ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
ИРНAP05133158, Номер госрегистрации0118РК00519
НаименованиеРазработка методик анализа, материалов и оборудования для экономически-эффективного "зеленого" экологического мониторинга
Приоритетное направлениеРациональное использование природных ресурсов, в том числе водных ресурсов, геология, переработка, новые материалы и технологии, безопасные изделия и конструкции
Вид исследованияПрикладное
ЗаявительДочернее государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Центр физико - химических методов исследования и анализа" республиканского государственного предприятия на праве хозяйственного ведения "Казахский национальный университет им. Аль-Фараби"
Научный руководительКенесов Булат Нурланович
Балл ГНТЭ28.67
Общая одобренная сумма33220000
Решение ННС
Ожидаемые результаты
Будут разработаны точные численные модели для симуляции отбора воздуха с использованием микроэкстракции, а также для симуляции анализа воды и почвы методом твердофазной микроэкстракции. Будут разработаны 5 методик анализа
Будет проведена валидация двух разработанных методик на реальных образцах; будут определены их метрологические характеристики. Будут разработаны тексты двух методик анализа для их подачи в органы сертификации.
Будут получены новые покрытия для твердофазной микроэкстракции на основе металл-органических каркасных структур для точного определения летучих и полулетучих органических соединений в объектах окружающей среды. Будет проведено тестирование полученных покрытий на реальных образцах с использованием разработанных методик.
Будет разработана система отбора воздуха на различной высоте с использованием твердофазной микроэкстракции для беспилотных летательных аппаратов. Будет разработан способ модификации автосамплера Gerstel MPS2 для проведения вакуумной твердофазной микроэкстракции при заданной температуре на магнитной мешалке. Будет подготовлена заявка на патент. Будут разработаны образовательные материалы для внедрения методик анализа и оборудования.
Будут опубликованы две статьи в отечественных научных изданиях с ненулевым импакт-фактором, а также шесть статей в зарубежных научных изданиях, индексируемых в базах данных Web of Science или Scopus с ненулевым импакт-фактором
Реферат (Абстракт) - 2018 год
Объект исследования, разработки или проектирования
методики анализа, материалы и оборудование для экономически эффективного «зеленого» экологического мониторинга
Цель работы
разработка новых методик, материалов и оборудования для определения органических загрязнителей в объектах окружающей среды на основе твердофазной микроэкстракции (ТФМЭ)
Методы исследования
Газовая хроматография, масс-спектрометрия, твердофазная микроэкстракция, метод конечных элементов
Полученные результаты и новизна
Установлен средний диаметр частиц Карбоксена, покрытых тонким слоем полидиметилсилоксана, который составляет 1037 нм. В программном обеспечении COMSOL Multiphysics построена более точная модель участка экстракционного покрытия Карбоксен/полидиметилсилоксан. Массоперенос бензола протекает медленней, чем считалось ранее.
Транспортировку и хранение образцов воздуха для определения ЛОС в течение 48 ч можно проводить без значимых потерь аналитов. Для обеспечения максимальной точности определения продуктов трансформации НДМГ отбор образцов воздуха необходимо осуществлять в виалы из темного стекла.
По результатам исследований разработана методика определения основных продуктов трансформации НДМГ в воде на основе вакуумной ТФМЭ, которая обеспечивает на 1 порядок ниже пределы обнаружения. Разработан способ модификации автосамплера Gerstel MPS2 для автоматизации вакуумной ТФМЭ. Показано, что предварительная заморозка позволяет вакуумировать виалы с почвой без значительных потерь аналитов.
Основные конструктивные и технико экономические показатели
Объекты исследования находятся в процессе разработки. Планируется, что разрабатываемые методики, материалы и оборудование будут обеспечивать меньшую себестоимость себестоимость анализа по сравнению со стандартными методиками при сопоставимой точности.
Область применения
Экологический мониторинг
Реферат (Абстракт) - 2019 год
Объект исследования, разработки или проектирования
Методики анализа, материалы и оборудование для экономически эффективного «зеленого» экологического мониторинга.
Цель работы
Разработка новых методик, материалов и оборудования для определения органических загрязнителей в объектах окружающей среды на основе твердофазной микроэкстракции (ТФМЭ).
Методы исследования
Газовая хроматография, масс-спектрометрия, твердофазная микроэкстракция, термогравиметрический анализ, сканирующая электронная микроскопия
Полученные результаты и новизна
За отчетный период завершена разработка новых методик определения 25 летучих органических соединений в образцах воздуха на основе твердофазной микроэкстракции и следовых концентраций летучих продуктов трансформации несимметричного диметилгидразина в воде и водных экстрактах из почв на основе вакуумной твердофазной микроэкстракции, численной модели симуляции анализа воды и почвы методом твердофазной микроэкстракции, а также способа модификации автосамплера Gerstel MPS2 для проведения вакуумной твердофазной микроэкстракции при заданной температуре на магнитной мешалке.
Основные конструктивные и технико экономические показатели
В отличие от имеющихся методик, разработанные методики обеспечивают лучшее соотношение скорости, стоимости, точности, прецизионности и пределов обнаружения. Разработанный способ модификации автосамплера впервые позволил автоматизировать процесс вакуумной твердофазной микроэкстракции. Численная модель позволит повысить эффективность разработки методик на основе твердофазной микроэкстракции.
Область применения
Все разработки рекомендованы к применению в рутинных и исследовательских лабораториях, занимающихся экологическими анализами. Их внедрение позволит снизить затраты на анализы и(или) повысить производительность лабораторий.
Реферат (Абстракт) - 2020 год
Объект исследования, разработки или проектирования
Методики анализа, материалы и оборудование для экономически эффективного «зеленого» экологического мониторинга
Цель работы
разработка новых методик, материалов и оборудования для определения органических загрязнителей в объектах окружающей среды на основе твердофазной микроэкстракции (ТФМЭ)
Методы исследования
газовая хроматография, масс-спектрометрия, твердофазная микроэкстракция, термогравиметрический анализ, сканирующая электронная микроскопия
Полученные результаты и новизна
В рамках проекта разработаны: численные модели симуляции анализа воздуха, воды и почвы методом ТФМЭ; способ модификации автосамплера Gerstel MPS2 для проведения вакуумной ТФМЭ при заданной температуре на магнитной мешалке; система отбора воздуха на различной высоте с использованием ТФМЭ для беспилотных летательных аппаратов. Разработаны новые методики на основе ТФМЭ для определения: 25 летучих органических соединений в образцах воздуха; летучих продуктов трансформации несимметричного диметилгидразина в воздухе, воде и почве; пестицидов в почве; полициклических ароматических углеводородов в почве.
Основные конструктивные и технико экономические показатели
В отличие от имеющихся методик, разработанные методики обеспечивают лучшее соотношение скорости, стоимости, точности, прецизионности и пределов обнаружения. Разработанный способ модификации автосамплера впервые позволил автоматизировать процесс вакуумной твердофазной микроэкстракции. Численная модель позволила повысить эффективность разработки методик на основе твердофазной микроэкстракции.
Область применения
Все разработки рекомендованы к применению в рутинных и исследовательских лабораториях, занимающихся экологическими анализами. Их внедрение позволит снизить затраты на анализы и(или) повысить производительность лабораторий. Для повышения вероятности их внедрения разработаны образовательные материалы, большая часть которых опубликована в свободном доступе.