Исследована эффективность работы малых гидроэлектростанций путем усовершенствования компоновочных схем и системы водообеспечения. Установлены технологические параметры предлагаемых водоочистных устройств в лабораторных условиях. Параметры в рассмотренных режимах позволяют регулировать работу гидроциклона при очистке двухфазной жидкости. Усовершенствованный вариант нерегулируемого водоструйного эжектора для узла технического водоснабжения малой ГЭС вполне работоспособен и обеспечивает необходимый относительный напор и производительность по пульпе при подъеме загрязненной воды и очистки мокрого колодца. Рассмотрены методики определения технико-экономических показателей строительства ГЭС с гидроциклонной системой водообеспечения и выбора гидроэнергетического оборудования. Эффективность узлов водообеспечения, снабженные с гидроциклонами связано с достижением экономии за счет снижения затрат на строительство и повышением степени очистки воды для гидротурбин и генераторов.*

Рассмотрены приемы фиторемедиации почв, загрязненных пестицидами на основе конструирования растительно-микробных симбиотических систем. Проведена оценка 11 дикорастущих и 4 культурных видов растений на устойчивость к хлорорганическим пестицидам, которые идентифицированы по аккумуляционной способности. Выявлено 6 видов растений (Artemisia аnnuа, Ambrosia artemisifolia, Amaran thus retroflexus, Xanthium strumarium, Helianthus annuus, Medicago sativa и Cucurbita pepo L. pumpkin), обладающих высоким фитоэкстракционным и детоксикационным потенциалом. За счет фитостабилизации и фитоаккумуляции растения снижают концентрацию хлорорганических пестицидов в исходной почве на 5-24 % относительно контроля (контроль загрязненной почвы без растений).*

Исследованы альбумин (бычий и человека) и его конформационные превращения при термическом воздействии в растворах электролитов. Реализован метод регистрации конформационных превращений альбумина в растворах на основе сенсорного устройства с датчиком ПТ. Показано, что в растворах, в основном, реализуется двухстадийный механизм денатурации БСА и САЧ с различными температурами. Связывание альбумином миристиновой кислоты приводит к повышению термостабильности БСА и САЧ, что проявляется в возрастании температур начала тепловой денатурации. Влияние анионного детергента додецилсульфата натрия на тепловую денатурацию альбуминов, проявляется в заметном понижении температур начала денатурации. Стабильность и подвижность полипептидной цепи белка определяются слабыми взаимодействиями атомов основной цепи, а также их взаимодействиями с боковыми аминокислотными цепями и факторами внешней среды.*

Рассмотрено получение нитридных композитов на основе природного циркона и кварцита в процессе металлотермического восстановления в режиме твердофазного горения в атмосфере азота в установке высокого давления. Использован метод самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) с восстановительной стадией для получения нитридсодержащих композитов в условиях высокого давления азота и предварительного подогрева системы с участием нанодисперсного оксида кремния в виде золя кремнезема в качестве связующего. В результате исследований установлены оптимальные условия (соотношение компонентов и давление азота) получения нитридсодержащих композитов на основе циркона и кварцита. Определены температуры синтеза и механические характеристики полученных композитов. Топографию и микроструктуру поверхности образцов, а также качественный и количественный анализ состава в точечных областях. Наиболее перспективным сырьем для получения композита оказался природный циркон. В нем образуется наибольшее количество нитридной фазы игольчатой и стержневидной структуры, которая способствует упрочнению матрицы композита.*

Разработаны методы создания высокоэффективных солнечных элементов на базе гетероструктуры "кристаллический кремний - аморфный кремний". Изготовлены детали реактора. Проведен монтаж системы газового обеспечения для технологической установки. Проведена сборка, химическая обработка и подготовка реактора к работе. Проведена установка и подключение реактора к системе газового обеспечения. Разработаны несколько вариантов возбуждения плазмы в реакторе. Разработана специальная методика продувки при замене баллонов с рабочим газом. Проведен монтаж системы вентиляции и нейтрализации. Проведена предварительная откачка внешней камеры и реактора. Разработан и изготовлен индуктор для розжига плазмы в реакторе. Проведены процессы плазменной очистки реактора. Заключен договор на поставку солнечных модулей нового поколения и сетевых инверторов с доступом к Internet.*

Исследованы полимерные гидрогели биомедицинского назначения, радиационное сшивание для разработки и реализации радиационно-химической технологии получения новых гидрогелевых материалов, содержащих наночастицы серебра, используемые в качестве перевязочных средств и имплантационных материалов в восстановительной и пластической хирургии, в детской урологии, а также для лечения обширных ран и ожогов. Получены основные реологические характеристики исходной реакционной смеси (ИРС) для приготовления гидрогелевых повязок, а также гидрогелевых материалов после радиационного сшивания и стерилизации. Определены основные физико-химические характеристики и параметры имплантационного материала (равновесная степень набухания, динамическая вязкость, кинетика выделения наносеребра). Разработан и освоен лабораторный технологический регламент по производству полимерных гидрогелевых повязок структурированных наночастицами серебра. Установлено, что гидрогелевые повязки с наносеребром обладают выраженным антибактериальным эффектом в отношении типового штамма S. aureus ATCC 25922, при этом с повышением концентрации наносеребра антибактериальная активность возрастает. Реализован выпуск опытной партии гидрогелевого имплантационного материала, структурированного наночастицами серебра с различным содержанием наносеребра и передан на предклинические испытания для оценки антифунгальной активности. Установлено, что полное подавление роста дрожжеподобных грибов достигалось за 24 ч при использовании всех вариантов концентраций наносеребра в гидрогелях, однако с повышением содержания наносеребра эффект подавления проявлялся на более ранних стадиях.*

Исследованы углеродные нанотрубки, нанокомпозиты и фотоэлементы для преобразования солнечной энергии и исходные материалы, используемые для их получения. Освоена технология синтеза углеродных нанотрубок и исследованы их свойства, разработана инновационная технология преобразования дешевой солнечной энергии в электрическую и созданы солнечные батареи нового поколения, в частности на основе углеродных нанотрубок и чувствительных к красителям органических полимерных веществ. В КазНТУ имени К.И. Сатпаева создана реально действующая лаборатория наноматериалов, где получены мультислойные углеродные нанотрубки (МУНТ), исследованы их физические свойства. На основе нанотрубок, органических и полимерных веществ изготовлены фотоэлектроды и собраны образцы солнечных ячеек нового поколения. Изучены характеристики нанотрубок, устройство и электрохимические параметры солнечных ячеек. Показана возможность использования многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ) в качестве считывающего электрода для чувствительных к красителям солнечных батарей (ЧКСБ).*

Исследовано сульфидсодержащее сырье (арсенопирит-1, арсенопирит-2, сульфид молибдена). Рассмотрен выбор реагентов для обессеривания сульфидов безобжиговым способом методом механохимической активации в водных растворах. В процессе работы проводилось исследование влияния вводимых добавок на состав кеков после механохимической обработки. Определены оптимальные параметры с добавлением соли, в растворе NaCl с добавлением пиролюзита и в растворе гипохлорита, обеспечивающие максимальное окисление сульфидов. Исследована зависимость степени перехода серы в растворимое соединение от используемого реагента и параметров обработки. Проведены физико-химические исследования продуктов обессеривания сульфидных минералов и влияние на их состав параметров обработки. На основании анализа технологии обессеривания выбран критерий оптимизации разрабатываемой технологии. Эффективность разрабатываемого процесса обессеривания определяется полнотой удаления серы из кеков, связыванию ядовитых примесей в процессе механоактивации.*

Исследовано формирование силицидовых покрытий FeSi, NiSi на поверхности пористого кремния и испытания кремниевых электродов с силицидовыми покрытиями. Собран первичный макет установки электролиза воды с электродами из пористого кремния с силицидовыми FeSi, NiSi покрытиями и его испытания. Созданы высокоэффективные кремниевые пористые фотоэлектроды на основе гетероструктуры por-Si/c-Si. Это позволяет решить основную проблему фотоэлектролиза воды на кремниевых электродах - их энергетическую недостаточность. Разработан метод комбинированного нанесения Ni электрохимическим и физическим способами и формирования NiSi силицидовых покрытий на поверхности неокисленных пор. Созданы высокоэффективные фотоэлектроды на основе por-Si в виде гетероструктуры NiSi/por-Si/c-Si с улучшенной спектральной фоточуствительностью к солнечному свету в диапазоне энергий 1,1-3,0 эВ при сохранении их коррозионной стойкости к анодному растворению. Это позволяет увеличить эффективность выделения водорода и повысить срок работы фотоэлектродов.*

Показано, что термообработка во всех случаях приводила к формированию нанопреципитатов, даже для структуры с избытком азота (параметр "х"=1,86). Анализ элементного состава отожженных образцов нитридных структур показал, что при термообработке не происходит заметной сегрегации атомов кремния на поверхности или границе раздела "пленка SiN[x] - подложка кремния" или перераспределения кремния (или азота) по глубине нитридных слоев после отжигов. Установлено, что сразу после осаждения в состав нитридных слоев входит водород. Прогрев при температурах от 800 град. С в течение часа приводит к дегидрогенизации нитрида.*