AP08956439 Разработка инновационных водосберегающих технологий с использованием новых биополимерных влагосорбентов для аридных климатических зон

Актуальность

Авторами Проекта предлагается разработка методов получения полимерных композитов на основе природных гелей и наполнителей, которые позволят аккумулировать и удерживать влагу длительное время, постепенно отдавая ее растениям. В качестве синтетических и природных полимеров будут применены полиэтиленимин, агар-агар, хитозан и другие, а а качестве природного силикатного наполнителя - бентонитовая глина. Улучшение водных и физических свойств почвы повысит всхожесть семян, увеличит интенсивность развития растений, их устойчивость к дефициту влаги и действию засухи, приведёт к росту урожая и предотвратит смываемость плодородной части почвы и просачивание влаги в более глубокие слои почвы. Таким образом, суперабсорбенты позволят снизить затраты, связанные с уходом за растениями, повысить выживаемость произрастающих культур, а также обеспечат растения различными видами добавок, стимулирующими их лучший рост и развитие.

Цель проекта

Разработка новых сильно набухающих сетчатых полимер-силикатных композитов на основе биосовместимых синтетических и природных полимеров, обладающих влагоудерживающими свойствами для структурирования почв аридных климатических зон.

Ожидаемыми результатами проекта являются:

1) Будут определены основные строительные блоки для создания новых полимерных композитов с заданными свойствами;

2) Будут выявлены оптимальные условия синтеза новых влагосорбентов;

3) Будут созданы ВПС и полимер-силикатные композиты с улучшенными физическими и механическими свойствами;

4) Будет установлен состав и строение новых полимерных материалов;

5) Будут определены пределы набухания новых полимерных материалов;

6) Будет выявлена стабильность влагоудерживающего действия новых полимерных материалов в течение длительного времени при многократном использовании;

7) Будет установлено действие полимерных систем на аккумулирование влаги в почве в лабораторных условиях. 

Достигнутые результаты:

Получены новые полимерные композиты на основе природных и синтетических гелей и наполнителей. В качестве синтетических и природных полимеров использованы поликарбоновые кислоты, агар-агар, хитозан, а в качестве природного силикатного наполнителя - бентонитовая глина. Ожидается, что полученные суперабсорбенты позволят снизить затраты по уходу за растениями, повысить выживаемость произрастающих культур, обеспечат растения различными видами добавок.

Исследовательская группа:

1. Искакова Тыныштык Кадыровна - сотрудник
2. Жунусбекова Назым  Маратовна - главный научный сотрудник
3. Чинибаева Нуржан Сарсенбаевна - ведущий научный сотрудник
4. Кусаинова Гульсара Касымхановна - младший научный сотрудник
5. Худайбергенов Нурлан Сакенулы - инженер

Список публикаций:

1. Патент на полезную модель № 6319. Композиционный гель с ионообменными свойствами / Жунусбекова Н.М., Искакова Т.К., Чинибаева Н.С., Кусаинова Г.К., Худайбергенов Н.С.; опубл. 13.08.2021, Бюл. №32.
2. Искакова Т.К., Чинибаева Н.С., Кусаинова Г.К., Худайбергенов Н.С. Получение сорбционного материала для извлечения ионов металлов из водных растворов // Мат. научн. конф. «Тонкий органический синтез-2021», 3 сентября 2021 года, Алматы. -С. 30-31.
3. Zhunusbekova Nazym, Iskakova Tynyshtyk, Chinibayeva Nurzhan, Kussainova Gulsara. Promising biopolymermetal complexes in biomimetic applications//6th Int. Conf. on Advances in Functional Materials.  Jeju, South Korea.- 15-17 Feb 2021. Р. 536.
4. Zhunusbekova Nazym, Iskakova Tynyshtyk, Chinibayeva Nurzhan, Kussainova Gulsara, Kudaibergenov Nurlan. Creation and properties of polimer-silicate composite materials  //6th Int. Conf. on Advances in Functional Materials.  Jeju, South Korea.- 15-17 Feb 2021. - Р. 540.
5. Худайбергенов Н.С., Сартбаева К.М., Искакова Т.К. Научный руководитель – к.х.н., доцент Н.М. Жунусбекова. Синтез и исследование физико-химических свойств полимер-силикатных композитов // Химия и химическая технология в XXI веке. Мат. XXII Междун. научн.-практ. конф. студентов и молодых ученых имени Л.П. Кулёва и Н.М. Кижнера, посвящ. посвященной 125-летию со дня основания Томского политехнического университета- Томск, 2021. – Т. 2 - С. 277-278.
6. Искакова Т.К., Жунусбекова Н.М., Чинибаева Н.С. Изучение сорбционной способности полимерсиликатных материалов // Химический журнал Казахстана. – 2021 г. (публикация в №3).
7. Кусаинова Г.К., Искакова Т.К., Чинибаева Н.С., Худайбергенов Н.С. Получение и модификация взаимопроникающих сеток на основе природных полимеров и производных акриловой кислоты // Известия ВУЗов. Серия химия и химическая  технология. – 2021.
8. Жунусбекова Н.М., Искакова Т.К., Чинибаева Н.С., Кусаинова Г.К., Худайбергенов Н.С. Исследование особенностей взаимодействия полимер-металлических комплексов трехмерной структуры в зависимости от различных факторов внешней среды для выявления активных центров// Вестник КазНИТУ. – 2021 г.