The object of research, development or design (in Russian) : Фотокатализаторы на основе волокон углерода, декорированных частицами AgX (X=Cl, Br, PO4) 1D-C@AgX

The object of research, development or design (in Kazakh) : Фотокатализаторы на основе волокон углерода, декорированных частицами AgX (X=Cl, Br, PO4) 1D-C@AgX

Aim of work (in Russian) : Разработка технологии получения наночастиц AgX (X=Cl, Br, PO4) декорированных на поверхности углеродного нановолокна 1D-C@AgX и изучение их способности деградировать МП под действием солнечного света.

Aim of work (in Kazakh) : Көміртекті наноталшықтың 1D-C@AgX бетінде декорацияланған AgX (X=Cl, Br, PO4) нанобөлшектерін алу технологиясын әзірлеу және олардың күн сәулесінің әсерімен микропластикті ыдырату қабілетін зерттеу.

Методы исследования (на русском) : Рентгенофазовый анализ, Сканирующая электронная микроскопия, Энергодисперссионная спектроскопия; ИК-спектроскопия.

Методы исследования (на казахском) : Рентгенфазалық талдау, Сканерлеуші электрондық микроскопия, Энергодисперсиялық спектроскопия, ИҚ-спектроскопия.

Obtained results and novelty (in Russian) : 1D-C@AgX AgX (X=Cl, Br, PO4) впервые изучаются на способность деградации микропластика под действием солнечного света. Мембраны на основе ПАН, содержащие AgX (X = Cl, Br, PO4), получены методом электроспиннинга с использованием механосинтезированных прекурсоров серебра. СЭМ и ЭДС показали равномерное распределение частиц AgX по волокнам; для AgCl и AgBr наблюдались агломераты до 2 мкм, тогда для волокон с Ag3PO4 эта особенность выражалась в меньшей степени. Термическая обработка в атмосфере аргона привела к частичной карбонизации ПАН и восстановлению серебра, о чём свидетельствуют широкие пики РФА, СЭМ-ЭДС показал появление наночастиц Ag размером 50–100 нм. Образовавшиеся структуры ПАН–C–Ag–AgX обладают гибкостью и устойчивостью в водной среде. Дополнительно разработан метод синтеза 1D-C@Ag3PO4, включающий получение углеродных волокон ПАН и осаждение частиц Ag3PO4 на их поверхности. Согласно РФА и СЭМ, материал содержит кристаллическую фазу Ag3PO4 и аморфный углерод, а на поверхности закреплены частицы кубической и сферической формы размером 1-3 мкм. При фотокаталитических испытаниях на деградацию полистирола под солнечным светом наблюдалось усиление полос C=O и O–H и ослабление ароматических, что указывает на частичное разрушение полимера. СЭМ подтвердил образование пор и неровностей поверхности. Таким образом, 1D-C@Ag3PO4 продемонстрировал наилучшие структурные и фотокаталитические свойства и является наиболее перспективным для дальнейших исследований.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : 1D-C@AgX (X=Cl, Br, PO4) алғаш рет күн сәулесі арқылы микропластикті ыдырату қабілеті зерттелді. AgX бар ПАН негізіндегі мембраналар механосинтезделген күміс прекурсорларын қолданып электроспиннинг әдісімен алынды. СЭМ және ЭДС деректері AgX бөлшектерінің талшықтарда біркелкі таралғанын көрсетті; AgCl/AgBr үшін шамамен 2 мкм агломераттар байқалды, ал Ag3PO4 бар талшықтарда бұл құбылыс аз болды. Аргон атмосферасында термиялық өңдеу ПАН ішінара карбонизациялануына және күмістің тотықсыздануына алып келді, бұл РФА мен СЭМ-ЭДС нәтижелерімен дәлелденді: 50–100 нм өлшемдегі Ag нанобөлшектері түзілді. Алынған ПАН–C–Ag–AgX құрылымдары иілгіш және су ортасында тұрақты. 1D-C@Ag3PO4 синтез әдісі ПАН көміртекті талшықтарын алу және олардың бетіне Ag3PO4 бөлшектерін тұндырудан тұрады. РФА және СЭМ нәтижелері материалдың Ag3PO4 кристалдық фазасын және аморфты көміртекті қамтитынын көрсетті, ал бетінде 1–3 мкм өлшемдегі кубтық және сферикалық бөлшектер орналасқан. Күн сәулесімен жүргізілген фотокаталитикалық полистирол деградациясы кезінде C=O және O–H жолақтарының күшеюі мен ароматты байланыстардың әлсіреуі байқалды, бұл полимердің ішінара бұзылғанын дәлелдейді. СЭМ талдауы беткі қабаттағы қуыстар мен тегіссіздіктердің пайда болуын растады. Осылайша, 1D-C@Ag3PO4 ең жақсы құрылымдық және фотокаталитикалық қасиеттер көрсетіп, әрі қарайғы зерттеулерге ең перспективті материал болып табылады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Исходя из ожидаемых результатов, проект нацелен на разработку эффективного и экологически безопасного подхода к устранению загрязнения окружающей среды микропластиком и органическими соединениями. Создание и совершенствование технологии фотокатализаторов формирует основу для их практического и коммерческого применения, что в перспективе позволит улучшить экологическую обстановку и повысить ресурсную эффективность.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Негізгі конструктивтік және технико-экономикалық көрсеткіштер: Күтілетін нәтижелерге сүйене отырып, бұл жоба қоршаған ортаның микропластиктермен және органикалық қосылыстармен ластануын болдырмауға бағытталған тиімді әрі экологиялық қауіпсіз тәсілді әзірлеуге бағытталған. Фотокатализаторлар технологиясын жасау және жетілдіру олардың практикалық және коммерциялық қолданылуына негіз болады, бұл болашақта экологиялық жағдайды жақсартуға және ресурстарды тиімді пайдалануға мүмкіндік береді.

Level of implementation (in Russian) : В данном проекте не предусмотрено

Level of implementation (in Kazakh) : Бұл жобада қарастырылмаған

Efficiency (in Russian) : Проект ориентирован на создание технологии, обеспечивающей эффективное удаление микропластика и органических загрязнителей из окружающей среды, что приобретает особую значимость в условиях нарастающего уровня загрязнения. Оптимизация параметров синтеза фотокатализаторов и использование механосинтезированных прекурсоров позволит снизить производственные издержки, повышая экономическую привлекательность разработки. Полученные результаты могут стать основой для последующих исследований в области фотокатализа, материаловедения и переработки отходов, открывая новые перспективы для научного прогресса и практического внедрения.

Efficiency (in Kazakh) : Жоба қоршаған ортадан микропластик пен органикалық ластаушы заттарды тиімді түрде жоюға бағытталған технологияны әзірлеуге арналған. Бұл қазіргі кездегі ластану деңгейінің артуы жағдайында ерекше маңызға ие. Фотокатализаторларды синтездеу параметрлерін оңтайландыру және механосинтезделген прекурсорларды пайдалану өндірістік шығындарды азайтып, әзірлеменің экономикалық тартымдылығын арттырады. Алынған нәтижелер фотокатализ, материалтану және қалдықтарды қайта өңдеу салаларындағы кейінгі зерттеулерге негіз бола алады, бұл өз кезегінде ғылыми прогресс пен практикалық енгізуге жаңа мүмкіндіктер ашады.

Field of application (in Russian) : Фотокатализ, экология, переработка отходов, материаловедение

Field of application (in Kazakh) : Фотокатализ, экология, қалдықтарды қайта өңдеу, материалтану