BR27198045 – Разработка нанокомпозитов на основе электрохимически восстановленного оксида графена для современных покрытий и электрохимических применений.

Цель – Разработка путей восстановления органических функциональных групп поверхности оксида графена с получением широкого спектра графеновых производных с возможностью направленного регулирования степени окисленности графеновой матрицы. Получение полифункциональных композиционных наноматериалов c использованием как компонента восстановленного оксида графена.

Актуальность: Устойчивое развитие требует безопасного и эффективного проектирования материалов для внедрения новых технологий. В работе предложена концепция создания композиционных материалов на основе электрохимически восстановленного оксида графена (E-RGO), применимого в каталитических процессах, полимерах, покрытиях и устройствах хранения энергии. Электрохимический метод получения E-RGO обеспечивает экологически чистый синтез без опасных восстановителей и упрощает его функционализацию, улучшая эксплуатационные свойства. Проект также предусматривает совместное осаждение E-RGO с никелем и никель-цинковыми сплавами для создания защитных антикоррозионных покрытий.

Научный руководитель: Доктор Ph.D., Ассоциированный профессор, Супиева Жазира Асылбековна

Ожидаемые и достигнутые результаты: Изучены механизм и кинетика электрохимического восстановления многослойного оксида графена, оптимизированы составы электролитов и режимы процесса, получены экспериментальные образцы. Исследованы структура, состав кислородсодержащих функциональных групп и влияние условий восстановления на удельную поверхность, а также оценено влияние импульсных и реверсивных режимов на свойства материала. Установлены закономерности совместного электрохимического осаждения никеля с восстановленным оксидом графена и влияние режимов электролиза на микротвердость, шероховатость и коррозионную стойкость покрытий. Аналогично изучены процессы для сплава цинк–никель, включая влияние режимов электролиза на функциональные свойства полученных композиционных покрытий.

Список публикаций с ссылками на них

1. Mukhametgazy N., Temirkulova K., Balgabayeva B., Khamzin B., Azat S., Supiyeva Zh., Abbas Q. Effect of activating agent and temperature conditions on the electrochemical performance of rice husk-based activated carbon in supercapacitors // Eurasian Journal of Chemistry. – 2025. – Vol. 30. – P. 62–73. – DOI: https://doi.org/10.31489/2959-0663/2-25-3.
2. Kenzhebek M., Mentbayeva A., Supiyeva Z., Kabyshev A., Sultanov F. Optimizing reduced graphene oxide/MXene composites as sulfur hosts for lithium-sulfur batteries: a systematic investigation // Materials Letters. – 2025. – Vol. 396. – Article 138773. – DOI: https://doi.org/10.1016/j.matlet.2025.138773.