AP19679745 — Конструирование hup-мутантов цианобактерий и разработка технологии культивирования для повышения эффективности получения водорода

Целью исследования этого предложения является изучение взаимосвязи между структурой материала и поверхностно-механическими свойствами новых биоразлагаемых полимерных нанокомпозитных мембран. Это фундаментальное понимание приведет к повышению эффективности разделения нефти и воды.

Актуальность: Для повышения эффективности разделения нефти и воды будет разработана новая нанокомпозитная мембранная система. Это новая концепция проектирования мембранной системы, которая может стать революционной технологией в системе очистки воды. Предлагаемый способ прост и экономичен, что позволяет экономить энергию и расход материалов. Возможность повторного использования и способность к биологическому разложению являются основными преимуществами предлагаемой мембраны.

Научный руководитель: Доктор Ph.D., Профессор, Тоқтарбай Жексенбек

Полученные результаты:  В ходе исследования поверхности многослойных углеродных нанотрубок, графена и оксида графена были успешно функционализированы с использованием химической модификации, что позволило получить супергидрофобные свойства материалов. Полученные наноматериалы были всесторонне охарактеризованы с применением различных физико-химических методов, подтвердивших эффективность модификации. Эти наноматериалы использовались в качестве наполнителей для создания полимерных нанокомпозитных мембран, значительно улучшив их механические характеристики. Мембраны были изготовлены с использованием методов электроспиннинга, литья и спин-коттинга, после чего изучалась их эффективность в разделении нефти и воды. Установлено, что мембраны с волокнистой структурой демонстрируют высокую проницаемость и эффективность разделения. Дополнительно были исследованы биоразлагаемость мембран и проведено молекулярно-динамическое моделирование, позволившее выявить связь между структурой и функциональными свойствами мембран.

Список публикаций с ссылками на них

1. Ardakkyzy A., Nuraje N., Toktarbay Z. Effects of electrospinning parameters on the morphology of electrospun fibers // Eurasian Chemico-Technological Journal. – 2024. – Vol. 26, No. 3. – P. 105–111. – DOI: https://doi.org/10.18321/ectj1634.
2. Tian W., Wang Y., Toktarbay Z. Effect of surface grafting on the oil–water mixture passing through a nanoslit: a molecular dynamics simulation study // Advanced Composites and Hybrid Materials. – 2024. – Vol. 7, No. 6. – DOI: https://doi.org/10.1007/s42114-024-01055-6.
3. Ardakkyzy A., Zulkarnayev A., Sarsengaliyeva A., Abeu N., Tileuberdi Y., Toktarbay Z., Nuraje N. Tunable oil–water separation using engineered cellulose membranes // Chemosphere. – 2025. – Vol. 382. – Article 144319. – DOI: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2025.144319.
4. Bexeitova K., Ardakkyzy A., Soltan R., Baisalova G., Nurgalieva D., Karibayev M., Toktarbay Z. Deep eutectic solvent assisted oil–water interfacial behavior on polystyrene surfaces: a computational study // Scientific Reports. – 2025. – Vol. 15, No. 1. – Article 35992. – DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-19783-0.