The object of research, development or design (in Russian) : двухэлектронное восстановление молекулы кислорода, двухэлектронное окисление воды, двухатомные углеродные катализаторы, композитная ионообменная мембрана, электролизер, пероксид водорода

The object of research, development or design (in Kazakh) : оттегі молекуласын 2 электронды тотықсыздандыру, су молекуласын 2 электронды тотықтыру, қос атомды көміртекті катализаторлар, композитті ион алмастырғыш мембрана, электролизер, сутегі асқын тотығы

Aim of work (in Russian) : Разработка безопасного, полностью автоматизированного и экологически чистого электрохимического устройства для получения пероксида водорода и синтез катализаторов для него

Aim of work (in Kazakh) : Қауыпсіз, толық автоматтандырылған, экологиялық таза сутегі асқын тотығын алуға арналған электрохимиялық құрылғы құрастыру және оған арнап катализаторлар синтездеу

Методы исследования (на русском) : DFT-моделирование, гидротермальный карбонизатор, пиролиз, электрохимические методы, 3D-печать, SEM, FTIR, BET, TGA/DSC

Методы исследования (на казахском) : DFT моделдеу, Гидротермальды көмірлеу, пиролиз, электрохимиялық әдістер, 3D принтиг, SEM, FTIR, BET, TGA/DSC

Obtained results and novelty (in Russian) : Разработаны двухатомные катализаторы и 3D-печатный электролизер, достигнута Фарадеевская эффективность 88% и энергоемкость 4,1 кВт·ч/кг H₂O₂. Научная новизна: Впервые интегрированы двухатомные катализаторы и гибридные мембраны для эффективного и устойчивого электрохимического получения H₂O₂.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Екі атомды катализаторлар мен 3D-принттелген электролизер жасалып, 88% Фарадей тиімділігі және 4,1 кВт/кг H₂O₂ энергия шығынына қол жеткізілді. Жаңалығы: Екі атомды катализаторлар мен гибридті мембраналарды тиімді және тұрақты электрохимиялық H₂O₂ өндіру үшін алғаш рет интеграциялау жүзеге асырылды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Проект достиг нескольких важных целей в области синтеза катализаторов, проектирования системы и электрохимических испытаний: • Производительность катализатора: Двухатомные катализаторы, такие как системы на основе Zn/Co-модифицированного SiC и WC, продемонстрировали повышенную активность и селективность в двухэлектронной реакции восстановления кислорода (ORR) и реакции окисления воды. Фарадеевская эффективность при нормальных условиях достигла 88%, что говорит о большом потенциале данных материалов. Однако, в ходе стресс-тестов были выявлены локализованные ямки на электродах и набухание мембран, что ограничивает долговечность работы системы. • Прототип электролизёра: Был создан прототип электролизёра с интегрированными газодиффузионными электродами (GDE) и гибридными мембранами, который демонстрирует стабильную работу в течение более 100 часов с минимальным снижением производительности. Тем не менее, определённые проблемы, такие как повышенное энергопотребление (4,1–7,0 кВт·ч/кг H₂O₂) и снижение чистоты H₂O₂ до 92% при высокой плотности тока, указывают на необходимость дальнейшей оптимизации и улучшения технологий.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жоба катализатор синтезі, жүйені жобалау және электрохимиялық сынақта бірнеше маңызды мақсаттарға қол жеткізді: • Катализатордың өнімділігі : Zn/Co-modified SiC және WC негізіндегі жүйелер сияқты қос атомды катализаторлар екі электронды оттегіні қалпына келтіру реакциясы (ORR) және судың тотығу реакциясы үшін күшейтілген белсенділік пен селективтілікті көрсетті. Қалыпты жағдайда 88% Фарадай тиімділігі бұл материалдардың әлеуетін көрсетеді. Дегенмен, стресс-тесттер электродтардағы локализацияланған шұңқырлар мен мембраналардағы ісінуді анықтады, бұл операцияның беріктігін шектейді. • Электролизатордың прототипі : өнімділіктің ең аз төмендеуімен 100 сағаттан астам тұрақты жұмыс істеуге қол жеткізетін біріктірілген газ-диффузиялық электродтар (GDEs) және гибридті мембраналар электролизер прототипі. Дегенмен, энергияны тұтынудың жоғарылауы (4,1–7,0 кВтсағ/кг H₂O₂) және H₂O₂ тазалығының төмендеуі (тоқтың жоғары тығыздығы кезінде 92%) сияқты мәселелер оңтайландыруды қажет ететін аймақтарды көрсетеді.

Level of implementation (in Russian) : Внедрение результатов в очистку воды, сельское хозяйство, фармацевтику, химическую промышленность и зеленую энергетику

Level of implementation (in Kazakh) : Зерттеу нәтижелерін су тазарту, ауыл шаруашылығы, фармацевтика, химия өнеркәсібі және жасыл энергетика салаларында қолдану ұсынылады

Efficiency (in Russian) : Развитие местного производства H₂O₂ путем импортозамещения и снижения производственных затрат, достижение промышленной независимости и повышение экспортного потенциала. Обеспечение экономической и экологической устойчивости за счет энергоэффективности и сокращения экологических издержек

Efficiency (in Kazakh) : Импортты алмастыру және өндіріс шығындарын азайту арқылы жергілікті H₂O₂ өндірісін дамыту, өнеркәсіптік тәуелсіздікке қол жеткізу және экспорт әлеуетін арттыру. Энергия үнемдеу мен экологиялық шығындарды қысқарту арқылы экономикалық және экологиялық тұрақтылықты қамтамасыз ету

Field of application (in Russian) : Очистка воды, фармацевтика, сельское хозяйство, химическая промышленность и энергетика

Field of application (in Kazakh) : Су тазарту, фармацевтика, ауыл шаруашылығы, химия өнеркәсібі және энергетика