Ғылым • 13 Желтоқсан, 2023

Сутегі газын алу амалы

143 рет
көрсетілді
3 мин
оқу үшін

Е.Бөкетов атындағы Қарағанды университетінде сутегі газын алудың экологиялық тәсілдерін анықтау бойынша іргелі зерттеулер жүргізіліп жатыр. Зерттеулерге қарағанда, сутегі газын өндіру атмосфераға көп мөлшерде зиянды заттар шығарады. Ал жергілікті ғалымдар жасап шыққан материалдар әртүрлі улы заттардың фотокаталитикалық ыдырауын жүзеге асырады және еліміздегі зауыттар мен фабрикалар шығаратын ағынды суларды тазартады.

Сутегі газын алу амалы

«Зерттеуге күн радиа­ция­сы­ның көмегімен су молекула­ла­рын оттегі мен сутегіге газ түрінде ыдырататын наноматериалдар қолданылды. Бұлар судағы әртүрлі улы заттың фототоксикалық ыдырауын жүзеге асырады. Жалпы, улы заттар еліміздегі әртүрлі зауыттар мен химиялық комбинаттар шығаратын ағынды суларда кездесуі мүмкін. Қазіргі уақытта сутегі энерге­ти­касы елімізде, жалпы әлем­де өзекті бағытқа айналды», дейді университеттегі физи­ка және нанотехноло­гия­лар кафедрасының қауым­дас­ты­рыл­ған профессоры Тимур Серіков.

Оның айтуынша, сутегі газын алудың қазіргі қолда­ныс­тағы әдістерінің зиянды тұстары бар. Осыған байланысты зерттеушілер күн энергиясын және арнайы синтезделген наноматериал­дарды пайдалана отырып, сутегі газын өндірген. Сөйтіп, экологиялық таза сутегіге қол жеткізген. Бұған қоса зертханаларда дайындалатын немесе алатын фотокатализаторлар тұрғысынан бұл технологияны экологиялық тұрғыда таза әрі зиянсыз деуге болады. Өйткені су молекулаларының оттегі мен сутегіге ыдырауы күннің көмегімен жүзеге асады. Бұған фотокатализаторлардың бірі, химиялық тұрақты­лы­ғы­ бар­ титан диоксидінің үш гео­метриялық пішіні қолда­ны­лады. Олар: титан диок­си­ді наноөзекшелері, нано­түтікшелер, титан нано­бөл­шектері. Нано­өзек­ше­лер мен нанотүтіктерде электрон­дар­ды бір бағытта тасымалдау жүзеге асырылып, элек­трондар беткі қабатқа кедер­гісіз тасымалданады да, фотокатализ үдерісіне жақ­сы­рақ және жылдамырақ қаты­сады. «Композитті мате­риал неғұрлым көрінетін сәу­лені жақсы сіңірсе, элек­тр­­­химиялық реакцияға қаты­са­тын электрондар соғұрлым көп бо­лады», дейді жоба жетекшісі.

Дегенмен титан диок­си­­­дінің өзіндік кемші­лік­те­рі­­ де жоқ емес. Бірін­ші­ден, ол­ электрмагниттік сәуле­ленудің көрінетін айма­ғын нашар сіңіреді. Екін­ші­ден, онда электронды және кемтік жұптарының реком­би­на­ция­сының жылдам жүретіні бай­қалады. Осыған байланыс­ты зерттеушілер аталған құры­лым­ға заманауи материалдар – гра­фен және оның туындыларын, алтын немесе күміс металл нанобөлшектерін қосады.

«Зауыттар мен фабрикалар өте көп мөлшерде экологияны­ лас­тайтын қалдықтарды шы­ға­рады. Соның кесірінен пла­нетамыз бүлініп жатыр. Ал біздің фотокатализаторлар осы мәселені шешуге сеп­ті­гін тигізеді. Өйткені ол эко­ло­гиялық таза технология және күн энергиясының көмегімен су молекулаларын оттегі мен сутекке бөле алады», дейді ол.

Жобаны зерттеуге физика және нанотехнологиялар кафедрасының студенттері де атсалысқан.