характеристик - атомно-адсорбционный спектрометр (ААС).

Методы исследования (на казахском) : Композиттердің құрылымдық және физика-химиялық қасиеттерін бағалау үшін СЭМ, ЕДРС және БЭТ талдау әдістері, ал сорбциялық сипаттамаларын бағалау үшін атомдық адсорбциялық спектрометр (AAС) пайдаланылды.

Obtained results and novelty (in Russian) : В результате исследования были определены оптимальные условия химического травления MAX-фазы в среде HF для синтеза Ti₃C₂ MXene структур при выдержке 24 и 48 часов. Метод СЭМ подтвердил двумерную морфологию полученных MXene-листов, а анализы ЭДРС и БЭТ подтвердили высокую чистоту материала и увеличенную удельную площадь поверхности. Синтезированные композиты нано-Fe₃O₄/MXene (химическая конденсация) и нано-Fe₃O₄/MXene (ультразвуковая обработка) продемонстрировали успешное осаждение магнетита на поверхности MXene, что было подтверждено методами СЭМ и ЭДРС. Синергетический эффект обеспечил увеличение удельной площади поверхности композита, что делает его перспективным материалом для очистки воды, особенно для сорбции ионов тяжелых металлов. Сорбционные характеристики композита были исследованы на примере ионов хрома, мышьяка и свинца из модельных растворов. Оптимальные условия сорбции включают время реакции 2 часа и pH раствора 6–8. Максимальная сорбционная емкость составила 17,4 мг/г для мышьяка, 91,2 мг/г для хрома и 90 мг/г для свинца, что свидетельствует о высоком потенциале применения данного композита для удаления тяжелых металлов из водных растворов.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Зерттеу нәтижесінде 24 және 48 сағат ішінде Ti₃C₂ MXene құрылымдарын синтездеу үшін HF ортада MAX фазасын химиялық қышқылдандырудың оңтайлы шарттары анықталды. СЭМ алынған MXene парақтарының екі өлшемді морфологиясын растады, ал ЕДРС және БЭТ талдаулары материалдың жоғары тазалығын растады және меншікті бетінің ауданын ұлғайтты. Синтезделген нано-Fe₃O₄/MXene (химиялық тұндыру) және нано-Fe₃O₄/MXene (ультрадыбысты оңдеу) композиттері MXene бетінде сәтті магнетит тұнбасын көрсетті, оны СЭМ және ЕДРС растады. Синергетикалық әсер композиттің меншікті бетінің ұлғаюын қамтамасыз етті, бұл оны суды тазарту үшін, әсіресе ауыр металл иондарын сорбциялау үшін перспективалы материал етеді. Модельдік ерітінділерден хром, мышьяк және қорғасын иондары мысалында композиттің сорбциялық сипаттамалары зерттелді. Оңтайлы сорбция жағдайларына 2 сағат реакция уақыты және рН 6-8 ерітінді кіреді. Максималды сорбциялық қабілеті мышьяк үшін 17,4 мг/г, хром үшін 91,2 мг/г және қорғасын үшін 90 мг/г құрады, бұл ауыр металдарды сулы ерітінділерден тазарту үшін осы композитті пайдаланудың жоғары мүмкіндігін көрсетеді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Нет

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жоқ

Level of implementation (in Russian) : Нет

Level of implementation (in Kazakh) : Жоқ

Efficiency (in Russian) : Нет

Efficiency (in Kazakh) : Жоқ

Field of application (in Russian) : Полученные в ходе реализации проекта результаты будут направлены на применение и разработку новых композиционных материалов с дальнейшим использованием для очистки и десалинизации воды.

Field of application (in Kazakh) : Жобаны іске асыру барысында алынған нәтижелер одан әрі суды тазарту және тұзсыздандыру үшін пайдалана отырып, жаңа композиттік материалдарды пайдалануға және дамытуға бағытталатын болады.