The object of research, development or design (in Russian) : Фотокатализатор на основе нанотрубок TiO₂ (TNT), модифицированных SrTiO₃ и допированных серой (S), предназначенный для фотокаталитического расщепления воды с целью получения водорода.

The object of research, development or design (in Kazakh) : SrTiO₃ модификацияланған және күкіртпен (S) легирленген TiO₂ нанотүтіктеріне (TNT) негізделген фотокатализатор, сутегін алу үшін суды фотокаталитикалық бөлуге арналған.

Aim of work (in Russian) : анодирование 1D массивов на основе TiO2 с последующим гидротермальным синтезом композитного фотокатализатора SrTiO3/ТNТ на различных подложках на основе Ti (фольга, сетка) с последующим допированием частицами S.

Aim of work (in Kazakh) : 1D TiO2 негізіндегі массивтерді анодтау, содан кейін композиттік SrTiO3/TNT фотокатализаторының әртүрлі Ti негізіндегі субстраттарда (фольга, тор) гидротермиялық синтезі, содан кейін S бөлшектерімен легирлеу.

Методы исследования (на русском) : Электрохимическое анодирование титана для синтеза массивов нанотрубок TiO₂ (на фольге и сетке Ti). Гидротермальный метод синтеза композита SrTiO₃/TNT в автоклаве. Допирование серой (S) с использованием двухзонной трубчатой печи в атмосфере азота при 400–550 °C. Физико-химическая характеризация: SEM, TEM, EDS, XRD, Raman, FTIR, UV–Vis, XPS. Фотоэлектрохимические измерения: циклическая вольтамперометрия, измерение фототоков, определение выделения H₂ (газовая хроматография). Контрольная характеристика на разных pH и при различных электролитах.

Методы исследования (на казахском) : TiO₂ нанотүтік массивтерін синтездеу үшін титанды электрохимиялық анодтау (Ti фольгасында және торда). Автоклавта SrTiO₃/TNT композитінің гидротермиялық синтезі. 400–550 °C температурада азот астында қос аймақты құбырлы пешті пайдаланып күкіртті (S) қоспалау. Физико-химиялық сипаттамасы: SEM, TEM, EDS, XRD, Raman, FTIR, UV–Vis, XPS. Фотоэлектрохимиялық өлшемдер: циклдік вольтметрия, фототокты өлшеу, H₂ эволюциясын анықтау (газ хроматографиясы). Әртүрлі рН мәндерінде және әртүрлі электролиттермен басқару сипаттамалары.

Obtained results and novelty (in Russian) : Результаты работ и их новизна: Синтезирован композитный фотокатализатор SrTiO₃/TNT, обладающий высокой фотокаталитической активностью. Проведено S-допирование, обеспечивающее: снижению ширины запрещённой зоны; увеличению поглощения в видимом диапазоне; повышению времени жизни носителей заряда; улучшению эффективности разделения электрон–дырочных пар. Научная новизна: - впервые предложена структура S-допированного композита SrTiO₃/TNT; - исследован синергетический эффект сочетания S-допирования и перовскитной SrTiO₃-фазы в массиве TiO₂ NT; - получены новые данные о переносе заряда и фотогенерации в 1D структурах TNT.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жұмыстың нәтижесі мен жаңалығы: Фотокаталитикалық белсенділігі жоғары композиттік SrTiO₃/TNT фотокатализаторы синтезделді. S-допинг жүргізілді, бұл қамтамасыз етеді: жолақ саңылауының қысқаруы; көрінетін диапазонда сіңірудің жоғарылауы; заряд тасымалдаушылардың қызмет ету мерзімін ұзарту; және электронды-тесік жұбын бөлу тиімділігі жақсарды. Ғылыми жаңалығы: - S-қоспаланған SrTiO₃/TNT композитінің құрылымы алғаш рет ұсынылды; - TiO₂ NT массивінде S-допинг пен перовскит SrTiO₃ фазасын біріктірудің синергиялық әсері зерттелді; - 1D тротил құрылымдарында зарядты тасымалдау және фотогенерациялау туралы жаңа деректер алынды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Разработан композитный фотокатализатор SrTiO₃/TiO₂, допированный серой, представляющий собой массивы нанотрубок TiO₂, сформированные электрохимическим анодированием на титановом основании. SrTiO₃ осаждён гидротермальным методом, а допирование S выполнено CVD-отжигом при 400–550 °С, что позволило сузить ширину запрещённой зоны до 2,4–2,6 эВ и повысить фотокаталитическую активность в видимом диапазоне. Материал обладает высокой удельной поверхностью, устойчивостью и низкой себестоимостью, что делает его перспективным для применения в фотоэлектрохимических генераторах водорода.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Күкірт қосылған SrTiO₃/TiO₂ композициялық фотокатализатор жасалды. Ол титан субстратында электрохимиялық анодтау нәтижесінде пайда болған TiO₂ нанотүтікше массивтерінен тұрады. SrTiO₃ гидротермиялық жолмен тұндырылды, ал күкіртті легирлеуге 400–550°C температурада CVD жасыту арқылы қол жеткізілді, жолақ аралығын 2,4–2,6 эВ дейін тарылтады және көрінетін диапазондағы фотокаталитикалық белсенділікті арттырды. Материалдың меншікті бетінің жоғары ауданы бар, тұрақты және қымбат емес, бұл оны фотоэлектрохимиялық сутегі генераторларында қолдануға мүмкіндік береді.

Level of implementation (in Russian) : Рекомендации по внедрению или итоги внедрения результатов НИР: Разработка технологии получения высокоэффективных фотокатализаторов SrTiO₃/TNT@S, пригодных для промышленного масштабирования. Возможность внедрения в лабораторные и пилотные водородные генераторы. Использование результатов в последующих НИР и при обучении молодых исследователей. Перспектива коммерциализации через производство фотоэлектродов для систем зелёного водорода.

Level of implementation (in Kazakh) : Зерттеу нәтижелерін енгізу немесе енгізу нәтижелері бойынша ұсыныстар: Өнеркәсіптік ауқымды ұлғайту үшін жарамды жоғары тиімді SrTiO₃/TNT@S фотокатализаторларын өндіру технологиясын әзірлеу. Зертханалық және тәжірибелік сутегі генераторларына енгізу мүмкіндігі. Алынған нәтижелерді кейінгі зерттеулерде және жас зерттеушілерді дайындауда пайдалану. Жасыл сутегі жүйелеріне арналған фотоэлектродтарды өндіру арқылы коммерцияландыру әлеуеті.

Efficiency (in Russian) : Полученный фотокатализатор SrTiO₃/TiO₂:S демонстрирует повышенную эффективность фотокаталитического водоразложения воды за счёт расширенного поглощения в видимом спектре и улучшенного разделения носителей заряда. Квантовый выход водорода достигает 0,8–1,0 %, что в 1,5–2 раза выше по сравнению с чистым TiO₂. Материал сохраняет стабильность фотокаталитической активности более 50 часов непрерывной работы, обеспечивая устойчивое и экономически эффективное получение водорода под действием солнечного излучения.

Efficiency (in Kazakh) : Алынған SrTiO₃/TiO₂:S фотокатализаторы көрінетін спектрде сіңірілудің жоғарылауы және заряд тасымалдаушысының жақсырақ бөлінуіне байланысты фотокаталитикалық судың бөлінуінің жоғары тиімділігін көрсетеді. Сутегі кванттық шығымы 0,8–1,0% жетеді, бұл таза TiO₂-ден 1,5–2 есе жоғары. Материал күн радиациясында тұрақты және үнемді сутегі өндірісін қамтамасыз ете отырып, 50 сағаттан астам үздіксіз жұмыс кезінде тұрақты фотокаталитикалық белсенділікті сақтайды.

Field of application (in Russian) : Область применения результатов: Водородная энергетика - получение H₂ фотокаталитическим расщеплением воды. Экологические технологии - деградация органических загрязнителей. Фотохимические реакторы нового поколения. Оптические и сенсорные системы (на основе наноструктурированных TiO₂).

Field of application (in Kazakh) : Нәтижелерді қолдану: сутегі энергиясы – судың фотокаталитикалық бөлінуі арқылы H₂ түзеді. Экологиялық технологиялар – органикалық ластаушы заттардың деградациясы. Жаңа буын фотохимиялық реакторлар. Оптикалық және сенсорлық жүйелер (наноқұрылымды TiO₂ негізінде).