The object of research, development or design (in Russian) : Керамика на основе катионнозамещенного гидроксиапатита

The object of research, development or design (in Kazakh) : Катионалмасқан гидроксиопатит негізіндегі керамика

Aim of work (in Russian) : Целью проекта является получение и комплексное исследование люминесцентных, фотокаталитических и каталитических свойств консолидированных керамических материалов на основе замещенного биогенного гидроксиапатита (био-ГА).

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты – алмастырылған биогенді гидроксиапатит (био-ГА) негізінде консолидацияланған керамикалық материалдардың люминесценттік, фотокаталитикалық және каталитикалық қасиеттерін алу және жан-жақты зерттеу.

Методы исследования (на русском) : Порошки био-ГА будут получены методом быстрого пиролиза из биосырья. Замещение будет проведено методом частичного растворения и осаждения суспензированных нано порошков. Керамика и керамические пленки будут изготовлены методами SPS. Образцы будут изучены современными физическими исследовательскими методами: спектроскопия, фотолюминесценция, рентгеновская дифракция, просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения (1 нм), электронная дифракция, элементный анализ.

Методы исследования (на казахском) : Био-ГА ұнтақтары биошикізаттан жылдам пиролиз арқылы алынатын болады. Ауыстыру тоқтатылған наноұнтақтарды ішінара еріту және тұндыру әдісімен жүзеге асырылады. Керамика және керамикалық пленкалар SPS әдістерімен өндірілетін болады. Үлгілер заманауи физикалық зерттеу әдістерін қолдану арқылы зерттелетін болады: спектроскопия, фотолюминесценция, рентгендік дифракция, жоғары ажыратымдылықтағы трансмиссиялық электронды микроскопия (1 нм), электронды дифракция, элементтік талдау.

Obtained results and novelty (in Russian) : Во втором году проекта отработана технология искрового плазменного спекания (SPS) для катионозамещённых порошков био-ГА, получены однородный керамический материал и керамические плёнки на металлических подложках, исследованы их структура, оптические, электрооптические и спектроскопические свойства, а также проведён сравнительный анализ исходных замещённых порошков и полученных керамических материалов и плёнок для оценки их перспективного применения в сенсорах и солнечных элементах

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жобаның екінші жылында катиондармен алмастырылған био-ГА ұнтақтары үшін ұшқындық плазмалық тығыздау (SPS) технологиясы игерілді, біртекті керамикалық материал мен металл негіздердегі керамикалық жұқа қабыршақтар алынды, олардың құрылымы, оптикалық, электрооптикалық және спектроскопиялық қасиеттері зерттелді, сондай-ақ сенсорлар мен күн элементтерінде болашақта қолданылу мүмкіндігін бағалау үшін бастапқы алмастырылған ұнтақтар мен алынған керамикалық материалдар мен қабыршақтарға салыстырмалы талдау жүргізілді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Проект предполагает разработку керамических материалов на основе катионно-замещенного биогенного гидроксиапатита, характеризующихся высокой плотностью, оптической прозрачностью и термостабильностью, полученных методом искрового плазменного спекания (SPS). Использование биосырья (костные отходы) и энергоэффективных методов синтеза снижает себестоимость и улучшает экологические показатели. Полученные материалы обладают улучшенными люминесцентными и фотокаталитическими свойствами, что открывает возможности их применения в оптоэлектронике, медицине и экологии, а также повышает потенциал коммерциализации, особенно в производстве светодиодов, сенсоров и фотокатализаторов для очистных систем.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жоба биогенді катион алмастырылған гидроксиапатит негізінде жоғары тығыздықты, оптикалық мөлдір және термиялық тұрақты керамикалық материалдарды жасауға бағытталған, оларды жасау үшін ұшқындық плазмалық агломерация (SPS) әдісі қолданылады. Биологиялық шикізатты (сүйек қалдықтары) пайдалану және энергия тиімді синтез әдістері шығындарды төмендетіп, экологиялық көрсеткіштерді жақсартады. Алынған материалдар жақсартылған люминесценттік және фотокаталитикалық қасиеттерге ие, бұл оларды оптоэлектроникада, медицинада және экологияда қолдануға мүмкіндік береді, сондай-ақ жарықдиодтар, сенсорлар және тазарту жүйелері үшін фотокатализаторлар өндірісінде коммерцияландыру әлеуетін арттырады.

Level of implementation (in Russian) : не предусмотрено

Level of implementation (in Kazakh) : қарастырылмаған

Efficiency (in Russian) : По итогам второго календарного года успешно отработана технология искрового плазменного спекания катионозамещённых порошков биогенного гидроксиапатита, получены однородные керамические материалы и керамические плёнки на металлических подложках, проведены комплексные исследования их структуры, оптических, электрооптических и спектроскопических свойств, а также выполнен сравнительный анализ исходных порошков и полученных керамических образцов. Совокупность полученных результатов подтверждает успешную реализацию целей второго этапа проекта и высокую эффективность выполненных работ в части разработки и оценки перспективных керамических материалов и плёнок для сенсорных и фотовольтаических приложений.

Efficiency (in Kazakh) : Екінші күнтізбелік жылдың қорытындысы бойынша биогенді гидроксиапатиттің катионмен алмастырылған ұнтақтарына арналған ұшқындық плазмалық тығыздау (SPS) технологиясы сәтті игерілді, біртекті керамикалық материалдар мен металл негіздерінде керамикалық жұқа қабықшалар алынды, олардың құрылымы, оптикалық, электрооптикалық және спектроскопиялық қасиеттері жан-жақты зерттелді, сондай-ақ бастапқы ұнтақтар мен алынған керамикалық үлгілерге салыстырмалы талдау жүргізілді. Алынған нәтижелердің жиынтығы жобаның екінші кезеңі мақсаттарының табысты іске асырылғанын және сенсорлық пен фотовольтаикалық қолданбаларға арналған перспективалы керамикалық материалдар мен қабықшаларды әзірлеу мен бағалау бойынша атқарылған жұмыстың жоғары тиімділігін растайды.

Field of application (in Russian) : Разработанные в рамках проекта материалы на основе катионно-замещенного биогенного гидроксиапатита имеют широкий спектр применения. В медицине они могут использоваться в качестве биосовместимых люминесцентных меток для визуализации тканей и доставки лекарств, а также как материалы для покрытия имплантатов. В экологии они могут быть использованы в качестве фотокатализаторов для очистки воды и воздуха от органических загрязнителей и тяжёлых металлов. В области оптоэлектроники материалы находят применение в производстве сенсоров, светодиодов и солнечных элементов, благодаря их улучшенным люминесцентным и электрооптическим свойствам.

Field of application (in Kazakh) : Жоба аясында әзірленген катион алмастырылған биогенді гидроксиапатит негізіндегі материалдар кең қолдану ауқымына ие. Медицинада олар тіндерді визуализациялауға және дәрі-дәрмектерді жеткізуге арналған биосәйкестендірілген люминесценттік меткалар ретінде, сондай-ақ имплантаттардың қаптамасы ретінде қолданыла алады. Экологияда олар органикалық ластағыштарды және ауыр металдарды тазартуға арналған су мен ауаның фотокатализаторлары ретінде пайдаланылуы мүмкін. Оптоэлектроника саласында материалдар жақсартылған люминесценттік және электрооптикалық қасиеттерінің арқасында сенсорлар, жарықдиодтар және күн элементтерін өндіруде қолданылады.