The object of research, development or design (in Russian) : Асфальтены, выделенные из нефтяных остатков термических процессов и процессов вакуумной перегонки нефти.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Мұнайдың термиялық процестері мен вакуумдық дистилляциясы кезіндегі мұнай қалдықтарынан бөліп алынған асфальтендер.

Aim of work (in Russian) : Разработка способа получения органических полупроводниковых асфальтенов из высокомолекулярного нефтяного сырья.

Aim of work (in Kazakh) : Жоғары молекулалық мұнай шикізатынан органикалық жартылай өткізгіш асфальтен алу әдісін жасау.

Методы исследования (на русском) : Элюентный метод, метод ЭФС, ИК-спектроскопия, метод Конрадсона, ЭПР, АСМ, методы квантово-химического моделирования и др.

Методы исследования (на казахском) : Элюенттік әдіс, Электрондық феноменологиялық спектроскопия, ИК-спектроскопия, Конрадсон әдісі, ЭПР, АКМ, кванттық химиялық моделдеу және т.б.

Obtained results and novelty (in Russian) : Показано, что С/Н находится в диапазоне 9.55-10.58, молярные массы – 1875÷2331 а.е. Коксуемость по Конрадсону – 78.2-88 % масс., что свидетельствует о существовании значительного числа конденсированных бензольных колец не менее 4-6 в наночастицах асфальтенов. Концентрация парамагнитных центров образцов - 22∙1019-52∙1019 спин/грамм, что свидетельствует о существовании свободных спинов в наночастицах асфальтенов. Температурный анализ проводимости АСВ и концентратов показывает, что в концентратах асфальтенов и АСВ в интервале 85-125оС существует фазовый переход. При всех температурах наблюдается аррениусовский прыжковый механизм проводимости. ПИ асфальтенов - 4,92-6,70 эВ, а СЭ - в интервале 1,10-2,07 эВ. Величина ширины запрещенной зоны, определяемой через разность ПИ и СЭ, изменяется от 2,97 до 4,61эВ. Квантово-химические расчеты электронной структуры наночастиц асфальтенов показали, что первый вертикальный ПИ равен 6.48 и 6,91 эВ, СЭ – 1,03 и 1.10 эВ. Энергия межмолекулярного взаимодействия фрагментов от 0,3 эВ в кластере из 2-х фрагментов до 1,04 эВ в 5-фрагментном кластере. Удвоенная энергия активации - 2,60-3,18 эВ. Полученные результаты соответствуют экситонному механизму прыжковой проводимости. Предложен способ модификации асфальтенов тепловым воздействием основанном на генерации процесса появления свободных радикалов при нагреве образца до 200 ºС.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : С/Н – 9.55÷10.58 аралығында, молярлық массалар 1875÷2331 масс.ат. екені көрсетілген. Конрадсон бойынша кокстелу қабілеті салмағы бойынша 78,2-88% құрайды, бұл асфальтен нанобөлшектерінде кем дегенде 4-6 конденсацияланған бензол сақиналарының бар екендігін көрсетеді. Үлгілердегі парамагниттік орталықтар концентрациясы 22∙1019-52∙1019 спин/грамм құрайды, бұл асфальтенді нанобөлшектерде бос спиндер болуын көрсетеді. АСЗ мен концентраттардың өткізгіштігінің температуралық талдауы көрсеткендей, асфальтендер мен АСЗ концентраттарында 85-125°С аралығында фазалық ауысу орын алады. Аррениустың секірмелі өткізгіштік механизмі барлық температурада байқалады. Асфальтендердің IP коэффициенті - 4,92-6,70 эВ, ал EA - 1,10-2,07 эВ аралығында. IP мен EA айырмаcы ретінде анықталған рұқсат етілмеген аймақ 2,97-4,61 эВ аралығында өзгереді. Асфальтенді нанобөлшектердің электронды құрылымын кванттық-химиялық есептеулер көрсеткендей, бірінші тік IP - 6,48 және 6,91 эВ, ал EА - 1,03 және 1,10 эВ. Фрагменттердің молекулааралық әсерлесу энергиясы 2 фрагменттің кластеріндегі 0,3 эВ-ден 5 фрагментті кластерге 1,04 эВ дейін. Екі еселенген активтендіру энергиясы 2,60-3,18 эВ құрайды. Алынған нәтижелер өткізгіштіктің секірмелі экситондық механизміне сәйкес. Үлгіні 200ºС-қа дейін қыздырғанда бос радикалдардың пайда болу процесінің генерациясы негізінде термиялық әсер ету арқылы асфальтендерді модификациялау әдісі ұсынылды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Концентрация парамагнитных центров выделенных образцов находится в диапазоне 22∙1019-52∙1019 спин/грамм, что свидетельствует о существовании свободных спинов в наночастицах асфальтенов. Температурные зависимости ВАХ показали резкое возрастание концентрации и подвижности носителей заряда при температурах свыше 100ºС. Гистерезис проводимости указывает на обратимую температурную генерацию носителей заряда. Это явление обусловлено температурной генерацией и рекомбинацией стабильных свободных радикалов. Температурный анализ проводимости АСВ и концентратов показывает, что в концентратах асфальтенов и АСВ в температурном интервале 85-125оС существует фазовый переход электропроводности “диэлектрик-полупроводник”, обусловленный процессами генерации-рекомбинации свободных радикалов. При всех температурах наблюдается аррениусовский прыжковый механизм проводимости. Квантово-химические расчеты электронной структуры наночастиц нефтяных асфальтенов показали, что первый вертикальный потенциал ионизации равен 6.48 и 6,91 эВ, сродство к электрону – 1,03 и 1.10 эВ. Подтверждена непланарность структуры нафтеноароматических фрагментов нанокластеров из димеров асфальтенов, состоящих из 2-5 пластин.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Алынған үлгілердегі парамагниттік орталықтардың концентрациясы 22∙1019-52∙1019 спин/грамм аралығында, бұл асфальтен нанобөлшектерінде бос спиндердің бар екенін көрсетеді. Вольт-амперлік сипаттамаларының температураға тәуелділігі 100°C-тан жоғары температурада заряд тасымалдаушылардың концентрациясы мен қозғалғыштығының күрт өсуін көрсетті. Өткізгіштік гистерезисі заряд тасымалдаушыларының қайтымды температуралық генерациясын көрсетеді. Бұл құбылыс бос радикалдардың температуралық генерациясына және тұрақты рекомбинациясына байланысты. АСЗ мен концентраттардың өткізгіштігінің температуралық талдауы көрсеткендей, асфальтендер мен АСЗ концентраттарында 85-125°С температура диапазонында бос радикалдардың генерация-рекомбинация процестерінен туындаған «диэлектрик-жартылай өткізгіш» электр өткізгіштігінің фазалық ауысуы жүреді. Аррениустың секірмелі өткізгіштік механизмі барлық температурада байқалады. Мұнай асфальтенді нанобөлшектерінің электронды құрылымының кванттық-химиялық есептеулері көрсеткендей, бірінші тік иондану потенциалы 6,48 және 6,91 эВ, ал электрондардың жақындығы 1,03 және 1,10 эВ құрайды. 2-5 пластиадан тұратын асфальтенді димерлерден алынған нанокластерлердің нафтеноароматтық фрагменттерінің бейпланарлық құрылымы расталды.

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) :

Efficiency (in Kazakh) :

Field of application (in Russian) : Электроника, Молекулярная электроника

Field of application (in Kazakh) : Электроника, Молекулалық электроника