The object of research, development or design (in Russian) : Исследования сосредоточены на микропористых углеродных наноматериалах для эффективного разделения и хранения водорода. Эти материалы играют ключевую роль в современных технологиях, связанных с энергетикой, экологией и химической промышленностью.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу сутегін тиімді бөлуге және сақтауға арналған микрокеуекті көміртекті наноматериалдарға бағытталған. Бұл материалдар энергетика, экология және химия өнеркәсібіне қатысты заманауи технологияларда басты рөл атқарады.

Aim of work (in Russian) : Целью исследования является разработка научно-технической основы для получения высокоэффективных микропористых углеродных наноматериалов, обеспечивающих максимальную адсорбцию и удержание водорода, а также оптимизирующих процессы выделения водорода.

Aim of work (in Kazakh) : Зерттеудің мақсаты сутегінің адсорбциясы мен сақталуын барынша арттыратын, сондай-ақ сутегінің бөліну процестерін жақсартатын жоғары тиімді микрокеуекті көміртекті наноматериалдарды алудың ғылыми-техникалық негіздерін әзірлеу болып табылады.

Методы исследования (на русском) : Для синтеза углеродных наноматериалов применены различные методы, такие как пиролиз, карбонизация и активация (Н2О, СО2), термохимической активация (с применением КОН, NaOH, K2CO3), химическое осаждение из паровой фазы (CVD). электрофизические методы (электродуговой метод, воздействия электронным пучком, электроспиннинг) и др.. Для характеристики материалов использовали электронную микроскопию (СЭМ, ПЭМ), порометрию – для определения пористости и спектроскопию – для анализа химического состава. Физико-химические, термодинамические, кинетические, электрофизические и сорбционные свойства полученных наноматериалов исследовали методами БЭТ, Дубинина–Радушкевича и Дубинина–Астахова. Влажность, зольность и летучесть образцов были определены на термогравиметрическом анализаторе «Thermoster Eltra» (согласно ASTM D7582-12). Суммарный объем пор, насыпную плотность, pH водной вытяжки, адсорбционную активность по метилоранжу определены в соответствии с методиками. Адсорбционные характеристики (удельная площадь поверхности) ПУМ изучали методом Брунауэра – Эммета - Теллера (БЭТ), измерения проводили на приборе КАТАКОН Sorbtometer M. Химический анализ и морфология поверхности изучали методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии на приборе SEM (Quanta 3D 200i) с приставкой для энергодисперсионного анализа от EDAX. Также были использованы следующие приборы: ультразвуковая установка.

Методы исследования (на казахском) : Көміртекті наноматериалдарды синтездеу үшін әртүрлі әдістер қолданылды, соның ішінде пиролиз, карбонизация және активтендіру (H2O, CO2), термохимиялық активтендіру (KOH, NaOH, K2CO3 көмегімен), химиялық буларды тұндыру (CVD), электрофизикалық әдістер (электр доғасы, электронды сәулемен сәулелендіру, электроспиннинг) және т.б. Материалдарды сипаттау үшін электронды микроскопия (SEM, TEM), кеуектілікті анықтау үшін порометрия және химиялық құрамды талдау үшін спектроскопия қолданылды. Алынған наноматериалдардың физика-химиялық, термодинамикалық, кинетикалық, электрофизикалық және сорбциялық қасиеттері БЭТ, Дубинин-Радушкевич және Дубинин-Астахов әдістерімен зерттелді. Үлгілердің ылғалдылығы, күлділігі және ұшқыштығы «Thermoster Eltra» термогравиметриялық анализаторының көмегімен анықталды (ASTM D7582-12 сәйкес). Кеуектің жалпы көлемі, көлемдік тығыздығы, рН және метилоранж бойынша адсорбциялық белсенділігі көрсетілген әдістерге сәйкес анықталды. ККМ адсорбциялық сипаттамалары (меншікті бетінің ауданы) Брунауэр-Эмметт-Теллер (BЭT) әдісімен, KATAKON Sorbtometer M. аспабы арқылы зерттелді. Химиялық талдау және беттік морфологиясы EDAX энергетикалық дисперсиялық талдау құрылғысы бар SEM (Quanta 3D 200i) сканерлеуші электрондық микроскопы арқылы зерттелді. Сонымен қатар келесі аспаптар қолданылды: ультрадыбыстық қондырғы, ИҚ-Фурье спектрометрі (Nicolet iS 10), CHNS/O элементтік анализаторы (Elementar Unicube) және бөлшек өлшемін анықтайтын анализатор (Mastersizer 3000).

Obtained results and novelty (in Russian) : Полученные результаты: разработаны оптимальные методики получения микропористых углеродных наноматериалов для разделения и хранения водорода, проведены эксперименты по разделению и хранению водорода с наноматериалами, проведены работы по оптимизации процесса разделения и хранения водорода углеродсодержащими наноматериалами. В результате проведенных исследований были получены микропористые углеродные наноматериалы с высокой удельной поверхностью (более 1500 м²/г) и оптимальной пористостью. Эти материалы продемонстрировали высокие показатели адсорбции водорода, достигающие 6,7 % по массе при 77 К и 80 бар. Также были разработаны методы их модификации для улучшения характеристик разделения водорода от других газов.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Алынған нәтижелер: Сутекті бөлу және сақтау үшін микрокеуекті көміртекті наноматериалдарды алудың оңтайлы әдістері әзірленді, сутекті бөлу және наноматериалдармен сақтау бойынша тәжірибелер жүргізілді, көміртегі бар наноматериалдарды пайдалана отырып, сутекті бөлу және сақтау процесін оңтайландыру бойынша жұмыстар жүргізілді. Осы зерттеулер нәтижесінде меншікті беті жоғары (1500 м²/г астам) және оңтайлы кеуектілігі бар микрокеуекті көміртекті наноматериалдар алынды. Бұл материалдар 77 К және 80 барда салмағы бойынша 6,7 %-ға жеткен сутегінің жоғары адсорбция жылдамдығын көрсетті. Басқа газдардан сутекті бөлу өнімділігін жақсарту үшін оларды модификациялау әдістері де әзірленді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Основные конструктивные и технико-экономические показатели: уникальная структура пор, обеспечивающая максимальную адсорбцию, а также возможность масштабирования процесса синтеза, снижение затрат на производство углеродных наноматериалов за счет оптимизации синтетических процессов и использования доступных сырьевых компонентов.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Негізгі конструкторлық және техникалық-экономикалық көрсеткіштер: бірегей кеуек құрылымы максималды адсорбцияны, сонымен қатар синтез процесін кеңейту мүмкіндігін және синтетикалық процестерді оңтайландыру және оңай қолжетімді шикізатты пайдалану арқылы көміртекті наноматериалдарды өндіру шығындарын азайтуды қамтамасыз етеді.

Level of implementation (in Russian) : На основании полученных результатов была проведена оценка степени внедрения разработанных наноматериалов в промышленность.

Level of implementation (in Kazakh) : Алынған нәтижелер негізінде әзірленген наноматериалдарды өнеркәсіптік қабылдау жылдамдығы бағаланды.

Efficiency (in Russian) : Эффективность применения микропористых углеродных наноматериалов в системах хранения и разделения водорода оценивается как высокая, что подтверждается положительными тестами и отзывами от потенциальных пользователей.

Efficiency (in Kazakh) : Микрокеуекті көміртекті наноматериалдарды сутегі сақтау және бөлу жүйелерінде пайдалану тиімділігі жоғары деп бағаланады, бұл оң сынақтар мен әлеуетті пайдаланушылардың кері байланысымен расталады.

Field of application (in Russian) : Область применения: хранение водорода для топливных элементов и других энергетических систем, разделение газовых смесей в химической промышленности, экологические технологии для очистки газов и воды.

Field of application (in Kazakh) : Отын элементтері мен басқа да энергетикалық жүйелер үшін сутегін сақтау, химия өнеркәсібінде газ қоспаларын бөлу, газдар мен суды тазартуға арналған экологиялық технологиялар.