The object of research, development or design (in Russian) : Жасыл сутек және петропорфириндер (мұнайдан алынған) мен металл дисульфидтері негізіндегі катализаторлар

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зеленый водород и катализаторы на основе петропорфиринов и дисульфидов металлов

Aim of work (in Russian) : Жобаның мақсаты – жаңа тиімді және тұрақты фото- және электрокаталитикалық жүйелерді қолдана отырып, металл дисульфидтері мен петропорфириндер негізіндегі композициялар арқылы күн энергиясын сутегіге түрлендіру тиімділігін арттыру.

Aim of work (in Kazakh) : Целью проекта является повысить эффективность преобразования солнечной энергии в водород с использованием новых эффективных и стабильных фото- и электрокаталитических систем на основе композитов дисульфидов металлов, петропорфиринов

Методы исследования (на русском) : Использование методов рентгеновской дифракции (XRD), инфракрасной (ИК), рамановской, УФ-видимой и рентгеновской фотоэлектронной (XPS) спектроскопии, а также электронного парамагнитного резонанса. (ЭПР), N2-адсорбция, SEM-TEM-EDX микроскопия

Методы исследования (на казахском) : Рентгендік дифракция (XRD), инфрақызыл (ИК), Рамановская спектроскопия, УФ-видимая спектроскопия және рентгендік фотоэлектрондық спектроскопия (XPS) әдістерін, сондай-ақ электронды парамагниттік резонанс (ЭПР), N2-адсорбциясы, SEM-TEM-EDX микроскопиясын қолдану

Obtained results and novelty (in Russian) : Синтезированы сульфидные катализаторы переходных металлов MoWXS₂ (X = Co) гидротермальным методом с последующей термообработкой (240–320 °C, N₂). Установлено формирование гексагональной фазы 2H-MoS₂ и вольфрамовых оксидных фаз WO₃·H₂O и h-WO₃. Допирование Co способствует образованию смешанных сульфидов Co–S–Mo(W) и росту плотности активных центров. Раман-, ИК- и UV-Vis-анализы подтвердили полное сульфидирование при 320 °C и наличие дефектных центров Mo⁵⁺, W⁵⁺, Co²⁺. Электрохимические испытания показали, что повышение температуры синтеза увеличивает ECSA и снижает перенапряжение HER; образец CC/MoS-A320 (η₁₀ = 74 мВ) Фотокаталитические испытания выявили уменьшение ширины запрещённой зоны (3.58 → 3.13 эВ) и рост активности до 28.4 мл H₂ ч⁻¹ г⁻¹ для MoS-A320. Легирование Co улучшает перенос заряда и стабильность (до 93 % после 5 циклов). Катализаторы перспективны для реакций водородоэволюции и фотокаталитического разложения воды. Новизна работы заключается в разработке новых эффективных фотокаталитических систем получения водорода с использованием композитов дисульфидов металлов и нефтяных порфиринов

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Гидротермиялық әдіспен және кейінгі термиялық өңдеумен (240–320 °C, N₂ атмосферасында) MoWXS₂ (X = Co) құрамды өтпелі металдардың сульфидті катализаторлары синтезделді. 2H-MoS₂ гексагоналды фазасы және вольфрам оксидті фазалары WO₃·H₂O мен h-WO₃ түзілетіні анықталды. Co элементімен легирлеу Co–S–Mo(W) аралас сульфидтердің түзілуіне және белсенді орталықтардың тығыздығының артуына ықпал ететіні көрсетілді. Раман, ИҚ және UV–Vis талдаулары 320 °C-та толық сульфидтенуді және Mo⁵⁺, W⁵⁺, Co²⁺ ақаулық орталықтарының бар екенін растады. Электрохимиялық зерттеулер синтез температурасының жоғарылауы электродтың белсенді бет ауданының (ECSA) артуына және сутек бөліну реакциясы (HER) үшін артық кернеудің төмендеуіне әкелетінін көрсетті; CC/MoS-A320 үлгісі (η₁₀ = 74 мВ) белсенділікке ие. Фотокаталитикалық сынақтар тыйым салынған зонаның ені 3.58-ден 3.13 эВ-қа дейін төмендейтінін және MoS-A320 үлгісінің сутек түзу белсенділігі 28.4 мл H₂·сағ⁻¹·г⁻¹ деңгейіне жететінін көрсетті. Co легирлеуі заряд тасымалын және тұрақтылықты арттырады (5 циклдан кейін 93 %-ға дейін). Бұл катализаторлар сутек эволюциясы реакциясы мен судың фотокаталитикалық ыдырауы үшін перспективалы болып табылады. жаңалығы – металдардың дисульфидтері мен мұнай порфиндерінен тұратын жаңа тиімді фотокаталитикалық жүйелерді пайдалана отырып, сутек алудың жаңа тәсілдерін әзірлеу

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Разработка новой эффективной фотокаталитической системы и катализаторов, основанных на местном сырье, открывает возможности для создания современных производств в быстро развивающейся отрасли зеленого водорода и это, в свою очередь, позволит значительно снизить себестоимость его производства. Также такая технология будет способствовать декарбонизации экономики Казахстана в целом

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жаңа тиімді фотокаталитикалық жүйелер мен жергілікті шикізаттан алынған катализаторларды әзірлеу, жасыл сутек өндірісінің қарқынды дамып келе жатқан саласында заманауи өндірістерді құруға мүмкіндіктер ашады және бұл өз кезегінде оның өндірісінің өзіндік құнын айтарлықтай төмендетуге мүмкіндік береді. Сондай-ақ, осындай технология Қазақстан экономикасын декарбонизациялау процесіне өз үлесін қосады

Level of implementation (in Russian) : Полученные при выполнении проекта научные результаты внесут определенный вклад в развитие производства зеленого водорода на основе фотокаталитических систем с применением новых катализаторов

Level of implementation (in Kazakh) : Жобадан алынған ғылыми нәтижелер фотокаталитикалық жүйелер мен жаңа катализаторларды қолдану арқылы жасыл сутегі өндірісін дамытуға септігін тигізіп, осы салаға үлкен үлес қосады

Efficiency (in Russian) :

Efficiency (in Kazakh) :

Field of application (in Russian) : Полученные фотокаталитические ситемы будут применены для процесса получение зеленого водорода

Field of application (in Kazakh) : Алынған фотокаталитикалық жүйелер жасыл сутек алу процесіне қолданылады.