Payg‘amov Raximjon Abdukayumovichning
fan doktori (DSc) dissertatsiyasi himoyasi haqida e’lon
I. Umumiy ma’lumotlar. Dissertatsiya mavzusi, ixtisoslik shifri (ilmiy daraja beriladigan tarmog‘i nomi): «Tabiiy va o‘simlik ko‘mirlarini kislotali faollash, ularning strukturasi va metall ionlariga nisbatan adsorbsiya faolligini tadqiq qilish» 02.00.11 – Kolloid va membrana kimyosi (kimyo fanlari).
Dissertatsiya mavzusi ro‘yxatga olingan raqam: B2025.3.DSc/K236.
Ilmiy maslahatchi: Eshmetov Izzat Dusimbatovich, texnika fanlari doktori, professor.
Dissertatsiya bajarilgan muassasa nomi: Umumiy va noorganik kimyo instituti.
IK faoliyat ko‘rsatayotgan muassasa nomi, IK raqami: Umumiy va noorganik kimyo instituti, DSc.02/30.12.2019.K/T.35.01.
Rasmiy opponentlar: Adizov Bobir Zamirovich, texnika fanlari doktori, professor; Xandamov Davron Abduqodirovich, kimyo fanlari doktori, professor; Seytnazarova Oksana Muratbaevna, kimyo fanlari doktori, dotsent.
Yetakchi tashkilot: Namangan davlat texnika universiteti.
Dissertatsiya yo‘nalishi: nazariy va amaliy ahamiyatga molik.
II. Tadqiqotning maqsadi: tabiiy va o‘simlik ko‘mirlarini kislotali faollashtirishni amalga oshirish, ularning tuzilishi va metall ionlariga nisbatan adsorbsion faolligini aniqlashdan iborat.
III. Tadqiqotning ilmiy yangiligi:
qo‘ng‘ir ko‘mirlar (UR va BSSh) ni 800 °C da termik faollashtirish natijasida namunalarda sezilarli darajada uglerod miqdori ortadi (mos ravishda 73,7 % va 56,3 %), kislorod (24,4 % va 27,8 %) hamda kalsiyga boy aralashmalar (0,75 % va 15,4 %) sezilarli darajada kamayib, bu esa 0,2–2 mkm o‘lchamdagi tarmoqlangan g‘ovakli strukturaning shakllanishiga olib keladi. BSSh 800 namunasi g‘ovakliklari asosan < 100 nm o‘lchamdagi tor yoriqlardan tashkil topgan zich uglerod-mineral qatlamli morfologik tuzilmani saqlab qolishi aniqlangan;
ODK va ODA ko‘mir namunalari 500–600 °C hamda 700–800 °C harorat oralig‘ida termik faollashtirilganda, ularning yod soni mos ravishda 56 va 41 mg J₂/g dan 180–189 mg J₂/g gacha oshib, bu esa ODK namunasi uchun solishtirma sirt yuzasining 96 dan 161 m²/g gacha, ODA uchun esa 82 dan 139 m²/g gacha ortishi va 2 nm dan kichik bo‘lgan mikrog‘ovaklarning rivojlanishi bilan bog‘liqligi isbotlangan;
3–5 % li H₃PO₄ va HCl eritmalari bilan ishlov berib, so‘ngra 800 °C da bug‘-gaz faollashtirish natijasida dastlabki xomashyolardan 23–33 % va 400 oCda olingan UR-400, BSSh-400, ODK-400 va ODA-400 karbonizatlaridan 37–58 % uglerodl saqlagan mahsulot olishga erishiladi, bunda yog‘och asosli namunalar 56–59 % ni tashkil etishi, qo‘ng‘ir ko‘mirlar esa 36–41 % uglerod qoldig‘ini saqlab qolishi aniqlandi, bu esa ularning kislota ta’siriga nisbatan yuqori sezuvchanligini ko‘rsatishi isbotlangan;
H₃PO₄ va HCl eritmalari bilan 800 °C haroratda kimyoviy faollashtirish natijasida olingan ko‘mir karbonizatining azot adsorbsiyasi IV tip izotermasi H4 tipdagi gisterezis bilan shakllanib, H₃PO₄ bir tekis taqsimlangan tor yoriqli mikrog‘ovaklarning (R≈ 45–47 Å) saqlanishini, HCl esa hajman kattaroq g‘ovakli kanallar va yoriqlarni shakllantirib, bu esa nisbiy yuzaning 30–50 % ga oshishiga (S=896 m²/g gacha) olib kelishi aniklangan;
o‘simlik qoldiqlaridan olingin karbonizatlar (ODK, ODA) HCl bilan faollashtirilganda yuqori reaktivlik va g‘ovak tuzilishining shakllanish tezligini namoyon etadi (Va≈1,06 sm³/g, R≈44,8 Å), H₃PO₄ bilan faollashtirish esa yanada bir xilda taqsimlangan kichikroq g‘ovakli tuzilmani shakllantiradi, bu esa adsorbent teksturaviy xususiyatlarini ifloslantiruvchi moddalarning molekulalari yoki ionlari o‘lchamiga mos ravishda yo‘naltirish imkoniyatini taqdim etishi asoslangan;
ODK turidagi ko‘mirlarning 800 °C da kislotali faollashtirish og‘ir metall ionlariga nisbatan sorbsion sig‘imini termik faollashtirilgan ODK-800 bilan solishtirganda 20–30 % ga oshiradi, bu esa qo‘shimcha mikrog‘ovaklarning hosil bo‘lishi va tarkibiga kislorodli funksional guruhlarning kiritilishi bilan bog‘liqligi isbotlangan;
termik va kimyoviy faollashtirilgan ko‘mirlarda Pb²⁺ va Cu²⁺ ionlarining adsorbsiyasi monomolekulyar kimyoviy sorbsiyaga asoslangan bo‘lib, u Lengmyur modelining bir jinsli mikrog‘ovaklardagi mexanizmi bo‘yicha amalga oshadi, Cr³⁺ ionlarining adsorbsiyasi esa ikki bosqichda kechadi: avval mezog‘ovaklarda, so‘ngra mikrog‘ovaklarda, bu esa Cr³⁺ ionlarining gidrokso- va okso-komplekslari hosil qilishi bilan izohlanadi, ular esa avvalo yirikroq g‘ovaklarning to‘lishini talab qilishi aniqlangan.
IV. Tadqiqot natijalarining joriy qilinishi. Termik va kimyoviy faollashtirilgan uglerodli adsorbentlar olish bo‘yicha olingan ilmiy natijalar asosida:
og‘ir metal ionlarining faollashtirilgan ko‘mirlarga adsorbsiyasi haqidagi ma’lumotlar va xulosalar “Tabiiy va aniq fanlarni o‘qitish metodikasi (Kimyo)” mutaxassisligi magistratura bosqichi talabalari uchun mo‘ljallangan “Sirt yuzasi hodisalari va adsorbsiya” nomli darslikning mazmunida o‘z aksini topgan (Sertifikat №491160). Natijada, bu oliy ta’lim muassasalari magistratura talabalarining ko‘mirlarni faollashtirish, adsorbentlardagi eritmalardan adsorbsiyalash mexanizmlari bo‘yicha bilimlarini kengaytirish va chuqurlashtirish imkonini bergan;
o‘simlik xom ashyosidan faollashtirilgan ko‘mir olish usuliga O‘zbekiston Respublikasi Adliya vazirligi tomonidan ixtiro patenti olingan (IAP 20230230 11.04.2023). Natijada, o‘simlik biomassalari asosida sorbent olish usuli ishlab chiqish imkonini bergan;
kislotali modifikatsiyalangan ko‘mirlar asosidagi sorbentlarni olish usuli amaliyotga joriy etilgan bo‘lib, u «Farg‘ona suv ta’minoti» AJ Qo‘qon shahar filialida tatbiq etilgan (O‘zbekiston Respublikasi Qurilish va uy-joy kommunal xo‘jaligi vazirligining 2025 yil 19 sentyabrdagi 34-06/10669-sonli ma’lumotnomasi asosida). Natijada, kislotali modifikatsiyalangan ko‘mir adsorbentlardan foydalanish suvdagi og‘ir metallar miqdorini import analoglariga nisbatan ikki baravar kamaytirishga imkon beradi;
og‘ir metallar va boshqa organik ifloslantiruvchi moddalarni o‘z ichiga olgan sanoat oqova suvlari uchun mo‘ljallangan tozalash texnologiyasi «Farg‘ona suv ta’minoti» AJ Qo‘qon shahar filialida “2026–2030 yillarda amaliyotga joriy etish bo‘yicha istiqbolli ishlanmalar ro‘yxati”ga kiritilgan (O‘zbekiston Respublikasi Qurilish va uy-joy kommunal xo‘jaligi vazirligining 2025 yil 19 sentyabrdagi 34-06/10669-sonli ma’lumotnomasi asosida). Ushbu texnologiyaning kislotali usulda faollashtirilgan uglerodli adsorbentlar ishtirokida tozalash tizimida qo‘llanilishi 600-900 daqiqagacha bo‘lgan vaqt oralig‘ida og‘ir metallar va organik ifloslantiruvchilarning 95 % gacha bo‘lgan qismini tozalash imkonini beradi.
