The object of research, development or design (in Russian) : Гетерогенные полупроводниковые металлооксидные материалы, пригодные для создания на их основе фотокатализаторов разложения воды и электрохимических сенсоров

The object of research, development or design (in Kazakh) : Суды ыдырататын фотокатализаторлар мен электрохимиялық сенсорлар жасауға жарамды гетерогенді жартылай өткізгішті металлоксидті материалдар

Aim of work (in Russian) : Разработка методов синтеза гетерогенных полупроводниковых металлооксидных материалов, разработка на их основе фотокатализаторов разложения воды и электрохимических сенсоров

Aim of work (in Kazakh) : Гетерогенді жартылай өткізгішті металл оксидті материалдарды синтездеу әдістерін жасау, олардың негізінде суды ыдыратуға арналған фотокатализаторларды және электрохимиялық сенсорларды жасау.

Методы исследования (на русском) : Методы синтеза гетерогенных полупроводниковых металлооксидных материалов: химическое осаждение из растворов, гидротермальный синтез, химическое травление. Методы аналитических исследований полученных материалов и электродов: рентгеноструктурный анализ на основе широкоугловой дифракции, сканирующая электронная микроскопия, просвечивающая электронная микроскопия, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, оптическая спектроскопия (пропускания и отражения), рамановская спектроскопия, измерение электрохимических характеристик электродов, газовая хроматография.

Методы исследования (на казахском) : Гетерогенді жартылай өткізгішті металл оксидті материалдарын синтездеу әдістері: ерітіндіден химиялық тұндыру, гидротермалды синтездеу, химиялық жеміру. Алынған материалдар мен электродтарды зерттеудің аналитикалық әдістері: Рентгенді құрылымдық талдау, кең бұрышты дифракция негізінде, сканерлеуші электрондық микроскопия, жарықтандырушы электрондық микроскопия, рентгендік фотоэлектрондық спектроскопия, оптикалық спектроскопия (өткізу және шағылу), раман спектроскопиясы, электродтардың электрохимиялық сипаттамаларын өлшеу, газдық хроматография.

Obtained results and novelty (in Russian) : Были получены сенсорные электроды на основе кобальтгидроксокарбоната, осаждённого на никелевой пене, которые продемонстрировали высокую чувствительность к глюкозе (33 245 µA·мМ⁻¹·см⁻², предел обнаружения 5 мкМ) и долгосрочную стабильность. Структурные исследования (XRD, СЭМ, ПЭМ, Раман, XPS) показали фазовый переход Co₂(OH)₂(CO₃) → Co₃O₄ при активации, сопровождающийся изменением морфологии и ростом сенсорной активности. Электрохимические измерения подтвердили образование центров Co³⁺/Co⁴⁺ и сильный отклик на глюкозу. Также разработаны фотоэлектроды из наноструктурированного кремния, показавшие фототоковую плотность 800 µA/см² и высокую стабильность при фотоэлектрохимическом расщеплении воды. Газохроматографический анализ подтвердил интенсивное выделение водорода на поверхности электрода. Дополнительно проведена модернизация экспериментальных установок (ячейки для фотокаталитического расщепления воды и сенсорных измерений), что повысило точность, достоверность и воспроизводимость экспериментов.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Кобальтгидроксокарбонат негізінде никель көбігіне тұндырылған сенсорлық электродтар алынды. Олар глюкозаға жоғары сезімталдықты (33 245 µA·мМ⁻¹·см⁻², анықтау шегі 5 мкМ) және ұзақ мерзімді тұрақтылықты көрсетті. Құрылымдық зерттеулер (XRD, СЭМ, ЖЭМ, Раман, XPS) активация кезінде Co₂(OH)₂(CO₃) → Co₃O₄ фазалық ауысуын, морфологияның өзгеруін және сенсорлық белсенділіктің артуын анықтады. Электрохимиялық өлшеулер Co³⁺/Co⁴⁺ орталықтарының түзілуін және глюкозаға айқын жауап беруді растады. Сонымен қатар, наноқұрылымды кремний негізіндегі фотоэлектродтар жасалып, олардың фотоэлектрохимиялық су ыдырату процесінде фототок тығыздығы 800 µA/см² және жоғары тұрақтылық көрсеткені анықталды. Газдық хроматографиялық талдау электрод бетінде сутегінің қарқынды бөлінуін растады. Бұған қоса, фотокаталитикалық су ыдыратуға және сенсорлық өлшеулерге арналған эксперименттік қондырғылар жетілдірілді, бұл зерттеу нәтижелерінің дәлдігін, сенімділігін және қайталануын арттырды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Получен сенсорный электрод на основе кобальтгидроксокарбоната для определения глюкозы, с чувствительностью 33 245 µA·мМ⁻¹·см⁻² и пределом обнаружения 5 мкМ. Разработан электрод для фотоэлектрохимического разложения воды на основе наноструктурированного кремния, обеспечивший фототоковую плотность 800 µA/см² и высокую стабильность.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Глюкозаны анықтауға арналған кобальтгидроксокарбонат негізіндегі сенсорлық электрод алынды, оның сезімталдығы 33 245 µA·мМ⁻¹·см⁻² және анықтау шегі 5 мкМ құрады. Сондай-ақ, наноқұрылымды кремний негізінде фотоэлектрохимиялық су ыдыратуға арналған электрод әзірленіп, ол 800 µA/см² фототок тығыздығын және жоғары тұрақтылықты қамтамасыз етті.

Level of implementation (in Russian) : Нет

Level of implementation (in Kazakh) : Жоқ

Efficiency (in Russian) : Эффективность научного проекта оценивается как высокая. В рамках работы опубликована 1 статья в базе Scopus (процентиль 92%) и 2 статьи в журналах, входящих в перечень ККСОН. Результаты проекта представлены на международных конференциях, что подтверждает актуальность выбранного научного направления. Реализация проекта способствовала вовлечению молодых сотрудников, включая двух магистрантов, поступивших впоследствии в докторантуру, а также обеспечила повышение их квалификации и создание новых рабочих мест.

Efficiency (in Kazakh) : Ғылыми жобаның тиімділігі жоғары деп бағаланады. Жұмыс нәтижесінде Scopus базасында жарияланған 1 мақала (процентилі 92%) және ККСОН тізіміндегі журналдарда жарияланған 2 мақала жарық көрді. Жобаның нәтижелері халықаралық конференцияларда ұсынылып, таңдалған ғылыми бағыттың өзектілігін растады. Жобаны жүзеге асыру жас зерттеушілердің, соның ішінде кейін докторантураға түскен екі магистранттың қатысуына ықпал етіп, олардың біліктілігін арттыруға және жаңа жұмыс орындарын ашуға мүмкіндік берді.

Field of application (in Russian) : сенсорные электроды для электрохимического определения глюкозы; электроды для фотоэлектрохимического разложения воды и получения водорода.

Field of application (in Kazakh) : глюкозаны электрохимиялық анықтауға арналған сенсорлық электродтар; суды фотоэлектрохимиялық ыдыратуға және сутегі алуға арналған электродтар.