The object of research, development or design (in Russian) : Получение и модификация электродных материалов - нитрида галлия, оксида цинка и оксида титана из отечественного

The object of research, development or design (in Kazakh) : Электродтық материалдарды - галий нитриді, мырыш оксиді және титан оксидін отандық өндірістен алу және модификациялау

Aim of work (in Russian) : Целью проекта является усовершенствование электродов и мембран биокаталитического устройства для получения зеленого водорода при очистке сточных вод.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты сарқынды суларды тазартуда жасыл сутегін алу үшін биокаталитикалық құрылғының электродтары мен мембраналарын жақсарту болып табылады.

Методы исследования (на русском) : Использованы физико-химические методы исследования и методы синтеза наноматериалов как химического осаждения в газовой фазе (CVD), атомно-слоевого осаждения (ALD) и магнетронного напыления. Проведены исследования по модификации структур, моделированию процессов и разработке технологии получения электродных и гидрофобных материалов.

Методы исследования (на казахском) : Физико-химиялық зерттеу әдістері мен наноматериалдарды синтездеу әдістері, мысалы, химиялық буларды тұндыру (CVD), атомдық қабаттарды тұндыру (ALD) және магнетронды шашырату. Құрылымдарды модификациялау, процестерді модельдеу және электродты және гидрофобты материалдарды алу технологиясын жасау бойынша зерттеулер жүргізілді.

Obtained results and novelty (in Russian) : 1. Определение технологических параметров процессов синтеза электродов. Получение и модификация полупроводниковых материалов – нитрида галлия, оксида цинка и оксида титана из отечественного сырья. Определены технологические параметры процессов синтеза электродов. Получены и модифицированы ZnO, Al2O3, GaZnO и AlZnO методом дения ALD и GaN методом CVD. Проведен синтез оксида графена (GO), восстановленного оксида графена (RGO) и TiO2/GO. 2. Отбор микробных электрогенных бактерий. Подбор методов анализа сточных вод на содержание компонентов до и после процесса очистки. 2.1. Проведен обзор свойств микроорганизмов, производящих энергию и отбор электрогенных бактерий на стадии аэрации и нитрификации на станции очистки сточных вод «Астана Су Арнасы» г. Астана. 2.2. Проведен подбор методов анализа сточных вод на содержание органических загрязнителей методами газовой, жидкостной и ионной хроматографии и методик на атомно-эмиссионном спектрометре с индуктивно связанной плазмой для анализа металлов. 3. Получение супергидрофобных мембран на основе оксида графена GO/TiO2/GaN/ PDMS, GO/ZnO/ PDMS, GO/TiO2/ PDMS . Подготовлены GO и RGO для получения супергидрофобных мембран GO/TiO2/GaN/ PDMS, GO/ZnO/ PDMS, GO/TiO2/ PDMS. Научная новизна проекта заключается в усовершенствовании электродных материалов и модификации поверхности супергидрофобных мембран для получения водорода и биоочистки сточных вод.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : 1. Электродтарды синтездеу процестерінің технологиялық параметрлерін анықтау. Отандық шикізаттан жартылай өткізгіш материалдар – галлий нитриді, мырыш оксиді және титан оксидін өндіру және модификациялау. Электродтарды синтездеу процестерінің технологиялық параметрлері анықталды. ZnO, Al2O3, GaZnO және AlZnO ALD дений әдісімен және GaN CVD әдісімен алынды және өзгертілді. Графен оксиді (GO), қалпына келтірілген графен оксиді (RGO) және TiO2/GO синтезделді. 2. Микробтық электрогенді бактерияларды таңдау. Тазалау процесіне дейін және одан кейінгі құрамдастардың құрамы бойынша ағынды суларды талдау әдістерін таңдау. 2.1. Астана қаласындағы «Астана су арнасы» ағынды суларды тазарту зауытында аэрация және нитрификация сатысында энергия өндіретін микроорганизмдердің қасиеттеріне шолу және электрогенді бактерияларды таңдау жүргізілді. 2.2. Газ, сұйық және иондық хроматография әдістерімен және металдарды талдау үшін индуктивті байланысқан плазмасы бар атомдық эмиссиялық спектрометрде ағынды суларды органикалық ластаушы заттардың құрамына талдау әдістерін таңдау жүргізілді. 3. Графен оксиді GO/TiO2/GaN/PDMS, GO/ZnO/PDMS, GO/TiO2/PDMS негізіндегі супергидрофобты мембраналарды алу. GO/TiO2/GaN/PDMS, GO/ZnO/PDMS, GO/TiO2/PDMS супергидрофобты мембраналарды алу үшін GO және RGO дайындалды. Жобаның ғылыми жаңалығы электродтық материалдарды жетілдіруде және сутегі өндіру және сарқынды суларды биологиялық тазарту үшін супергидрофобты мембраналардың бетін модификациялауда жатыр.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Сочетание электрохимических процессов с МБР процессом все еще недостаточно изучены. Кроме того, гибридная система, предлагаемая в нашем Проекте, является эффективной технологией производства водорода. Поэтому наше исследование будет сосредоточено на сочетании электрохимических, микробиологических и мембранных методов. Главным достоинством данной технологии является потребление органических продуктов с отрицательной стоимостью. Т.е. утилизация органики не требует дополнительных финансовых затрат.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Электрохимиялық процестердің MBR процесімен үйлесуі әлі күнге дейін жақсы түсінілмеген. Сонымен қатар, жобамызда ұсынылған гибридті жүйе сутегін өндірудің тиімді технологиясы болып табылады. Сондықтан біздің зерттеуіміз электрохимиялық, микробиологиялық және мембраналық әдістерді біріктіруге бағытталған. Бұл технологияның басты артықшылығы - теріс құны бар органикалық өнімдерді тұтыну. Анау. органикалық заттарды қайта өңдеу қосымша қаржылық шығындарды қажет етпейді.

Level of implementation (in Russian) : Степень внедрения результатов исследований на научно-технический потенциал и конкурентоспособность будет определяться практической значимостью результатов исследований и степенью готовности результатов исследования для коммерциализации и применения их для решения актуальных задач, связанных с получением экологически чистого топлива и очисткой сточных вод в целях улучшения жизни населения, социально-экономического и научно-технического развития Республики Казахстан.

Level of implementation (in Kazakh) : Ғылыми-техникалық әлеует пен бәсекеге қабілеттілік үшін ғылыми-зерттеу нәтижелерін енгізу дәрежесі зерттеу нәтижелерінің практикалық маңыздылығымен және зерттеу нәтижелерінің коммерцияландыруға және оларды экологиялық таза отын және отын алумен байланысты өзекті мәселелерді шешуге қолдану дайындығының дәрежесімен анықталады. халықтың тұрмысын жақсарту, Қазақстан Республикасының әлеуметтік-экономикалық және ғылыми-техникалық дамуы мақсатында сарқынды суларды тазарту.

Efficiency (in Russian) : Гибридная система, сочетающая электрохимические процессы с МБР процессом, является эффективной технологией производства водорода. Результаты проекта будут иметь экономическую заинтересованность со стороны энергетики Казахстана, поскольку позволит перейти на зеленые технологии и будет способствовать развитию создания технологий очистки сточных вод и получения водородного топлива.

Efficiency (in Kazakh) : Электрохимиялық процестерді MBR процесімен біріктіретін гибридті жүйе сутегі өндірудің тиімді технологиясы болып табылады. Жобаның нәтижелері Қазақстанның энергетикалық секторы үшін экономикалық қызығушылық тудыратын болады, өйткені ол жасыл технологияларға көшуге мүмкіндік береді және сарқынды суларды тазарту технологияларын құру мен сутегі отынын өндіруді дамытуға ықпал етеді .

Field of application (in Russian) : Полученные результаты будут применены для создания электродов и мембран в технологии очистки воды и получения водорода при создании мембранных топливных элементов. Технология очистки будет способствовать развитию в Казахстане альтернативных способов получения биотоплива. Население будет целевым потребителем полученных результатов.

Field of application (in Kazakh) : Алынған нәтижелерді мембраналық отын элементтерін жасау кезінде суды тазарту және сутегі алу технологиясында электродтар мен мембраналарды құру үшін пайдаланады. Тазарту технологиясы Қазақстанда биоотын алудың баламалы жолдарын дамытуға ықпал етеді. Нәтижелер мақсатты тұтынушысы халық болады.