Inventory number IRN Number of state registration
0321РК00919 AP08855868-KC-21 0120РК00619
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 19084700.8 AP08855868
Name of work
Растворы серы в диметилсульфоксиде – прекурсоры для получения наночастиц серы и нанокомпозитов на их основе
Type of work Source of funding Report authors
Fundamental Уракаев Фарит Хисамутдинович
0
2
1
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Казахский национальный университет имени аль-Фараби"
Abbreviated name of the service recipient НАО "КазНУ им. аль-Фараби"
Abstract

Растворы серы в диметилсульфоксиде (ДМСО), наночастицы серы (наносера) и нанокомпозиты на их основе.

Күкірттің диметилсульфоксидтегі (ДМСО) ерітінділері, күкірт нанобөлшектері (нанокүкірт) мен күкірт нанобөлшектері негізіндегі нанкомпозиттері.

Проведение разбавлением водой и водными растворами солей металлов растворов серы в ДМСО синтеза – осаждения наносеры, а со-осаждением ее нанокомпозитов с водо-нерастворимыми солями металлов.

ДМСО синтезіндегі күкірт ерітінділерін сумен және металл тұздарының сулы ерітінділерімен сұйылту арқылы жүргізу – нанокүкіртті тұндыру және оның нанокомпозиттерін суда ерімейтін металл тұздарымен бірге тұндыру.

Для получения в среде ДМСО наносеры и нанокомпозитов на ее основе использовались сольвотермические процессы и реакции в интервале температур от комнатной до 175°C. Исследование размеров частиц, морфологии, свойств и структуры образцов полученных продуктов проводились методами динамического рассеяния света (ДРС), ИК- и КР-спектроскопии, рентгенофазового анализа (РФА), спектрофотометрии, термического анализа (ТГ и ДСК), электронной микроскопии (СЭМ и ТЕМ с применением их дополнительных возможностей по определению элементного состава и структуры).

ДМСО ортасында нанокүкірт пен оның негізіндегі нанкомпазиттерін алу үшін бөлме температурасынан 175°C температура аралығында сольвотермиялық үдеріс жүргізілді. Алынған өнім үлгілеріндегі бөлшектердің өлшемін, морфологиясын, қасиеттері мен құрылысын зерттеуде динамикалық жарықтың шашырауы (ДЖШ), ИК- және КР-спектроскопиясы, рентгенфазалы талдау (РФТ), спектрофотометрі, термиялық талдаудың (ТГ және ДСК), электронды микроскопия ( СЭМ және ТЕМ және олардың элементтік құрамы мен құрылысын анықтауға қосымша мүмкіндіктер қолдану арқылы) әдістері арқылы зерттелді.

Впервые для приготовления наночастиц серы были использованы два раствора серы в диметилсульфоксиде (ДМСО) с концентрациями 1.592 г/л и 14.152 г/л. Синтез и стабилизацию коллоидных частиц серы проводили путем разбавления растворов серы в ДМСО в 5÷1000 раз водой, ацетоном и этанолом. Стабильные размеры наносеры, измеренные методом ДРС, составили 100 нм для воды, 150 нм для ацетона и 600 нм для этанола. Исследована антибактериальная активность наносеры на фитопатогенные бактерии Erwinia amylovora и грибы Fusarium solani. Методом ПЭМ получены и определены морфология, размеры и структуры частиц нанокомпозитов серы с галогенидами серебра, образующихся из растворов серы, нитрата и галогенидов серебра в ДМСО для пяти образцов с известными содержаниями серы. Полученные результаты подтвердили ранее проведенные исследования методом СЭМ. С применением сольвотермии в нагретые до 160°C растворы серы вводом в них водорастворимых солей металлов были синтезированы нанокомпозиты в системе С/S (С = AgX, Ag2S, CdS, CuS, ZnS). Наиболее высокие фотокаталитические свойства показали композиты S−CdS и S−ZnS, а биологические –на основе хлоридов и бромидов серебра. Также были получены серосодержащие композиты в системе С/S (С – гироксиды и оксиды марганца, никеля и титана). Изучение их электрохимических свойств проводится в содружестве с Назарбаев университетом. По их предложению акцент был сделан на синтез и изучение свойств литий-железо-фосфата и сульфидов меди.

Алғаш рет күкірттің нанобөлшектерін дайындау үшін ДМСО 1.592 г/л және 14.152 г/л концентрациялары күкірттің бар екі ерітіндісі қолданылды, күкірттің коллоидты бөлшектерін синтездеу және тұрақтандыру күкірт ерітінділерін ДМСО-да 5÷1000 рет сумен, ацетонмен және этанолмен сұйылту жолымен жүргізілді. DLS әдісімен өлшенген тұрақты өлшемдер су үшін 100 нм, ацетон үшін 150 нм және этанол үшін 600 нм болды. Фитопатогенді Erwinia amylovora бактериялары мен Fusarium solani саңырауқұлақтарына нанокүкіртің бактерияға қарсы белсенділігі зерттелді. TEM әдісімен белгілі күкірт құрамы бар бес үлгі үшін ДМСО-дағы күкірт, нитраты және галогенидтері ерітінділерінен түзілетін күміс галогенидтері бар күкірт нанокомпозиттері бөлшектерінің морфологиясы, өлшемдері мен құрылымдары алынды және анықталды. Алынған нәтижелер SEM растады. 160°C дейін қыздырылған күкірт ерітінділеріне сольвотермияны қолдана отырып, оларға суда еритін металл тұздарын енгізу арқылы С/S жүйесінде нанокомпозиттер синтезделді (С=AgX, Ag 2 S, CdS, CuS, ZnS). Ең жоғары фотокаталитикалық қасиеттерін S−CdS және S−ZnS композиттері көрсетті, биологиялық қасиеттері күміс хлориді мен бромидіне негізделген. С/S жүйесінде күкірт бар композиттер алынды (C-марганец, никель, титан гироксидтер және оксидтер). Олардың электрохимиялық қасиеттерін зерттеу Назарбаев университетімен бірлесе отырып жүргізіледі. Олардың ұсынысы бойынша литий-темір-фосфат пен мыс сульфидтерінің қасиеттерін синтездеуге және зерттеуге баса назар аударылды.

Основные конструктивные и технико экономические показатели в настоящее время не установлены.

Қазіргі уақытта негізгі консттруктивтік және техника экономикалық көрсеткіштері орнатылмаған.

Степень внедрения в настоящее время для ряда образцов полученных продуктов определена как «Готовы к применению».

Қазіргі уақытта іске асыру дәрежесі алынған өнімдердің бірқатар үлгілері үшін «Пайдалануға дайын» ретінде анықталған.

Установлена высокая эффективность ряда образцов полученных продуктов при изучении их биологических (растворы серы в диметилсульфоксиде, наносера, нанокомпозиты наносеры с хлоридом и бромидом серебра), гидрофобных (наносера), фотокаталитических (нанокомпозиты сульфидов переходных металлов, в частности CdS) и электрохимических свойств (нанокомпозиты сульфидов меди, CuxSy) свойств.

Алынған өнім үлгілерінің биологиялық (диметилсульфоксидтегі күкірт, нанокүкірт, нано күкірт хлориді және бромиді нанокомпозиттері), гидрофобтық (нанокүкірт), фотокаталитикалық (ауыспалы метал сульфидьерінің наокомпозиттері, оның ішінде CdS) және электрохимиялық (мыс сульфидінің нанкомпозиттері, CuxSy) қасиеттерін зерттеу барысында өте жоғары эффективтілік көрсетті.

Биомедицина, сельское хозяйство, строительство.

Биомедицина, ауыл шаруашылығы, құрылыс саласы.

UDC indices
УДК 330.342
International classifier codes
31.15.37;
Key words in Russian
диметилфоксид; сера; неорганические соединения; растворы; наночастицы; нанокомпозиты; получение; свойства; применение;
Key words in Kazakh
диметилфоксид; күкірт; бейорганикалық қосылыстар; ерітінділер; нанобөлшектері; нанокомпозиттер; өндірісі; қасиеттері; қолданылуы;
Head of the organization Рамазанов Тлеккабул Сабитович Доктор физико-математических наук / профессор
Head of work Уракаев Фарит Хисамутдинович Доктор химических наук / Старший научный сотрудник