Исследованы наноразмерные катализаторы, метанол. Рассмотрено создание пилотной установки и энергосберегающей каталитической технологии синтеза формальдегида из продуктов газификации угля для промышленного внедрения. Разработаны и изучены новые наноструктурированные железо-молибденовые катализаторы, иммобилизованные на основе силанольных групп силикогуматных композитов и микросферических алюмосиликатов энергетических зол Алматинской ТЭЦ-2. В ИК-спектрах алюмосиликатного катализатора наблюдаются интенсивные полосы поглощения, характерные для групп S-O, AL-O, Si-O-AL. Полосы поглощения в низкочастотной области спектра указывают на присутствие Fe{3+} и Mo{6+} в оксидах. Удельная поверхность катализаторов вычислена по полным изотермам низкотемпературной адсорбции азота по методу БЭТ. Интегральный объем пор для силикатного катализатора, прокаленного при 400 град.С, составляет 0,44 мл/г, для алюмосиликатного - 0,57 мл/г. Оптимальный размер активных частиц разработанных катализаторов - 40-50 нм. Найдены оптимальные условия для окисления метанола в формальдегид для силикатного и алюмосиликатного катализаторов. В оптимальных условиях степень превращения метанола находится на уровне 99,8 % при 100 % селективности превращения его в формальдегид.*

Исследована оптимизация технологических условий выделения гуминовых веществ из углей Казахстана. Показано, что в бурых углях Казахстана содержится от 4,5 до 50 % гуминовых веществ в расчете на органическую массу угля (ОМУ). Угли месторождений Ой-Карагай (40,5 %) и Киякты (54 %) являются прочной базой для выработки из них очень нужных гуминовых удобрений, стимуляторов роста растений и других гуминовых препаратов. С помощью метода матричного планирования оптимизированы условия экстракционного выделения гуматов на пилотном стенде производительностью 5 кг/час. Найдено, что предварительная обработка углей в мельницах различного типа, когда реализуется диспергирование угольного вещества, при незначительной активации в присутствии воздуха происходит окисление углей и повышение выхода гуминовых кислот (до 60 %). Воздействие высоких энергий и эффективное диспергирование, реализуемое в дезинтеграторе, приводит к увеличению выхода гуминовых кислот не более чем на 25 %. В этих условиях существенный вклад оказывают время нахождения обрабатываемого материала в рабочей зоне аппарата, соответственно и время окисления, которое составляет доли секунды. С помощью современных методов (ИК-, ЭПР-, УФ-спектроскопии) изучены состав и структура выделенных гуматов, определены их кислотные свойства, удельная поверхность, пористость и поверхность монослоя ГК по уравнению БЭТ. Оставшаяся часть техногенных отвалов углей отгружена на переработку угля в жидкое топливо и на брикетируемую фабрику для брикетирования, что решает экологическую проблему ликвидации опасных техногенных отвалов и комплексную переработку углей.*

Рассмотрена опытно-конструкторская разработка визуального изображения информации, основанная на применении светодиодных ламп. В разработке используются: механическая развертка, быстродействующие сдвиговые регистры, программируемые логические интегральные схемы. Основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики создания светодинамического устройства с минимизированным энергопотреблением, работающего на основе механической развертки, основаны на использовании светодиодных ламп, работающих на быстродействующих сдвиговых регистрах и программируемых логических интегральных схемах "ПЛИС". Разработан опытно-конструкторский образец светодинамического устройства с графическим выводом информации в виде полупрозрачного изображения на сферическом экране. Результаты могут быть использованы в качестве энергосберегающей альтернативы для используемых в настоящее время светодиодных экранов и интерьерных информационных устройств.*

Проведено исследование зарубежных и отечественных моделей ветроэнергетических установок (ВЭУ) малой мощности и их сравнительный анализ. Методология проведения исследования - решение поставленных задач методами математического моделирования с использованием имитаторов ветротурбин. Приведен обзор зарубежных и отечественных ВЭУ малой мощности. В результате исследований выявлены достоинства и недостатки существующих моделей. На основании патентного поиска разработана новая модель контрроторной ветроустановки, разработаны схемы алгоритмизации создания новых моделей ветроустановок и генераторов к ним. Произведен анализ зарубежных и отечественных моделей электрических генераторов для ВЭУ. На основании изучения их достоинств и недостатков предложено использование в ВЭУ вибрационных электрических генераторов. Рассмотрены возможности использования для выработки электроэнергии ВЭУ колебательного типа, по которым ведутся дальнейшие исследования. Разработан имитатор поведения ветротурбин в составе экспериментальной лабораторной установки.*

Исследованы электронные свойства наноразмерных пленок халькогенидного стеклообразного полупроводника Ge[2]Sb[2]Te[5] модифицированных примесью висмута (Ge[2]Sb[2]Te[5]). Пленки получались методом термического ударного (flash) испарения в вакууме. Для контроля структуры пленок Ge[2]Sb[2]Te[5] использовались методы электронной сканирующей микроскопии с энерго-дисперсионным анализом, рентгенофазовый анализ; для изучения электронных свойств использовались оптические и электрические методы; для объяснения электронных свойств пленок Ge[2]Sb[2]Te[5] использовалась модель структурных трансформаций при фазовых переходах и теория перколяции. Выявлены основные закономерности по влиянию примеси висмута на электронные свойства наноразмерных пленок Ge[2]Sb[2]Te[5]. Установлено, что в пленках Ge[2]Sb[2]Te[5] наблюдается увеличение оптического контраста. Температурные зависимости удельного сопротивления пленок Ge[2]Sb[2]Te[5] включают три характерных участка с общими закономерностями изменения удельного сопротивления от температуры. В диапазоне температур от 130 до 170 град.С происходит резкое падение удельного сопротивления пленок в результате фазового перехода из аморфного состояния в кристаллическое.*

Исследованы пленки аморфного алмазоподобного углерода, модифицированные нанокластерами платины: a-C-H. Изучены оптические, электрические и электрокаталитические свойства наноматериала на основе исследуемых пленок. Для контроля структуры пленок использовались методы электронной сканирующей микроскопии с энерго-дисперсионным анализом и атомно-силовой сканирующей микроскопии; для изучения электронных и электрокаталитических свойств использовались оптические и электрические методы; для анализа электронных свойств пленок использовались теории поглощения Ми и перколяции. Модифицирование алмазоподобной матрицы пленок а-С:Н примесью Pt, не образующей химических соединений с углеродом, приводит к формированию нанокластерной гетерофазной системы а-С:Н- Pt. Электронными свойствами такой системы можно эффективно управлять, изменяя концентрацию нанокластеров металла. Полученная нанокластерная система характеризуется особенностями электронных процессов, заключающимися в поверхностном плазменном резонансном поглощении и перколяционном механизме проводимости.*

Разработана эффективная технология синтеза жидких продуктов из синтез - газа, полученного путем газификации угля. Из полученного газа после предварительной очистки от механических примесей проводили синтез жидких углеводородов. Для интенсификации процесса синтеза жидких продуктов использована низкотемпературная плазма, которая обеспечивала синтез в газодинамическом режиме, что позволило увеличить скорость проведения процесса в несколько раз при высоком выходе жидких продуктов. В работе использовался метод паровоздушной газификации углей месторождения Кушмурун, Майкубень, Кендырлык и синтез углеводородов в газовой фазе. Дано технологическое решение опытной установки газификации угля и производства СЖТ, которая может быть применена не только для переработки синтетического газа в жидкое топливо, но и для переработки природных, болотных и процессовых газов в жидкие продукты.*

Исследованы необлученные и облученные нейтронами плоские и цилиндрические образцы аустенитной нержавеющей стали 12Х18Н10Т. Экспериментально исследованы эволюция структуры, механические и коррозионные свойства реакторных материалов после облучения тепловыми и быстрыми нейтронами, естественного и термического старения, упругой и пластической деформации для создания основополагающих концепций разработки принципиально новых реакторных материалов, способных выдерживать температурные, механические воздействия и большие дозовые радиационные нагрузки. Подтверждено, что при растяжении образцов метастабильной стали 12Х18Н10Т в них индуцируется мартенситная альфа-фаза, интенсивность образования и накопления которой в облученной нейтронами (до 10 н/см) стали выше, чем в необлученной. Определены кинетические параметры гамма - альфа - перехода, описываемого уравнением Людвигсона-Бергера, а также коэффициенты локализации при комнатной и повышенных (до 300 град. С) температурах.*

Проведены комплексные исследования структуры и состояния поверхности церата бария, облученного ионами кислорода (Е=1,75 МэВ/нуклон). Для сравнения выполнены исследования церата, облученного ионами инертных газов (Е=1,75 МэВ/нуклон). Показано, что после облучения ионами инертных газов в ряду Ne, Ar, Кr поверхность церата напоминает стадии роста сферолитов - зарождение, рост (вид цветной капусты) и образование сферолитовой корки, тогда как после облучения ионами кислорода такие структуры не наблюдали. Предложено объяснение особенностей формирования структуры при облучении стабилизацией радиационных дефектов посредством образования комплексов "инертный газ - вакансии" в случае облучения ионами инертных газов и отсутствием эффектов стабилизации при облучении ионами кислорода. Отмечена возможность модификации катионной А-подрешетки АВО[3] перовскитов за счет облучения высокоэнергетичными ионами и формирование в приповерхностной области церата химически стабильной барий-дефицитной фазы. Сделан вывод, что церат бария при облучении ионами инертных газов высоких энергий претерпевает изменения до расстояний, во много раз превышающих пробеги ионов - эффект "дальнодействия".*

Изучены полимерные композиции полиметилметакрилата и полисилоксана, содержащие квантовые точки CdS, наночастицы золота и различные органические красители. Определены спектрально-люминесцентные свойства полимерных композиций на основе полиметилметакрилата и полисилоксана с нанокристаллами золота и сульфида кадмия, периленовыми и мероцианиновыми красителями. Полученные композиции можно использовать для конструирования солнечных концентраторов с желаемыми характеристиками.*