The object of research, development or design (in Russian) : Мембрана на основе оксида графена

The object of research, development or design (in Kazakh) : Графен тотығы негізіндегі мембрана

Aim of work (in Russian) : Цель проекта изготовление на основе мультислойного оксида графена энерго-эффективной наномембраны протонообменного топливного элемента с улучшенными механическими, термическими и электрическими свойствами

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты – механикалық, жылулық және электрлік қасиеттері жақсартылған көп қабатты графен оксиді негізіндегі протон алмастырғыш отын ұяшығының энергияны үнемдейтін наномембрасын өндіру

Методы исследования (на русском) : Сканирующая электронная микроскопия, просвечивающая электронная микроскопия, спектроскопия комбинационного рассеяния света, инфракрасная спектроскопия, рентгеновская дифракция, импедансная спектроскопия, порозиметрия

Методы исследования (на казахском) : Сканерлеуші ​​электронды микроскопия, трансмиссиялық электронды микроскопия, Раман спектроскопиясы, инфрақызыл спектроскопия, рентген сәулелерінің дифракциясы, кедергі спектроскопиясы, порозиметрия

Obtained results and novelty (in Russian) : Синтезированы ультратонкие слои оксида графена; слои оксида графена подвергнуты облучению; изучены особенности структуры облученных образцов; подана к опубликованию статья в рецензируемом научном издании, индексируемом в Science Citation Index Expanded базы Web of Science и (или) имеющий процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 35 (тридцати пяти); написаны 2 статьи для рецензируемых зарубежных или отечественных издании, рекомендоуемых Комитетом по обеспечению качества в сфере образования Министерства просвещения Республики Казахстан; сделаны 2 (два) доклада на международных конференциях и опубликованы 2 (две) публикации в сборнике трудов конференций.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Графен оксидінің ультра жұқа қабаттары синтезделген; графен оксидінің қабаттары сәулеленеді; сәулеленген үлгілердің құрылымдық ерекшеліктері зерттелді; мақала Web of Science дерекқорының Expanded Science Citation Index жүйесінде индекстелген және (немесе) Scopus дерекқорында кемінде 35 (отыз бес) CiteScore пайызына ие, рецензияланған ғылыми басылымда жариялауға жіберілді; 2 мақала Қазақстан Республикасы Оқу-ағарту министрлігінің Білім саласында сапаны қамтамасыз ету комитеті ұсынған рецензияланған шетелдік немесе отандық басылымдарға жазылды; Халықаралық конференцияларда 2 (екі) баяндама жасалды және конференциялар жинағында 2 (екі) жарияланым жарияланды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Химическая нестабильность и перенос протонов топливного элемента с протонообменной мембраной (PEMFC) в жестких условиях эксплуатации является основной проблемой из-за образования гидропероксильных или гидроксильных радикалов, которые будут присоединяться к основным и боковым цепям PEMFC. В связи с этим перенос протона в мембране на основе оксида графена (GO) был изучен с помощью классического моделирования молекулярной динамики (МД) всех атомов. Результаты показали, что коэффициент диффузии ионов гидроксония и коэффициенты диффузии молекул воды аналогичны, потому что транспортный механизм диффузии требует синхронизированной диффузии обоих видов (воды и ионов гидроксония) на уровне гидратации 3. Более того, перенос протона монотонно увеличивался по мере увеличения степени гидратации. повышение уровня гидратации. Формирование каналов молекул воды также было отмечено при моделировании классических полноатомных МД снимков и анализе водородных связей между молекулами воды.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Протон алмасу мембраналық отын ұяшығының (PEMFC) қатал жұмыс жағдайында химиялық тұрақсыздығы және протонды тасымалдау PEMFC магистральдары мен бүйірлік тізбектеріне жабысатын гидропероксил немесе гидроксил радикалдарының түзілуіне байланысты негізгі проблема болып табылады. Осыған байланысты графен оксидіне (GO) негізделген мембранадағы протонның тасымалдануы классикалық жалпы атомдық молекулалық динамика (MD) модельдеулері арқылы зерттелді. Нәтижелер гидроний ионының диффузия коэффициенті мен су молекулаларының диффузиялық коэффициенттерінің ұқсас екенін көрсетті, өйткені көліктік диффузия механизмі гидратацияның 3 деңгейінде екі түрдің де (су және гидроний ионы) синхрондалған диффузиясын қажет етеді. Сонымен қатар, протонның тасымалдануы монотонды түрде өсті. ылғалдану деңгейінің жоғарылауы. Су молекулаларының арналарының пайда болуы классикалық жалпы атомды MD имитациялық суреттері және су молекулалары арасындағы сутегі байланысын талдау кезінде де атап өтілді.

Level of implementation (in Russian) : Не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : Еңгізілмеген

Efficiency (in Russian) : Запланированные экспериментальные работы по синтезу и характеризации объектов исследования выполнены. Более того, с использованием методов молекулярной динамики проведено моделирование структуры и протонообменных свойств мембраны на основе оксида графена. Подготовлены к печати две статьи для отечественных изданий, рекомендуемых Комитетом по обеспечению качества в сфере образования Министерства просвещения Республики Казахстан. Статья в рецензируемом научном издании, индексируемом в Science Citation Index Expanded базы Web of Science и (или) имеющий процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 35 (тридцати пяти) находиться на стадии опубликования.

Efficiency (in Kazakh) : Зерттеу объектілерін синтездеу және сипаттау бойынша жоспарланған эксперименттік жұмыстар аяқталды. Сонымен қатар, графен оксидіне негізделген мембрананың құрылымы мен протон алмасу қасиеттері молекулалық динамика әдістерімен модельденді. Қазақстан Республикасы Білім министрлігінің Білім беру сапасын қамтамасыз ету комитеті ұсынған отандық басылымдарға екі мақала жариялануға дайындалды. Web of Science дерекқорының кеңейтілген Science Citation Index индексінде индекстелген және (немесе) Scopus дерекқорында кемінде 35 (отыз бес) CiteScore пайыздық көрсеткіші бар рецензияланған ғылыми басылымдағы мақала жариялану сатысында.

Field of application (in Russian) : Автомобильная промышленность

Field of application (in Kazakh) : Автокөлік өнеркәсібі