Грантовое финансирование по научным и (или) Научно-техническим проектам на 2021-2023 годы со сроком реализации 12 месяцев

1. ИРН, Название проекта: AP09561879 «Нанокомпозитный фотоэлектрод для полимерного фотопреобразователя солнечной энергии».
2. Актуальность: В органических солнечных ячейках используются наноструктуры ZnO с различной морфологией, такие как нанопористые пленки, наностержни, нанопластины, тетраподы и различные иерархические наноструктуры. Тем не менее, эффективность преобразования энергии, полученная в ОСЭ на основе ZnO, обычно значительно ниже по сравнению с ячейками на основе TiO₂ или SnO₂. Большинство исследований по солнечным элементам на основе ZnO сконцентрированы на двух основных проблемах: (1) разработка простых методов синтеза одномерных наноструктур ZnO, которые обладают хорошими электропроводными свойствами, и (2) поиск подходящих фотоактивных материалов для ZnO. Для решения этой проблемы мы предлагаем использовать нанокомпозитный электрод ZnO:SnO₂. Это связано с тем, что электротранспортный электрод с композитной структурой ZnO:SnO₂ будет обладать рядом преимуществ над электродом на основе одного ZnO или SnO. Во-первых, SnO₂ обладает лучшей дырочной проводимостью, чем ZnO, что дает возможность более быстрому переносу фотоиндуцированных дырок с активного слоя к электроду и тем самым снизит вероятность рекомбинации носителей заряда и увеличит фототок ячейки. В-третьих, известно, что ОСЭ на основе SnO₂ электрода имеют не достаточно высокое фотонапряжение из-за более низкого положение квазиуровня Ферми электронов (EF) в SnO, когда как композит ZnO:SnO₂ имеет более высокое положение EF, и, следовательно, ОСЭ на основе ZnO:SnO₂ будет иметь большее значение генерируемого фотонапряжения. Таким образом, использование композитных пленок ZnO:SnO₂ с развитой структурой поверхности позволит повысить фотовольтаические параметры полимерных солнечных ячеек.
3. Цель работы.

Исследование влияния структурных особенностей нанокомпозитного фотоэлектрода ZnO:SnO₂ на эффективность инжекции заряда в полимерных солнечных элементах.

4. Ожидаемые и достигнутые результаты.

- Золь-гель методом синтезированы тонкие пленки оксида цинка и олова. Исследовано влияние скорости оборотов центрифуги на толщину, средний диаметр и шероховатость поверхности полученных пленок. Исследованы оптические свойства полученных наноструктурированных пленок ZnO и SnO₂. Разработаны оптимальные технологические условия получения нанокомпозитных пленок ZnO:SnO₂ с развитой поверхностью.

- Установлено влияние структурных особенностей оксидов металлов и межфазных слоев на процесс усиления инжекции электронов и уменьшения рекомбинации носителей заряда в нанокомпозитной структуре.

- На основе полученного нанокомпозитного фотоэлектрода ZnO:SnO2 конструировались инвертированные солнечные ячейки. Определены оптимальные технологические параметры инвертированной солнечной ячейки, обеспечивающие высокий показатель КПД.

5. Имена и фамилии членов исследовательской группы с их идентификаторами (Scopus Author ID, Researcher ID, ORCID, если имеются и ссылками на соответствующие профили.

Аймуханов А.К. – Researcher ID – U-6141-2018, Scopus Author ID – 35321945000, ORCID ID – 0000-0002-4384-5164.

Зейниденов А.К. –Researcher ID – Q-4520-2017, Scopus Author – 56386144000, ORCID ID – 0000-0001-9780-5072

Сейсембекова Т.Е. – ORCID ID – 0000-0002-1497-0759

 

6. Список публикаций (со ссылками на них) и патентов.

1. T. Seisembekova, A. Aimukhanov, A. Zeinidenov, B. Ilyassov Competitive charge transport processes in the inverted polymer solar cells based on ZnO thin films // Applied Physics A. – 2021. – P.1-14. (IF 2,584; WoS Q2; Процентиль Scopus 55). Статус статьи: подана.

2. Zeinidenov А.К., Abisheva А.К., Ilyassov B.R., Aimukhanov А.К., Abilmazhinov S.E. Influence of structural features of ZnO films on optical and photoelectric characteristics of inverted polymer solar elements // Eurasian Physical Technical Journal. – 2021. – Vol.18, No.2 (36). – P.40-46. (Процентиль Scopus 23) DOI 10.31489/2021No2/40-46.

3. Abisheva A.K., Khazhieva T.B., Zeinidenov A.K. Influence of pre-annealing on the optical characteristics of ZnO thin films // Book of abstracts of 5th International Symposium on Molecular Photonics dedicated to the memory of Academician A.N. Terenin (1896–1967) (May 6–7). St. Petersburg, 2021. – P.55.

4. Абишева А.К., Хажиева Т.Б., Зейниденов А.К. Синтез и исследование оптических свойств оксида цинка в инвертированных полимерных солнечных элементах // Материалы Республиканской Научно-практической онлайн конференции, посвященной 85-летию видного ученого, первого декана физического факультета, доктора педагогических наук, профессора, академика Академии педагогических наук Казахстана Арынгазина Канапии Мубараковича (13–15 мая). Караганда, 2021. – С. 38-40.

ИРН и название проекта: АР09562730 «Разработка современной технологии выращивании нетрадиционного посадочного материала в закрытом и открытом грунте в аридных условиях Карагандинской области»

Актуальность. В аридных условиях Казахстана проблема создания зеленых насаждений стоит остро, что связано с дефицитом воды, высокими летними и низкими зимними температурами, бедностью почвенного покрова. Поэтому важно не только подбирать устойчивый ассортимент, но применять посадочный материал, выращенный в местных почвенно-климатических условиях. Ранее рекомендованный ассортимент устарел, содержит мало декоративных растений, поэтому в последние 5 лет был разработан новый состав видов для зеленого строительства, в число которые рекомендованы нетрадиционные культуры, как абрикос обыкновенный, катальпа яйцевидная и прекрасная, павловния войлочная. Однако, отсутствуют практические рекомендации по выращиванию данных культур для получения посадочного материала, а вопрос создания современных питомников на территории Жезказганского и Балхашского региона остался не решенным до настоящего времени.

Цель: разработать современную технологию получения нетрадиционного посадочного материала древесных культур для аридных условий Карагандинской области с применением влагосберегающих технологий; осуществить в практику зеленого строительства в виде выращенного посадочного материала и рекомендаций.

Результаты:

В рамках реализации проекта изучены особенности хранения и проращивания семенного материала Paulownia tomentosa, Catalpa ovatа, Armeniaca vulgaris с применением регуляторов роста, барботирования и криоконсервации. Определены показатели устойчивости растений к зимним и летним условиям аридного климата на примере Жезказганского промышленного региона, фазы вегетации, устойчивость к болезням и вредителям.

Осуществлены исследования по оптимизации условий выращивания саженцев с открытой и закрытой корневой системой с использованием влагосорбентов, капельного орошения, почвенных смесей и укрывных материалов. Разработано технико-экономическое обоснование на создание питомника древесно-кустарниковых культур для аридных условий Карагандинской области. Выращено 428 саженцев, заложен мини-питомник в г. Караганде площадью 188 м², осуществлен подзимний посев культур.

Информация о членах исследовательской группы:

 

ФИО	Scopus Author ID	Researcher ID	ORCID
Ишмуратова Маргарита Юлаевна	6508189230	X-2047-2019	https://orcid.org/0000-0002-1735-8290
Тлеукенова Салтанат Ушкемпировна	57191167370	AAF-5943-2020	https://orcid.org/0000-0002-4714-0110
Матвеев Андрей Николаевич	-	-	-

 

Список публикаций:

1 Ishmuratova M.Yu., Matveev A.N., Tleukenova S.U., Zhumina A.G., Musina R.T. Assessment of water-holding capacity of leaves of Armeniaca vulgaris Lam. in the conditions of the Zhezkazgan region (the Central Kazakhstan) // Bulletin of the Karaganda University. Series biology. Medicine. Geography. – 2021. - № 3 (103). – Р. 49-56. https://doi.org/10.31489/2021BMG3/49-56

2 Ишмуратова М.Ю., Матвеев А.Н., Тлеукенова С.У. Рекомендации по созданию и уходу за зелеными насаждениями в условиях Жезказганского промышленного региона (практические рекомендации). – Караганда: Полиграфист, 2021. – 76 с.

3 Ишмуратова М.Ю., Матвеев А.Н., Тлеукенова С.У., Айтымов А.К. Рекомендации по выращиванию Paulownia tomentosa, Catalpa ovatа и Armeniaca vulgaris в аридных условиях Карагандинской области (Центральный Казахстан). - Караганда: Полиграфист, 2021. – 18 с.

4 Ишмуратова М.Ю., Айтымов А.К., Тлеукенова С.У., Мадиева А.Н., Матвеев А.Н. Применение регуляторов роста при проращивании семян Catalpa ovata // Международная Научно-практическая конференция «Аспекты сохранения биоразнообразия», посвященная 80-летию доктора биологических наук, профессора Н.М. Мухитдинова. – Алматы: КазНУ им. аль-Фараби, 2021. – С. 81-83.

5 Сертификат на объект авторского права. Ишмуратова М.Ю. Программа для ЭВМ – Научно-методическое пособие «Рекомендации по созданию и уходу за зелеными насаждениями в условиях Жезказганского промышленного региона». № 20850 от 13.10.2021.

Подано

1 Ishmuratova M.Yu., Tleuknova S.U., Aitimov A., Matveyev A.N., Auelbekova A.K. Seed germination of Catalpa ovatа (family Bignoniaceae), an perspective decorative plants for Karaganda region // Seed Science and Technology (Scopus: Q2, 50%).

1. ИРН, Название проекта. AP09563282 «Утилизация нефтяных донных отложений в резервуарах с помощью электрогидравлического эффекта»

2. Актуальность. Проблема очистки резервуаров, емкостей постоянного хранения нефтепродуктов, возникла в период после бурного развития нефтедобычи и массового строительства мощностей по хранению. В Казахстане, где нефтедобыча и переработка ведется достаточно давно и сформирована инфраструктура транспортных мощностей и разветвленная сеть хранилищ нефтепродуктов, проблема зачистки основного фонда хранения стоит достаточно актуально. Хранение сырой нефти, мазута и нефтепродуктов тяжёлых фракций со временем характеризуются сложностью удаления осадка на дне и на стенках резервуаров, так как не секрет, что нефть состоит из сложной смеси углеводородов и некоторых других органических соединений, которые образуются в следствии расслоения под воздействием температур окружающей среды, насыщением влагой нефти или тяжёлых нефтепродуктов, а также химической и биологической деградации, в результате получаются битумные осадки. Выбор способа утилизации нефтяных донных отложений в резервуарах зависит, в основном, от количества содержащихся в них нефтепродуктов и в каждом конкретном случае необходим дифференцированный подход с учетом как экологических, так и экономических показателей. Проект по утилизации нефтяных донных отложений электрогидравлическим эффектом решает проблему безотходной технологии утилизации нефтяных донных отложений в промысловых условиях и ликвидации нефтешламовых амбаров, а также экологическую проблему представляющую собой утилизацию.

3. Цель. Исследование влияния электрогидравлических разрядов на донные нефтяные отложения для утилизации из нефтяных резервуаров и нефтехранилищ.

4. Ожидаемые и достигнутые результаты. Установлены реологические свойства исходного и обработанного электрогидравлическим эффектом донные отложения нефти в трубах и резервуарах и разработан лабораторный технологический регламент электрогидравлического эффекта технологии переработки нефтяного донного отложения.

Методом равновесного кинетического анализа рассчитана константа скорости прямой и обратной реакции, энергия активации и термодинамические параметры реакции деструкции нефтяного донного отложения (константа равновесия, энергия Гиббса, теплоемкость, энтальпия, энтропия).

С помощью метода вероятностно-детерминированного планирования эксперимента установлены доминирующие факторы влияющие на выход легкой и средней фракции из гидрогенизата полученного после обработки нефтяного донного отложения методом электрогидравлического эффекта и будпредложена математическая модель процесса электрогидравлического процесса обработки нефтяного донного отложения.

Предложен механизм удаления гетероатомов (O, N, S) из модельных органических соединения (бензофуран, бензотиофен и индол) и механизм деструкции и гидрогинолиз полиароматических соединении (антрацен и фенонтрен) при воздействии на них элетрогидравлическими разрядами.

5. Имена и фамилии членов исследовательской группы с их идентификаторами (Scopus Author ID, Researcher ID, ORCID,  если имеются и ссылками на соответствующие профили.

1. Сатыбалдин Амангельды Жарлыгасынович – Project Manager

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0846-4665

Scopus Author ID 57219167142

 2. Тусипхан Алмас – project executor

ORCID: http://orcid.org/0000-0002-6452-4925

Scopus Author ID 56711958800

3. Алпысова Гульнур Кенжебековна - project executor

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7164-2188

ResearchGate: https://www.researchgate.net/profile/G-Alpyssova

Scopus Author ID 57204979025

6. Список публикаций (со ссылками на них) и патентов.

1. SatybaldinA.Zh.,Zhakipbaeyev B.Y., Tusipkhan A. ,Baykenov M.I., Khalikova Z.S., Alpyssova G.K. The influence of a high-voltage discharge on the oil bottom sediments formed at the oil storage facilities of the atasu-alashankou station // Eurasian Physical Technical Journal. – 2021. – vol. 18, №3 (37). – P. 71-75.Процентиль 23.  DOI 10.31489/2021No3/71-75.

2. A. Satybaldin, A. Tusipkhan, R. Seitzhan, S. Tyanakh, G. Baykenova, D. Karabekova, M. Baykenov Determination of optimal conditions for processing oil bottom sediments using electrohydraulic effect // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. –2021. - № 5. – 30-38.Процентиль 56. DOI 10.15587/1729-4061.2021.241763

1. AP09562829 «Разработка интегрального механизма эндаумент-фондирования вузов как фактора усиления социального партнерства бизнес-сектора и системы высшего образования в Казахстане Разработка интегрального механизма эндаумент-фондирования вузов как фактора усиления социального партнерства бизнес-сектора и системы высшего образования в Казахстане».

2. Актуальность проекта. В мировой практике существуют эффективные инструменты, позволяющие выстроить системные отношения бизнеса и образования для динамизации развития вузов, обеспечивающего высокие стандарты Научно-образовательного процесса. Один из них – образовательный фандрайзинг на основе эндаумент-фондов. Современный механизм эндаумента охватывает систему акторов: вузы – как производителей новых знаний; бизнес-сообщество – как системных «доноров», выпускников вуза – как специальных благотворителей, управляющие компании – как операторов приращения целевого капитала. Общий социально-экономический эффект от эндаумент-фонда сконцентрирован в механизме взаимосвязи модели привлечения ресурсов, причинно-следственных отношениях благотворительности, актуальных научных и образовательных проектов, финансируемых за счет эндаумента. Разработка интегрального механизма эндаумент-фондирования вузов способствует их инновационному росту, масштабированию знаний и является ключевым фактором усиления межсекторального социального партнерства.

3. Цель проекта – разработка интегрального механизма эндаумент-фондирования вузов в Казахстане на основе теоретико-методологического анализа данного феномена в современных условиях и прикладного инструментарного моделирования через институциональную модернизацию модели благотворительности, сокращение трансакционных издержек вузов при фандрайзинге, совершенствование межсекторального взаимодействия и социального партнерства бизнес-сектора и системы высшего профессионального образования.

4. Ожидаемые и достигнутые результаты. Разработана теоретико-методологическая база исследования эндаумент-фондирования вузов. Выявлены институциональные и социально-экономические параметры эндаумент-фондирования вузов в Казахстане. Разработан интегральный механизм дальнейшего развития эндаумент-фондов в Казахстане в рамках социально-экономической спецификации партнерства бизнеса и системы высшего образования. По результатам исследований подготовлены 3 работы, в том числе: 1 монография (опубликована); 1 статья в издании, включенном в перечень КОКСОН МОН РК (опубликована), 1 статья в журнале базы Scopus (принята в «Journal of Environmental Management and Tourism». Q2, процентиль по CiteScore - 57).

5. Имена и фамилии членов исследовательской группы с их идентификаторами:

1) Хусаинова Жибек Сеитовна, кандидат экономических наук, профессор (НАО «Карагандинский университет им. академика Е.А.Букетова») - руководитель проекта, ГНС (Scopus Author ID: 55816012800; Researcher ID: ABA-4733-2020; ORCID -0000-0002-2617-838X)

2) Адилова Жанна Гумаровна, кандидат экономических наук, доцент (НАО «Карагандинский университет им. академика Е.А.Букетова», ведущий научный сотрудник) - исполнитель, ВНС;

3) Асанова Марал Кабдрахмановна, кандидат экономических наук (НАО «Карагандинский университет им. академика Е.А.Букетова») - исполнитель, ВНС (Scopus Author ID: 57190606396; ORCID: 0000-0001-8092-5879).

6. Список публикаций:

1) Хусаинова Ж.С., Адилова Ж.Г., Асанова М.К. Разработка интегрального механизма эндаумент-фондирования вузов как фактора усиления социального партнерства бизнес-сектора и системы высшего образования в Казахстане: Монография. - Караганда: ТОО Изд-во «Арко», 2021. - 300 с.

2) Хусаинова Ж.С., Асанова М.К., Марданова А.Т., Петренко Е.С., Абауова Г.М. Эндаумент-фондирование: социально-экономическая природа, операциональная динамика и возможность экстраполяции его в отечественную среду // Вестник Карагандинского университета. Серия Экономика. - 2021. - № 3(103). - С.164-178.

3) Khusainova Zh., Asanova M., Mardanova A., Akybayeva G., Abauova G. Endowment funds as an effective form of partnership between the business sector and the higher education system: case of training specialists in the tourism industry // принята в «Journal of Environmental Management and Tourism» (Scopus, Q2, процентиль 57).