Экономикалық тиімді "жасыл" экологиялық мониторинг үшін талдау әдістерін, материалдар мен жабдықтарды әзірлеу

Жобасы Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі
AP05133158

Mobirise Website Builder


Актуалдылығы:

Қазіргі уақытта Қазақстанда және көптеген басқа дамушы елдерде экологиялық мониторинг шектеулі деректермен қамтамасыз етіледі, бұл жергілікті халықтың денсаулығына елеулі қауіптерге, шешім қабылдауда қиындықтарға және айтарлықтай қаржылық шығындарға әкеледі. Бұл мәселе экологиялық талдаудың жоғары құнымен байланысты, ол бақыланатын ластаушылардың санын, сынама алу нүктелерінің санын және өлшеу жиілігін шектейді.
Қазіргі уақытта «жасыл» аналитикалық химияның негізгі мақсаты - өлшеу дәлдігін қамтамасыз ететін қарапайым және экономикалық тиімді сынама дайындау әдістерін әзірлеу. Тұрақты фазалы микроэкстракция (ТФМЭ) экстракцияны, концентрлеуді және тазартуды бір кезеңде біріктіретін ең перспективалы «жасыл» сынама дайындау әдісі болып табылады. Әдебиеттерде ТФМЭ негізінде қоршаған орта объектілерін талдау бойынша жүздеген әдістемелер сипатталған.
ТФМЭ артықшылықтарына қарамастан, оның коммерциялық зертханаларда кеңінен қолданылуы экономикалық тиімділік пен қолда бар әдістемелердің дәлдігінің жеткіліксіз үйлесімімен шектеледі. Мәселе матрицалық әсермен, жабындардың қанығуымен, адсорбция учаскелері үшін аналиттер мен матрица компоненттері арасындағы бәсекелестікпен, коммерциялық қолжетімді жабындардың төмен тұрақтылығы мен селективтілігімен байланысты. Ғалымдардың, соның ішінде біздің зертхананың соңғы әрекеттері ТФМЭ негізіндегі әдістемелердің сипаттамаларын жақсартты, бірақ олар әлі де көптеген аналиттерді жылдам және дәл анықтауды қамтамасыз етпейді.
Осы жобада негізгі әдіснамалық мәселелерді анықтау және шешу үшін сандық әдістерді, вакуум астындағы ТФМЭ, сондай-ақ экстракция тиімділігін және дәлдігін арттыру үшін металл-органикалық қаңқалық құрылымдарға негізделген жабындарды қолдану ұсынылады. Сонымен қатар, ТФМЭ пайдалана отырып, қоршаған орта объектілерін іріктеу және дайындау үшін арзан жабдық әзірленеді.

Мақсаты:

жаңа талдау әдістерін, материалдар мен жабдықтарды экономикалық тиімді «жасыл» экологиялық мониторинг үшін әзірлеу.

Жобаның міндеттері:

  1. Ауадан, судан және топырақтан аналиттерді қатты фазалы микроэкстракциялау үшін сандық модельдерді әзірлеу.
  2. Топырақ үлгілеріндегі келесі органикалық токсиканттарды сандық анықтаудың бес жаңа әдістемесін әзірлеу, негізделген қатты фазалы микроэкстракцияға

  3. Металл-органикалық қаңқалық құрылымдарға негізделген қатты фазалы микроэкстракция үшін талшықтарды алу технологиясын жетілдіру
  4. Қоршаған орта нысандарын талдау үшін қатты фазалы микроэкстракция және газ хроматографиясын қолданатын жаңа экономикалық тиімді жабдықтың екі бірлігін әзірлеу

  5. Подготовтау үшін және екі әзірленген талдау әдістемесін енгізу үшін

Уәкілетті қатысушылар:​

  • Кенесов Булат Нурланович - жетекші, к.х.н., профессор
  • Козиел Яцек Адам - шетелдік тең жетекші (Айова штаты университеті), PhD, профессор
  • Оразбаева Дина Сайлаубекқызы - ғылыми қызметкер, зертхана меңгерушісі
  • Бакайкина Надежда Викторовна - ғылыми қызметкер
  • Байматова Насиба Хикматуллаевна - аға ғылыми қызметкер, PhD
  • Керимрай Айымгүл Мергенқызы - ғылыми қызметкер, PhD
  • Дербисалин Мирас Ажмадинович - ғылыми қызметкер, 3 курс докторанты
  • Жақыпбекова Арай Әлібекқызы - кіші ғылыми қызметкер, 2 курс докторант
  • Демьяненко Ольга Павловна - кіші ғылыми қызметкер, 1 курс докторанты
  • Букенов Бауыржан Өмірбекұлы - кіші ғылыми қызметкер, 1 курс докторанты
  • Омарова Анара - кіші ғылыми қызметкер, 2 курс докторанты
  • Котляров Александр Александрович - жетекші инженер

Пайдаланылып жүрген әдістемелерге, материалдарға және жабдықтарға қарағанда әзірленіп жатқан әдістемелердің, материалдардың және жабдықтардың артықшылықтары:

  • Анализдің өзіндік құнының айтарлықтай төмендігі (10 есеге дейін) материалдар мен жабдықтарға минималды шығындар, сондай-ақ автоматтандыру есебінен.
  • Қоршаған ортаға улы қосылыстардың және улы қалдықтардың шығарылуының іс жүзінде толық болмауы.
  • Салыстырмалы дәлдіктер мен анықтау шектері.

Потенциалды әзірлеме пайдаланушыларына:

Егер сіз әзірленіп жатқан әдістемелерді, материалдарды немесе жабдықтарды пайдалануға қызығушылық танытсаңыз, жоба жетекшісі Кенесов Булат Нурланұлына bkenesov@cfhma.kz мекенжайы бойынша хабарласыңыз. Біз зертхана әзірлемелерін коммерцияландыру және енгізумен айналысуға дайын компанияларды үнемі іздейміз.

Жоба бойынша жарияланымдар:
Халықаралық журналдардағы мақалалар:

  1. Zhakupbekova A., Baimatova N., Psillakis E., Kenessov B., 2021. Quantification of trace transformation products of rocket fuel unsymmetrical dimethylhydrazine in sand using vacuum-assisted headspace solid-phase microextraction. Environmental Science and Pollution Research, In Press, DOI: 10.1007/s11356-021-17844-1 (IF=4.223, "Environmental Sciences" бөлімінде екінші квартиль)
  2. Bukenov B., Baimatova N, Kenessov B., 2021. Quantification of transformation products of rocket fuel unsymmetrical dimethylhydrazine in air using solid-phase microextraction. Journal of Separation Science In Press, DOI: 10.1002/jssc.202100684. (IF=3.645, "Chemistry, Analytical" бөлімінде екінші квартиль)
  3. Омарова А., Байжан А., Байматова Н., Кенесов Б., Каземиан Х., 2021. New in situ solvothermally synthesized metal-organic framework MOF-199 coating for solid-phase microextraction of volatile organic compounds from air samples. Microporous and Mesoporous Materials 328, 111493. DOI: 10.1016/j.micromeso.2021.111493 (IF=5.455, "Қолданбалы химия" бөлімінде бірінші квартиль)
  4. Оразбаева Д., Koziel J.A., Trujillo-Rodriguez M., Anderson J., Kenessov B., 2020. Polymeric ionic liquid sorbent coatings in headspace solid-phase microextraction: A green sample preparation technique for the determination of pesticides in soil. Microchemical Journal 157, 104996.  DOI: 10.1016/j.micromeso.2021.111493 (IF=3.594, "Chemistry, Analytical" бөліміндегі бірінші квартиль)
  5. Керімрай А., Байматова Н, Ибрагимова О.П., Букенов Б., Кенесов Б., Алимбаева Д., Каража Ф., 2020. Assessing air quality changes in large cities during COVID-19 lockdowns: The impacts of traffic-free urban conditions in Almaty, Қазақстан. Science of the Total Environment 730, 139179. (IF=6.551, "Environmental Sciences" бөліміндегі бірінші квартиль)
  6. Ibragimova O.P., Baimatova N., Kenessov B., 2019. Low-cost quantitation of multiple volatile organic compounds in air using solid-phase microextraction. Separations 6, 51. (IF=1.9, "Chemistry, Analytical" бөліміндегі үшінші квартиль)
  7. Kenessov B., Derbissalin M., Koziel J.A., Kosyakov D.S., 2019. Modeling solid-phase microextraction of volatile organic compounds by porous coatings using finite element analysis. Analytica Chimica Acta 1076, 73-81. (IF = 5.123, "Chemistry, Analytical" бөлімінде бірінші квартиль)
  8. Zhakupbekova A., Baimatova N., Kenessov B., 2019. A critical review of vacuum-assisted headspace solid-phase microextraction for environmental analysis. Trends in Environmental Analytical Chemistry 22, e00065. (IF = 4.462, "Chemistry, Analytical" бөліміндегі бірінші квартиль).
  9. Tursumbayeva M., Koziel J.A., Maurer D., Kenessov B., Rice S., 2018. Development of Time-Weighted Average Sampling of Odorous Volatile Organic Compounds in Air with Solid-Phase Microextraction Fiber Housed inside a GC Glass Liner: Proof of Concept. Molecules 24, 406. (IF = 3.098, "Chemistry, Multidisciplinary" бөлімінде екінші квартиль).
  10. Kenessov B., Koziel J.A., Baimatova N., Demyanenko O.P., Derbissalin M., 2018. Optimization of time-weighted average air sampling by solid-phase microextraction fibers using finite element analysis software. Molecules 23, 2736. (IF = 3.098, "Chemistry, Multidisciplinary" бөліміндегі екінші квартиль).
  11. Orazbayeva D., Kenessov B., Psillakis E., Nassyrova D., Bektassov M., 2018 Determination of transformation products of unsymmetrical dimethylhydrazine in water using vacuum-assisted headspace solid-phase microextraction. Journal of Chromatography A 1555, 30-36. (IF = 3.981, "Химия, аналитикалық" бөлімінде бірінші квартиль).
  12. Бакайкина Н.В., Кенесов Б., Ульяновский Н.В., Косяков Д.С., 2018. Quantification of transformation products of rocket fuel unsymmetrical dimethylhydrazine in soils using SPME and GC-MS. Talanta 184, 332-337. (IF = 4.162, "Chemistry, Analytical" бөліміндегі бірінші квартиль)

Конференция тезистері:

  1. Kenessov B., Koziel J.A., Derbissalin M., Demyanenko O. Improved model of air sampling by porous SPME fibers based on COMSOL Multiphysics software. Abstracts of 20th International Symposium on Advances in Extraction Technologies ExTech-2018, Ames, Iowa, USA, 2018. P.20.
  2. Жақыпбекова А.А., Байматова Н.Х., Кенесов Б.Н. Топырақтағы асимметриялық диметилгидразиннің трансформация өнімдерін газ хроматографиясы әдісімен вакуумдық бу фазалық қатты фазалық микроэкстракциямен анықтау. Қоршаған орта нысандарын талдау бойынша халықаралық қатысумен өткен XI Бүкілресейлік конференцияның тезистері "Экоаналитика-2019", Пермь, Ресей, 2019. Б.75.

Website Builder Software