The object of research, development or design (in Russian) : Фотокатализаторы на основе двухмерных (2D) g-C3N4 и MeS

The object of research, development or design (in Kazakh) : Екі өлшемді (2D) g-C3N4 негізіндегі және MeS фотокатализаторлары

Aim of work (in Russian) : Развитие технологии твердофазного механохимического синтеза нанокомпозитов на основе двухмерного графитового нитрида углерода (2D-g-C3N4) и сульфидов металлов (MeS), обладающих фотокаталитической активностью под видимым светом и оптимальными фотоэлектрохимическими характеристиками для получения водорода.

Aim of work (in Kazakh) : Көрінетін жарықта фотокаталитикалық белсенділігі және сутегі алу үшін оңтайлы фотоэлектрохимиялық сипаттамалары бар екі өлшемді графит көміртегі нитриді (2D-g-C3N4) және металл сульфидтері (MeS) негізіндегі нанокомпозиттердің қатты фазалық механикалық химиялық синтезінің технологиясын жасау.

Методы исследования (на русском) : Рентгено-фазовый анализ (РФА), Инфракрасная-Фурье спектроскопия (ИК-Фурье спектроскопия), Рамановская спектроскопия, Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС), Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ), Просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ)

Методы исследования (на казахском) : Рентгендік фазалық талдау (РФТ), Инфрақызыл Фурье спектроскопиясы (Иқ-Фурье спектроскопиясы), Раман спектроскопиясы, Рентгендік фотоэлектрондық спектроскопия (РФЭС), сканерлеуші электрондық микроскопия (СЭМ), трансмиссиялық электронды микроскопия (ТЭМ)

Obtained results and novelty (in Russian) : Были синтезированы образцы g-C3N4 при разных температурных режимах (575,600, 625 и 635°C) из меламина. Установлено, что образцы синтезированные при 575°C демонстрируют наибольшую фотокаталитическую активность. Для получения 2D-g-C3N4 была проведена механическая активация (МА) g-C3N4 в шаровой и планетарно-шаровой мельницах при различных режимах. Состав 2D-g-C3N4 был изучен посредством РФА, Рамановской, ИК-Фурье спектроскопий, РФЭС. СЭМ и ТЭМ показали, что МА образцы на шаровой мельнице подвергаются меньшему расслоению, в то время как МА на планетарно-шаровой мельнице при высоких оборотах приводит к большему расслоению. Установлено, что только образцы обработанные на планетарно-шаровой мельнице имеют высокую фотокаталитическую активность. Так, при помощи изучения фотокаталитической активности 2D-g-C3N4 был установлен оптимальный режим МА на планетарно-шаровой мельнице. Для декорирования 2D-g-C3N4 квантовыми точками и/или наночастицами сульфидов металлов (2D-g-C3N4/MeS) были определены оптимальные условия. Экспериментальным путем были определены оптимальные условия протекания ионообменных механохимических реакций на поверхности 2D-g-C3N4. Новизна работы заключается в том, что ранее не было исследований посвященных механохимическому синтезу сульфидов металлов в пристуствии 2D-g-C3N4 и изучению влияния МА на фотокаталитическую активность g-C3N4.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : -C3N4 үлгілері әртүрлі температурада (575,600,625 және 635°С) меламиннен синтезделді. 575°С-та синтезделген үлгілер ең жоғары фотокаталитикалық белсенділікті көрсететіні анықталды. 2D-g-C3N4 алу үшін g-C3N4 механикалық активтендіру (МА) шарлы және планетарлық шарлы диірмендерде әртүрлі жағдайларда жүргізілді. 2D-g-C3N4 құрамы XRD, Raman, IR-Fourier спектроскопиясы, XPS арқылы зерттелді. SEM және TEM шарлы диірменінің MA үлгілері аз қабаттасуды бастан өткергенін көрсетті, ал планетарлық шарлы диірмен, MA жоғары айн/мин кезінде көп қабаттасуға алып келді. Планетарлық шарлы диірменде өңделген үлгілер ғана жоғары фотокаталитикалық белсенділікке ие екендігі анықталды. Осылайша, 2D-g-C3N4 фотокаталитикалық белсенділігін зерттеу арқылы планетарлық шарлы диірменде МА оптималды режимі орнатылды. 2D-g-C3N4 кванттық нүктелермен және/немесе металл сульфидті нанобөлшектермен (2D-g-C3N4/MeS) безендіру үшін оңтайлы жағдайлар анықталды. 2D-g-C3N4 бетінде ионалмастырғыш механикалық реакциялардың пайда болуының оңтайлы шарттары тәжірибе жүзінде анықталды. Жұмыстың жаңалығы 2D-g-C3N4 қатысында металл сульфидтерінің механикалық-химиялық синтезі және g-C3N4 фотокаталитикалық белсенділігіне МА әсерінің зерттелуі бойынша бұрын-соңды зерттеулер жүргізілмегендігінде.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Отсутствуют

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жоқ

Level of implementation (in Russian) : Не предусмотрено

Level of implementation (in Kazakh) : Қарастырылмаған

Efficiency (in Russian) : Устанавливается при изучении фотокаталитической активности синтезированных 2D-g-C3N4/MeS.

Efficiency (in Kazakh) : Синтезделген 2D-g-C3N4/MeS фотокаталитикалық белсенділігін зерттеу кезінде белгіленеді.

Field of application (in Russian) : Фотокатализ, а именно: выработка энергии в виде водорода и очистка воды.

Field of application (in Kazakh) : Фотокатализ, атап айтқанда: сутегі түріндегі энергияның генерациясы және суды тазарту.