The object of research, development or design (in Russian) : Оксид графена, восстановленный оксид графена с различной степенью окисленности, органические функциональные группы на поверхности графеновой матрицы, а также полифункциональные композиционные наноматериалы на их основе

The object of research, development or design (in Kazakh) : Графен тотығы, әртүрлі тотығу дәрежесіне ие қалпына келтірілген графен тотығы, графен матрицасының бетінде орналасқан органикалық функционалдық топтар, сондай-ақ олардың негізінде алынған полифункционалды композициялық наноматериалдар.

Aim of work (in Russian) : Разработка путей восстановления органических функциональных групп поверхности оксида графена с получением широкого спектра графеновых производных с возможностью направленного регулирования степени окисленности графеновой матрицы. Получение полифункциональных композиционных наноматериалов c использованием как компонента восстановленного оксида графена

Aim of work (in Kazakh) : Графен матрицасының тотығу дәрежесін бағыттап бақылау мүмкіндігімен графен туындыларының кең спектрін алу арқылы графен тотығы бетінің органикалық функционалдық топтарын қалпына келтіру жолдарын әзірлеу. Компонент ретінде тотықсыздандырылған графен оксидін қолдану арқылы полифункционалды композициялық наноматериалдарды дайындау

Методы исследования (на русском) : Физико-химические методы: XPS (рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия), XRD (рентгеновская дифракция), SEM (сканирующая электронная микроскопия), TEM (трансмиссионная электронная микроскопия), TGA (термогравиметрический анализ), BET (измерение удельной поверхности по методу Брунауэра–Эмметта–Теллера), EDS (энергетически дисперсионная спектроскопия), спектроскопия комбинационного рассеяния (Raman) и др. Электрохимические методы: электрохимическое осаждение, циклическая вольтамперометрия (ЦВА), гальваностатический заряд-разряд, импедансная спектроскопия и другие. Механические и эксплуатационные характеристики: микротвердость, износостойкость, коррозионная стойкость и др.

Методы исследования (на казахском) : Физико-химиялық әдістер: XPS (рентгендік фотоэлектрондық спектроскопия), XRD (рентгендік дифракция), SEM (сканирлеуші электрондық микроскопия), TEM (трансмиссиялық электрондық микроскопия), TGA (термогравиметриялық талдау), BET (Брунауэр-Эммет-Теллер әдісі бойынша арнайы беттің ауданын өлшеу), EDS (энергиялық дисперстік спектроскопия), комбинациялық шашырау спектроскопиясы (Raman) және басқа әдістер. Электрохимиялық әдістер: электрохимиялық тұндыру, циклдік вольтамперометрия (ЦВА), гальваностаттық зарядтау–разрядтау, импеданс спектроскопиясы және басқа әдістер. Механикалық және эксплуатациялық көрсеткіштер: микротұрақтылық, тозуға төзімділік, коррозияға төзімділік және басқа көрсеткіштер.

Obtained results and novelty (in Russian) : Синтез оксида графена (GO) выполнен модифицированным методом Хаммерса, что позволило снизить экологическое воздействие кислотной обработки. Электрохимически восстановленный оксид графена (E-RGO) получен методом электрохимического восстановления GO, обеспечившим сохранение структуры и повышение проводимости материала. Совместное электроосаждение из электролита определено как оптимальный способ получения композитов с равномерным распределением металлических и полимерных фаз. Спектроскопические исследования (XPS, Раман) подтвердили эффективное восстановление sp²-решётки углерода и уменьшение кислородсодержащих групп. E-RGO использован как проводящая матрица для синтеза нанокомпозитов с металлами, MXene и полипирролом. MXene синтезирован методом селективного травления MAX-фазы с in situ генерацией HF, что обеспечило образование функционализированных нанолистов. Разработанные композиты E-RGO/MXene/полипиррол показали высокую проводимость, стабильность и коррозионную стойкость. Новизна работы заключается в создании экологически безопасной технологии синтеза гибридных материалов с улучшенными электрохимическими и защитными свойствами.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Графен тотығы (GO) модификацияланған Хаммерс әдісі арқылы синтезделді, бұл қышқылдық өңдеудің экологиялық әсерін азайтуға мүмкіндік берді. Электрохимиялық қалпына келтірілген графен тотығы (E-RGO) GO-ны электрохимиялық қалпына келтіру әдісімен алынып, материал құрылымының сақталуын және оның өткізгіштігінің артуын қамтамасыз етті. Электролиттен бірлескен электроқондыру металл және полимер фазаларының біркелкі таралуымен композиттер алу үшін оңтайлы әдіс ретінде анықталды. Спектроскопиялық зерттеулер (XPS, Раман) көміртектің sp²-торының тиімді қалпына келуін және оттек-құрамдас топтардың азаюын растады. E-RGO металлдармен, MXene және полипирролмен нанокомпозиттер синтездеу үшін өткізгіш матрица ретінде пайдаланылды. MXene MAX-фазаны селективті өңдеу арқылы in situ HF генерациясы көмегімен синтезделіп, функционалданған наноқабаттардың түзілуін қамтамасыз етті. Дайындалған E-RGO/MXene/полипиррол композиттері жоғары өткізгіштікке, тұрақтылыққа және коррозияға төзімділікке ие болды. Жұмыстың ғылыми жаңалығы — жақсартылған электрохимиялық және қорғаныш қасиеттері бар экологиялық қауіпсіз гибридті материалдарды синтездеудің жаңа технологиясын жасау.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Результаты, полученные в рамках данного проекта, будут опубликованы в высокорейтинговых научных журналах и представлены на международных конференциях. Они отражают достижения в изучении электрохимического восстановления оксида многослойного графена, формирования никель- и цинк–никель-графеновых композитных покрытий, а также влияние режимов электролиза на физико-химические и эксплуатационные свойства материалов. Практическая значимость заключается в оптимизации электрохимических процессов и создании материалов с заданными микротвердостью, коррозионной стойкостью и структурой, что открывает новые возможности для применения в различных инженерных и технологических задачах.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Бұл жобада алынған нәтижелер жоғары бағаланған ғылыми журналдарда жарияланады және халықаралық конференцияларда баяндалады. Олар көпқабатты графен оксидінің электрохимиялық тотықсыздануын, никель- және мырыш-никель-графен композиттік жабындарын қалыптастыруды және электролиз режимдерінің материалдардың физика-химиялық және өнімділік қасиеттеріне әсерін зерттеудегі жетістіктерді көрсетеді. Тәжірибелік маңыздылығы электрохимиялық процестерді оңтайландыруда және микроқаттылығы, коррозияға төзімділігі және құрылымы сәйкес келетін материалдарды жасауда, әртүрлі инженерлік және технологиялық қолданбаларда қолданудың жаңа мүмкіндіктерін ашуда жатыр.

Level of implementation (in Russian) : Изучение механизмов и кинетики электрохимического восстановления графен оксида и совместного осаждения металлов с восстановленным графеном позволит управлять структурой и функциональными свойствами композитных покрытий. Эти результаты станут прорывными для развития материаловедения, нанотехнологий и электрохимических покрытий с заданными эксплуатационными характеристиками.

Level of implementation (in Kazakh) : Графен оксидінің электрохимиялық тотықсыздануының механизмдері мен кинетикасын және металдардың төмендетілген графенмен бірге тұндыруын зерттеу композиттік жабындардың құрылымы мен функционалдық қасиеттерін бақылауға мүмкіндік береді. Бұл нәтижелер материалтану, нанотехнология және арнайы өнімділік сипаттамалары бар электрохимиялық жабындарды дамыту үшін жаңашыл болады.

Efficiency (in Russian) : Проект ПЦФ начат в 2025 году и рассчитан на 24 месяца. В ходе реализации проекта достигнута высокая эффективность работы, задачи выполнены в соответствии с графиком, полученные результаты полностью соответствуют поставленным целям и обеспечивают основу для дальнейшего внедрения и публикационной активности.

Efficiency (in Kazakh) : ПЦФ жобасы 2025 жылы басталып, 24 айға созылады деп жоспарланған. Жоба жоғары операциялық тиімділікке қол жеткізді, өз міндеттерін кестеге сәйкес орындады және нәтижелер белгіленген мақсаттарға толығымен сәйкес келеді, әрі қарай жүзеге асыру және жариялау қызметі үшін негіз болды.

Field of application (in Russian) : Результаты проекта могут быть использованы в энергетике для создания высокоемких суперконденсаторов и аккумуляторов с улучшенной долговечностью, а также в промышленности для формирования коррозионностойких и износоустойчивых никель- и цинк–никель-графеновых композитных покрытий. Полученные материалы находят применение в нанотехнологиях и электрохимической катализации, включая разработку сенсорных устройств, а также в машиностроении и аэрокосмической отрасли для защиты деталей, работающих в условиях трения и агрессивных сред.

Field of application (in Kazakh) : Жобаның нәтижелерін энергетикалық секторда жоғары қуатты суперконденсаторлар мен ұзақ мерзімділігі жоғары батареяларды жасау үшін, сондай-ақ өнеркәсіпте коррозияға төзімді және тозуға төзімді никель- және мырыш-никель-графен композиттік жабындарын қалыптастыру үшін пайдалануға болады. Алынған материалдар нанотехнологияда және электрохимиялық катализде, соның ішінде сенсорлық құрылғыларды әзірлеуде, сондай-ақ үйкеліс жағдайында және агрессивті ортада жұмыс істейтін компоненттерді қорғау үшін машина жасауда және аэроғарыш саласында қолданбаларға ие.