The object of research, development or design (in Russian) : Летучие органические соединения, атмосферный воздух, устройства "Needle Trap", сорбенты на основе метал-органических каркасных структур

The object of research, development or design (in Kazakh) : Ұшпа органикалық қосылыстар, атмосфералық ауа, "Needle Trap" құрылғылары, металлорганикалық қаңқалық құрылымдарға негізделген сорбенттер

Aim of work (in Russian) : Разработка простой и точной методики определения летучих органических соединений в воздухе на основе устройства «Needle Trap». Синтез альтернативных сорбентов для данных устройств. Оценка риска влияния концентраций ЛОС в атмосферном воздухе на здоровье человека в г. Алматы.

Aim of work (in Kazakh) : NT құрылғысы негізінде ауадағы ұшпа органикалық қосылыстарды анықтаудың қарапайым және дәл әдісін әзірлеу. Осы құрылғыларға арналған балама сорбенттердің синтезі. Алматы қаласындағы атмосфералық ауадағы ҰОҚ концентрациясының адам денсаулығына әсер ету қаупін бағалау.

Методы исследования (на русском) : Устройство "Needle Trap", газовая хроматография, масс-спектрометрия, сольвотермальный метод синтеза

Методы исследования (на казахском) : «Needle Trap» құрылғысы, газ хроматографиясы, масс-спектрометрия, сольвотермалды синтез әдісі

Obtained results and novelty (in Russian) : За отчетный период была проведена оптимизация методики определения летучих органических соединений на основе устройств “Needle Trap” (NT), заполненными синтезированными сорбентами. Оптимальные время и температура десорбции для MOF-199 составили 1 мин и 200 °C, для MIL-88B – 4 мин и 240 °C, для UiO-66 – 4 мин и 280 °C. Также был определен объём насыщения сорбента (BTV), что позволило оценить адсорбционную ёмкость сорбента по отношению к целевым ЛОС. Максимальные значения BTV были получены для устройств с UiO-66 и достигали 6000 мл, что позволит проводить долгосрочный отбор с высокими концентрациями изучаемых аналитов. NT устройства на основе MOF-199 продемонстрировали BTV в диапазоне 3000-4000 мл, за исключением толуола (1500 мл). Наименьшие значения BTV были получены для NT с MIL-88B, и варьировались от 500 до 3000 мл. По результатам апробации методики наибольшие концентрации были зафиксированы для толуола, о-ксилола и ацетофенона (0,007-2,85 мкг/м3). Среднесуточные концентрации бензола, тетрахлорэтилена и этилбензола варьировались от 0,001 до 0,43 мкг/м3. По полученным результатам сравнительного мониторинга, среднесуточные концентрации бензола, толуола, этилбензола и о-ксилола в г. Алматы превысили концентрации в г. Буффало, США, в 8-25 раз и составили 0,11, 0,12, 0,09 и 0,05 мкг/м3, соотвественно. По полученным результатам была опубликована статья в рецензируемом научном издании Atmospheric Pollution Research (Q2 WoS, IF = 3.7, CiteScore 84-й процентиль).

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Есептік кезеңде синтезделген сорбенттермен толтырылған “Needle Trap” (NT) құрылғылары негізінде ұшпа органикалық қосылыстарды (ҰОҚ) анықтау әдістемесі оңтайландырылды. MOF-199 сорбенті үшін оңтайлы десорбция уақыты мен температурасы 1 минут және 200°C, MIL-88B үшін 4 минут және 240°C, UiO-66 үшін 4 минут және 280°C болып анықталды. Сондай-ақ сорбенттің қанығу көлемі (BTV) анықталып, мақсатты ҰОҚ-тарға қатысты адсорбциялық сыйымдылығын бағалауға мүмкіндік берді. Ең жоғары BTV мәндері UiO-66 негізіндегі құрылғыларда байқалып, 6000 мл-ге дейін жетті, бұл зерттелетін аналиттердің жоғары концентрацияларында ұзақ мерзімді іріктеулер жүргізуге мүмкіндік береді. MOF-199 негізіндегі NT құрылғылары 3000–4000 мл аралығында BTV көрсетті (толуол үшін — 1500 мл). Ең төмен мәндер MIL-88B негізіндегі құрылғыларда тіркеліп (500-3000 мл). Әдістемені апробациялау нәтижелері бойынша ең жоғары концентрациялар толуол, о-ксилол және ацетофенон үшін (0,007–2,85 мкг/м3) тіркелді. Ал бензол, тетрахлорэтилен және этилбензолдың тәуліктік орташа концентрациялары 0,001–0,43 мкг/м3 диапазонында болды. Салыстырмалы мониторинг нәтижелері бойынша Алматы қаласындағы бензол, толуол, этилбензол, о-ксилолдың тәуліктік орташа концентрациялары АҚШ-тың Буффало қаласымен салыстырғанда 8–25 есеге жоғары болып, тиісінше 0,11; 0,12; 0,09 және 0,05 мкг/м3 құрады. Зерттеу нәтижелері бойынша мақаланы Atmospheric Pollution Research (Q2 WoS, IF=3.7, CS 84-перцентиль) рецензияланатын ғылыми журналында жариялау жүзеге асырылды

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Применение разработанной методики в лабораториях, проводящих мониторинг окружающей среды и оценивающих влияние качества воздуха на здоровье человека. Разработанная методика позволит дешевле (за счет упрощенной технологии экстракции и уменьшения времени анализа) и точнее определять уровни органических загрязнителей в воздухе. Ответственные организации смогут принимать эффективные решения в пользу улучшения качества воздуха в городах Казахстана.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Әзірленген әдістеме қоршаған ортаны бақылаумен және ауа сапасының адам денсаулығына әсерін бағалаумен айналысатын зертханаларда қолдануға арналған. Бұл әдістеме экстракция технологиясының жеңілдетілуі және талдау уақытын қысқарту арқылы ауаның органикалық ластаушы заттарының деңгейін арзанырақ және дәлірек анықтауға мүмкіндік береді. Осылайша, жауапты ұйымдар Қазақстан қалаларындағы ауа сапасын жақсартуға тиімді шешімдер қабылдай алады.

Level of implementation (in Russian) : Не предусмотрено

Level of implementation (in Kazakh) : Қарастырылмаған

Efficiency (in Russian) : Результаты проекта могут быть использованы для долгосрочного мониторинга органических загрязнителей в воздухе городов Казахстана лабораториями, проводящими мониторинг окружающей среды и оценивающими качества воздуха, и ответственными организациями. Новые знания, полученные в ходе реализации проекта, позволят начать использование современных методик экстракции и анализа органических загрязнителей в воздухе в исследовательских лабораториях Казахстана и Центральной Азии. Использование новых сорбентов на основе металлорганических каркасных структур в устройствах «Needle Trap» внесет значительный вклад и послужит импульсом для развития данного направления в Казахстане и в международном сообществе.

Efficiency (in Kazakh) : Жобаның нәтижелерінэ қоршаған ортаның мониторингін жүргізетін және ауа сапасын бағалайтын зертханалар мен жауапты ұйымдармен Қазақстан қалаларының ауасындағы органикалық ластағыштардың ұзақ мерзімді мониторингін жүргізу үшін пайдаланыла алады. Жобаны іске асыру барысында алынған жаңа білім Қазақстан мен Орталық Азияның зерттеу зертханаларында ауадағы органикалық ластағыштарды алу мен талдаудың заманауи әдістемелерін пайдалануды бастауға мүмкіндік береді. "Needle Trap" құрылғыларында металлорганикалық қаңқалық құрылымдар негізінде жаңа сорбенттерді пайдалану Қазақстанда және халықаралық қоғамдастықта осы бағыттың дамуына елеулі үлес қосады және серпін береді.

Field of application (in Russian) : Мониторинг атмосферного воздуха

Field of application (in Kazakh) : Атмосфералық ауаны бақылау