Исследованы фундаментальные свойства нанокристаллов кремния, сформированных в матрице оксида и диоксида кремния ионно-лучевой технологией и магнетронным распылением. Методом ионно-лучевого распыления были получены слои обогащенных кремнием оксидов кремния в атмосфере Ar 100%. Разработана золь-гель технология приготовления, нанесения и термодеструкция пленкообразующих растворов. Показано, что при осаждении ионно-лучевым методом можно получить слой оксида кремния в атмосфере Ar-O[2] (50%-50%) толщиной 1,5-2,0 нм в течение 0,7-0,9 минут и пленки SiO[x] толщиной 98 нм в течение 45,4 минут для пассивации разорванных связей атомов кремния на поверхности n-р-перехода под/между контактами, соответственно, без заметного увеличения контактного сопротивления, для подавления скорости поверхностной рекомбинации носителей заряда и увеличения КПД солнечного элемента. Проводятся лабораторные научные исследования. В технологию производства солнечных элементов внедряется реализованный ионно-лучевой способ получения пленок диоксида кремния для пассивации разорванных связей атомов кремния на поверхности n-р-перехода, а также реализованный высокочувствительный метод измерения толщин обогащенных кремнием пленок диоксида кремния нанометрового диапазона с одновременным точным определением плотности пленок по величине критического угла полного внешнего отражения рентгеновских лучей.*

Исследованы наночастицы (НЧ) золота стабилизированные поли-N-винилпирролидоном, полиакриловой кислотой, полиэтиленимином и нанесенные на оксиды алюминия и цинка. Получены нанесенные на неорганические оксиды НЧ золота и исследованы их каталитические свойства в реакциях разложения пероксида водорода и окислении циклогексана. Нанесенные на неорганические носители НЧ золота в перспективе могут быть использованы в качестве нанокатализаторов в реакциях разложения перекиси водорода и окисления циклогексана до циклогексанола и циклогексанона с последующим окислением до адипиновой кислоты с целью получения полиамидов путем конденсации с гексаметилендиамином.*

Разработана технология переработки биомассы микроводоросли Botryococcus braunii с залива Алаколь озера Балхаш в фотобиореакторе закрытого типа, обеспечивающая оптимальный выход углеводородных составляющих. Показано, что для увеличения продуктивности культуры микроводоросли по углеводородам и жирным кислотам необходимо культивирование в условиях осмотического стресса, создаваемого повышенными концентрациями минеральных солей. Основным фактором наращивания массы водоросли являются наличие высокой концентрации источника углерода в биореакторе. Оптимизация процессов первичной переработки биомассы микроводоросли позволяет получить продукты с высоким содержанием жирных кислот, пригодных для использования в качестве экологически безопасных топливных компонентов. Полученная биомасса может служить промышленно-сырьевой базой углеводородов для нового поколения биотоплива, а также для жидких моторных топлив, продукции основного органического синтеза (нефтехимии) и тонкого органического синтеза.*

Оптимизированы условия регенерации и депонирования in vitro для получения регенерантов и сохранения казахстанских видов крокуса. Разработаны протоколы питательных сред для ускоренного размножения и депонирования крокуса in vitro. Оптимизированная среда для прямой регенерации с максимальным количеством побегов (8 на эксплант) включает 1,5 - 2,0 мг/л БАП и 0,5 мг/л НУК. Формирование микроклубнелуковиц у полученных побегов происходит с высокой частотой на среде с повышенным уровнем цитокинина паклобитразола в концентрации 5 мг/л и 9 % сахарозой. Оптимизированные условия депонирования побегов и микроклубнелуковиц на 1/2 МС среде с 90 г/л сахарозой и 400 мг/л хлорхолинхлорида ССС при температуре 4С позволяют сохранить их жизнеспособными, замедляя рост и развитие, увеличить время между пересадками до 6 месяцев и более. Проведенная оценка генетической устойчивости полученных клонов и исходных форм крокуса по 6 ISSR маркерам показала генетическую близость клонов, полученных в результате микроклонального размножения к исходной форме крокуса алатауского. Выявлено, что длительность культивирования in vitro влияет на генетическую стабильность клонированного материала.*

Исследованы углеродные нанотрубки, СVD метод выращивания углеродных нанотрубок, индукционный нагрев, катализаторы. Рассмотрено освоение технологии синтеза углеродных нанотрубок и исследование их свойств: разработка инновационной технологии выращивания многостенных углеродных нанотрубок с применением индукционного нагрева и инновационной технологии преобразования дешевой солнечной энергии в электрическую и создании солнечных батарей нового поколения, в частности на основе углеродных нанотрубок и чувствительных к красителям органических полимерных веществ. Показано, использование многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ), в качестве считывающего электрода для чувствительных к красителям солнечных батарей (ЧКСБ). Для каждой ячейки ЧКСБ используется типичный титановый фотоэлектрод, нанесенный на прозрачное электродное окно со светочувствительным красителем, поглощенной W поверхности. В нашем электроде слой МУНТ играет роль хорошего проводника (подобно ЛФОО) и обеспечивает лучшие каталитические свойства для передачи заряда (подобно pT). Свойства ячеек менялись в зависимости от числа слоев МУНТ с оптимальными результатами, полученными в образцах 6-ти слойными обратными электродами. *

Исследованы фазовые превращения в металлах и сплавах. Разработан новый метод расчета фазовых превращений с учетом структурных параметров, позволяющий рассчитать температуры и тепловые эффекты фазовых превращений, а также структурные параметры и теплоты образования фаз. Предложены аналитические зависимости для расчета энергии связи и координационных чисел атомов, теплоты образования металлов, температур и тепловых эффектов фазовых переходов в металлах. Разработана веб-ориентированная информационно-вычислительная система, предназначенная для обработки, анализа, хранения и визуализации данных, и адаптация этой среды к решению проблемы обработки физико-химических данных, используемых для прогнозирования диаграмм состояния металлических систем. Построены изотермические и политермические разрезы, фазовых диаграмм трех- и пяти компонентных систем на основе алюминия. Предложенные методы расчета являются новыми и впервые учитывают структурные параметры фаз. Они позволяют с помощью компьютерной техники рассчитать фазовые превращения в металлах и сплавах, рассчитать фазовые диаграммы многокомпонентных металлических систем и количественно описать процессы формирования фазового состава и структуры сплавов при равновесных и неравновесных условиях охлаждения.*

Рассмотрены разработки математических моделей горения газообразных углеводородных топлив, создание базы физико-химических данных и вычислительных методов для эффективного конструирования реакционных механизмов, используемых при моделировании тепловыделения и образования вредных продуктов в современных газовых энергетических и нефтехимических установках и их оптимизации. Представлен реакционный подмеханизм образования сажевых прекурсоров при горении метана для моделирования процессов его сжигания в камерах сгорания. Разработанная модель образования сажевых прекурсоров при горении метана протестирована и выполнены анализ и оптимизация механизма горения метана с учетом образованием вредных выбросов. *

Исследован процесс плазменной термохимической подготовки твердого топлива к сжиганию. Рассмотрены разработка плазменной технологии термохимической подготовки энергетических углей к сжиганию и создание плазменно-топливных систем (ПТС) для ее реализации на тепловых электростанциях Казахстана. Представлены результаты стендовых испытаний плазмотрона с вихревой стабилизацией дуги и систем его электро- водо- воздухоснабжения в заданном интервале рабочих параметров. Описаны стендовые испытания ПТС с получением надежного воспламенения и устойчивого горения пылеугольного факела при расходе высокозольного Экибастузского угля до 2 т/ч. Представлены исходные данные и результаты компьютерного моделирования горения пылеугольного факела в топке котла, оснащенной ПТС с использованием компьютерной программы CINAR ICE. Полученные результаты расчетов сжигания высокодисперсного топлива (ВДТ) в топке котла и сравнение результатов расчетов двух режимов сжигания пылеугольного топлива (традиционного и с использованием ПТС) показало, что применение ПТС для растопки котла и стабилизации горения пылеугольного факела положительно влияет на характеристики процесса сжигания, снижая выход NO и мехнедожог топлива как в топочном пространстве, так и на выходе из него. Таким образом, применение ПТС позволяет оптимизировать процесс сжигания низкосортных углей за счет их частичной газификации. Приведены разработанные технологические рекомендации для оснащения пылеугольных котлов ПТС, в том числе сжигающих высокозольные энергетические угли.*

Рассмотрены зависимости процессов прессования, способов измельчения и сушки сырья животного происхождения для производства кормовой муки на основе расходно-напорных характеристик прессующе-нагнетающего и матричного устройств. Дана система математического моделирования оптимального отделения жира в виде зависимостей производительности и давления прессования. Разработана системы математического моделирования и результатов экспериментов. Из зависимости между определенными прессующими скоростями и диафрагменными зазорами на номограмме определено соотношение между производительностью и давлением, необходимых для оптимального отделения жира. Предложена методика инженерного расчета интенсификации процесса прессования. В результате теоретического и экспериментального исследования свойств материала, кинетики процесса и математического моделирования обоснованы рациональные режимные параметры процесса, получено выражение для расчета коэффициента сушки, уравнение для расчета времени пребывания материала в сушильно- измельчающем установке. Разработана технологическая схема процесса производства мясокостной муки с использованием пресса и сушильно-измельчающей установки.*

Проведены обследования посевов яровой пшеницы Центрального Казахстана и лабораторные исследования по изучению сигнальных молекул, отдельных белков, низкомолекулярных органических соединений пшеницы в последействии обработки уредоспорами ржавчинных грибов. Показано влияние ржавчинных грибов на синтез белков, низкомолекулярных органических соединений, активность ферментов окислительного стресса, накопление перекиси водорода и активацию синтеза сигнальных молекул у сортов пшеницы, различающихся по устойчивости к бурой листовой ржавчине. Из более чем 300 соединений отобрано 14 новых органических соединений, обладающих свойствами сигнальных молекул и регуляторов метаболизма. На основе разработанных методов хроматографии и масс-спектроскопии выделяются и идентифицируются отдельные белки и низкомолекулярные органические соединения с концентрацией ng/g навески.*