The object of research, development or design (in Russian) : Объектами исследования являются композитные анионообменные мембраны для щелочных топливных элементов, различные волокнообразующие (жесткий компонент) и ОН--проводящие полимеры (мягкий компонент), а также компьютерное моделирование стабильности катионных групп и механизма транспорта ионов

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу объектілері сілтілі отын элементтеріне арналған композиттік анион алмастырғыш мембраналар, әртүрлі талшық түзетін (қатты компонент) және ОН-өткізгіш полимерлер (жұмсақ компонент), сонымен қатар катиондық топтардың тұрақтылығын және иондарды тасымалдау механизмін компьютерлік модельдеу.

Aim of work (in Russian) : Целью данного проекта является разработка анионообменных мембран на основе полимеров для щелочных топливных элементов (ЩТЭ). Кроме того, проект направлен на улучшение ионной проводимости и механической стабильности путем исследования различных полимерных структур, полимерных смесей и их функционализации.

Aim of work (in Kazakh) : Бұл жобаның мақсаты – сілтілік жанармай элементтеріне арналған полимерлер негізіндегі анион алмастырғыш мембраналарды жасау. Сонымен қатар, жоба әртүрлі полимерлік құрылымдарды, полимерлік қоспаларды және олардың қызметтерін зерттеу арқылы ион өткізгіштік және механикалық тұрақтылығын жақсартуға бағытталған.

Методы исследования (на русском) : В качестве метода получения OH- проводящего полимера использовалась кватернизация ПВС и ПЭИ четвертичными аммониевыми группами, а для улучшение механической прочности и контролирования степени набухания и поглощения воды ПВС-КПЕИ нановолокна сшивали глутаральдегидом. А так же для получения сетки состоящей из нановолокон заряженных и стабильных полимеров использовался метод электроспиннинга. Анализ и характеристика полученных продуктов проводились с применением методов спектроскопии (ИКС, ЯМР, Импеданс) и анализов на стабильность и набухаемость.

Методы исследования (на казахском) : ОН өткізгіш полимерді алу әдісі ретінде ПВС және ПЭИ төрттік аммоний топтарымен кватернизациялау қолданылды, ал ПВА-KПЭИ наноталшықтары механикалық беріктікті жақсарту және ісіну мен суды сіңіру дәрежесін бақылау үшін глутаральдегидпен айқастырылды. Сондай-ақ зарядталған және тұрақты полимерлердің наноталшықтарынан тұратын торды алу үшін электроспиннинг әдісі қолданылды. Алынған өнімдерді талдау және сипаттау спектроскопиялық әдістерді (ИК, ЯМР, импеданс) және тұрақтылық пен ісінуді талдау арқылы жүргізілді.

Obtained results and novelty (in Russian) : В 2022 году в ходе выполнения исследования получены несколько образцов нановолоконной мембраны ПВС-КПЭИ различного состава, ион проводимость, стабильность и механическая прочность которых были улучшены путем кватернизации и сшивки разными кросслинкерами при разных условиях. Также получение образцы полимерной сетки охарактеризованы с использованием различных методов анализа. Исследования сопровождаются подробным описанием результатов, коррелируемых с спектральными методами и методами анализов на ион проводимость и на стабильность. Первоначально расчеты функционала плотности были выполнены для исследования комплексообразования гидроксид-иона с восемью различными головными группами катионов аммония анионной мембраны. Полученные результаты обладают научной новизной и практической значимостью. В рамках выполненных работ за 2022 год был сделан 1 доклад на региональной конференции Электрохимического общества (A. Mentbayeva, A. Bissenbay, A. Akhmetova “Polymer based anion exchange membrane fabrication for fuel cell application”, ISE 1st Regional Meeting, Prague, Czech Republic, Aug 15-19, 2022.) Опубликованы 2 статьи в международных цитируемых журналах

Obtained results and novelty (in Kazakh) : 2022 жылы зерттеу барысында әртүрлі құрамдағы ПВА-KПЭИ наноталшықты мембранасының бірнеше үлгілері алынды, олардың ион өткізгіштігі, тұрақтылығы және механикалық беріктігі кватернизациялау және әртүрлі жағдайларда әртүрлі кросс-байланыстырушылармен қиылысу арқылы жақсартылды. Сондай-ақ полимерлік желі үлгілерін алу талдаудың әртүрлі әдістерін қолдану арқылы сипатталады. Зерттеулер спектрлік әдістермен және ион өткізгіштігі мен тұрақтылығын талдау әдістерімен байланысты нәтижелердің егжей-тегжейлі сипаттамасымен бірге жүреді. Тығыздықтың функционалдық есептеулері бастапқыда сегіз түрлі анионды мембрана аммоний катиондарының бас топтарымен гидроксид ионының комплексін зерттеу үшін орындалды. Алынған нәтижелердің ғылыми жаңалығы мен практикалық маңызы бар. 2022 жылға атқарылған жұмыс шеңберінде Электрохимиялық қоғамының облыстық конференциясында 1 баяндама жасалды (A. Mentbayeva, A. Bissenbay, A. Akhmetova “Polymer based anion exchange membrane fabrication for fuel cell application”, ISE 1st Regional Meeting, Prague, Czech Republic, Aug 15-19, 2022.) ) 2 мақаласы халықаралық сілтеме жасалған журналдарда жарияланған

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики: Полученные нановолокна показали высокие механическую и химическую стабильность, для улучшения которой использовали разного типа сшивающие агенты, а также проведен систематический расчет, моделирование и симуляция ионной проводимости мембраны по теории функций плотности. В результате были получены однородные нановолокна с диаметром 400-600 нм.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Негізгі конструктивтік, технологиялық және техникалық және пайдалану сипаттамалары: Алынған наноталшықтар жоғары механикалық және химиялық тұрақтылық көрсетті, оны жақсарту үшін әртүрлі типтегі айқастырғыштар қолданылды және мембрананың иондық өткізгіштігін жүйелі есептеу, модельдеу және модельдеу жүргізілді. тығыздық функциялары теориясына сәйкес. Нәтижесінде диаметрі 400–600 нм біртекті наноталшықтар алынды.

Level of implementation (in Russian) : Не внедрено. Готовится заявка на патент.

Level of implementation (in Kazakh) : Енгізілмеген. Патентке өтінім дайындалуда.

Efficiency (in Russian) : Значимость работы состоит в получении научных результатов по повышению устойчивости предварительных образцов мембран путем кватернизации полимеров, сшивания мягкого компонента, а также в разработке методов характеризации.

Efficiency (in Kazakh) : Жұмыстың маңыздылығы полимерлерді кватернизациялау, жұмсақ компонентті айқастыру арқылы мембраналардың алдын ала үлгілерінің тұрақтылығын арттыру бойынша ғылыми нәтижелерді алуда, сонымен қатар сипаттау әдістерін әзірлеуде.

Field of application (in Russian) : Область применения: возобновляемая энергетика, преобразование энергии от возобновляемых источников тока, новые материалы.

Field of application (in Kazakh) : Қолдану аясы: жаңартылатын энергия, жағартылатын тоқ көздерінен алынатын энегияны түрлендіру, жаңа материалдар.