The object of research, development or design (in Russian) : Сенсорные материалы на основе полимеров и оксидов металлов, содержащие углерод, полученный из биологических отходов.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Полимерлер мен металл оксидтері негізінде құрамында биологиялық қалдықтардан алынған көміртегі бар сенсорлық материалдар.

Aim of work (in Russian) : Проект создания усовершенствованного волоконного датчика NH3 на основе биологических отходов и MeO стремится к повышенной селективности и снижению рабочей температуры (от RT до 150 °C). Оптимизация свойств, таких как морфология и электрические характеристики, делает датчик пригодным для использования в носимых устройствах.

Aim of work (in Kazakh) : Биоқалдықтар мен MeO негізіндегі жетілдірілген талшықты NH3 сенсорлық жобасы селективтілікті арттыруға және жұмыс температурасын төмендетуге (RT-ден 150 °C дейін) бағытталған. Морфология және электр сипаттамалары сияқты қасиеттерді оңтайландыру сенсорды киілетін құрылғыларда қолдануға жарамды етеді.

Методы исследования (на русском) : Рентгенофазовый анализ, Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ), Трансмиссионная электронная микроскопия (ТЭМ), ИК-спектроскопия, УФ-видимая спектроскопия, Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, Измерения электрических (I-V) и газовой чувствительности сенсоров.

Методы исследования (на казахском) : Рентгендік фазалық талдау, Сканерлеуші электронды микроскопия (СЭМ), Трансмиссиялық электронды микроскопия (TEM), ИҚ-спектроскопия, УК-көрінетін спектроскопия, Рентгендік фотоэлектрондық спектроскопия, Электрлік (I-V) және датчиктердің газ сезімталдығын өлшеу.

Obtained results and novelty (in Russian) : В ходе работы был получен композитный волокнистый материал на основе полиакрилонитрила (ПАН), углерода из биологических отходов и наночастиц оксида цинка (ZnO), синтезированных методом золь-гель. ZnO выбран благодаря высокой чувствительности к токсичным газам и совместимости с полимерными матрицами. Для получения волокон был использован 8%-ный раствор ПАН в N,N-Диметилформамид (ДМФА) с добавлением углерода и ZnO, перемешиваемый при 400 об/мин и 40 °C в течение 12 часов. Были оптимизированы параметры электропрядения: скорость подачи раствора 1 мл/ч, расстояние между соплом и коллектором 11 см, напряжение 25 кВ, скорость вращения коллектора 100 об/мин. СЭМ- и ТЭМ-анализ показали равномерную морфологию и отсутствие дефектов. Диаметр чистых волокон составил 287 ± 42 нм, композитных - 356 ± 51 нм, что связано с увеличением вязкости и проводимости раствора. ИК-спектроскопия и рентгенофазовый анализ подтвердили однородное распределение компонентов и сохранение структуры ПАН и ZnO. Полученные волокна стабильны и перспективны для создания высокочувствительных газовых датчиков NH3, работающих при температурах до 150 °C.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жұмыс барысында полиакрилонитрил (ПАН), биологиялық қалдықтардан алынған көміртек және золь-гель әдісімен синтезделген мырыш оксиді (ZnO) нанобөлшектері негізіндегі композиттік талшықты материал алынды. ZnO улы газдарға жоғары сезімталдығы және полимерлік матрицалармен үйлесімділігі үшін таңдалды. Талшықтарды алу үшін құрамында көміртек пен ZnO бар 8%-дық ПАН ерітіндісі N,N-диметилформамидте (ДМФ) дайындалып, 400 айн/мин жылдамдықта және 40 °C температурада 12 сағат бойы араластырылды. Электроспиннинг параметрлері оңтайландырылды: ерітіндіні беру жылдамдығы - 1 мл/сағ, саптама мен коллектор арақашықтығы - 11 см, кернеу - 25 кВ, коллектордың айналу жылдамдығы - 100 айн/мин. СЭМ және ТЭМ талдаулары талшықтардың біртекті морфологиясын және ақаулардың жоқтығын көрсетті. Таза талшықтардың диаметрі 287 ± 42 нм, ал композиттік талшықтардың диаметрі 356 ± 51 нм құрады, бұл ерітіндінің тұтқырлығы мен өткізгіштігінің артуымен байланысты. ИК-спектроскопия және рентгендік фазалық талдау компоненттердің біркелкі таралғанын және ПАН мен ZnO құрылымының сақталғанын растады. Алынған талшықтар тұрақты және 150 °C дейінгі температурада жұмыс істейтін жоғары сезімтал NH₃ газдық сенсорларын жасауға перспективалы материал болып табылады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Опираясь на ожидаемые результаты, проект направлен на создание композитного волоконного чувствительного материала для использования в газовых датчиках. Разработка и оптимизация процесса открывают перспективы для их применения в газовых сенсорах. Это может способствовать улучшению мониторинга атмосферного воздуха и поможет с высокой точностью обнаруживать газ NH3.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Күтілетін нәтижелерге сүйене отырып, жоба газ датчиктерінде қолдануға арналған композиттік талшықты материалын құруға бағытталған. Процесті әзірлеу және оңтайландыру оларды газ датчиктерінде қолдану мүмкіндіктерін ашады. Бұл қоршаған ауаны бақылауды жақсартуға және NH3 газын жоғары дәлдікпен анықтауға көмектеседі.

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

Level of implementation (in Kazakh) : Бұл жобада қарастырылмаған

Efficiency (in Russian) : Проект направлен на разработку композитного материала, способствующего эффективному использованию в газовых датчиках для мониторинга окружающей среды, что особенно актуально в условиях растущего загрязнения. Оптимизация условий получения углерода из биологических отходов как чувствительного материала для датчиков с наименьшими затратами также может привести к снижению загрязняющих веществ в воздухе. Результаты проекта могут послужить основой для дальнейших исследований в области газовых датчиков, материаловедения и переработки отходов, что открывает новые возможности для научного и практического применения.

Efficiency (in Kazakh) : Жоба қоршаған ортаны бақылау үшін газ датчиктерінде тиімді пайдалануды жеңілдететін композициялық материалды әзірлеуге бағытталған, бұл әсіресе ластанудың жоғарылауы жағдайында маңызды. Сенсорлар үшін сезімтал материал ретінде биоқалдықтан көміртекті ең аз шығынмен алу шарттарын оңтайландыру да ауаны ластаушы заттардың азаюына әкелуі мүмкін. Жобаның нәтижелері газ датчиктері, материалтану және қалдықтарды қайта өңдеу салаларындағы одан әрі зерттеулерге негіз бола алады, бұл ғылыми және практикалық қолдану үшін жаңа мүмкіндіктер ашады.

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

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