Докторант НУ предлагает решение для очистки сточных вод

Сегодня мы беседуем с Жандосом Тауановым, выпускником программы Ph.D. Школы инженерии и цифровых наук  (PhD in Science, Engineering and Technology). Он рассказал нам о своем исследовании и работе в Южной Корее. 

— Весной этого года я защитил диссертацию по специальности Material Science and Engineering. Сейчас, в рамках постдокторального гранта Korean Research Fellowship, я работаю в Южной Корее. Все расходы оплачивает правительство Республики Корея. 

1. Расскажите о Вашей диссертационной работе. Изучению какой темы она посвящена? 

Моя диссертационная работа называлась “Fly ash derived zeolites and nanocomposites for removal of mercury and iodide from water”, в ней я исследовал очистку сточных вод от ртути и ионов йода c использованием циолитов и нанокомпозитов. С темой я определился еще в 2015-м году. Изначально проект был предложен профессором департамента Mechanical Engineering – профессором Григориосом Итскосом (Grigorios Itskos). С октября 2015 мы вместе с профессором начали работу в данном направлении. Мы использовали летучую золу угля и получали из нее цеолиты и нанокомпозиты с серебром для использования их в очистке сточных вод. Летучие золы угля мы получали с теплостанции Нур-Султана и Усть-Каменогорска, где используют уголь для получения электроэнергии. 

К сожалению, к концу декабря профессор Григорис Итскос покинул НУ для работы в американском университете, хотя все же остался моим внешним супервайзером. Свою работу я продолжил с профессором Василеосом Инглезакисом, а также с профессором Давал Шахом, которые оказали мне немалую помощь и поддержку как в работе над теоретической частью – симуляцией и моделированием, так и в лабораторной и экспериментальной ее части. Так, только в этом году совместно с супервайзерами я опубликовал две статьи в хороших журналах которые входят в Q1 и Q2 рейтинги. 

Что касается нынешней моей работы в рамках постдокторальной программы в Корее, то договоренность по ней была достигнута в 2019 году, когда в НУ приехал профессор из корейского университета Джэбеом Ли (Jaebeom Lee). Меня заинтересовало направление его исследований, хотя это было что-то принципиально новое для меня — биомедицинская инженерия. Я сказал профессору о своей заинтересованности в проекте, выслал свое резюме и через три месяца мы вместе написали заявку на грант Korea Research Fellowship. В сентябре я получил приглашение на постдокторальную программу и уже в конце ноября мы с семьей уехали на работу в Chungnam National University. Но прежде, сразу после защиты диплома, я принял участие в месячной стажировке в Венгрии, в Будапештском Университете. По сей день я поддерживаю связь с венгерскими исследователями, совместно с которыми, а также с моим супервайзером Василлиосом Иглезакисом, мы пишем статью, связанную с тематикой моего исследования. 

2. В чем прикладное значение Вашей работы?  Есть ли уже определенные результаты реализации Вашего проекта или ожидаются ли в ближайшем будущем?

Мое исследование в целом носит, я бы сказал, фундаментально-прикладной характер. Приоритетное внимание мы уделяли, прежде всего, изучению фундаментальной части: структуры материала, его взаимодействия с загрязнителями, механизму их удаления, моделированию. В практической плоскости проект может быть использован в сфере охраны окружающей среды для очистки сточных вод. В случае, если материал будет очень хорошо себя показывать при удалении неорганических ионов, его можно будет масштабировать и использовать в металлургической индустрии. Мы провели серию экспериментов в лабораторных условиях, в перспективе можно увеличить их масштабы до полупромышленных размеров, чтобы лучше изучить материал и подобрать оптимальные параметры для очистки. В будущем мы планируем это сделать, но на данном этапе мы все еще изучаем фундаментальную часть: улучшаем и оптимизируем свой материал.

3. Что, по вашему мнению, важно при работе над диссертацией? Что помогало Вам в процессе проведения исследований? 

Процесс работы над PhD-проектом нелегкий. После поступления могут появиться мысли, что впереди еще 3-4 года и можно все успеть, но в ходе исследований понимаешь, что не все так легко, как кажется на первый взгляд. Не все эксперименты, к сожалению, дают положительный результат. К примеру, из 100 экспериментов успешными могут быть лишь 2-3, и необходимо работать с ними, оптимизировать, чтобы получить в итоге значимый результат. Кроме того, необходимы публикации в международных рецензируемых журналах, где работу проверяют и комментируют как минимум три независимых рецензентa. 

Более того, когда ты проводишь исследование, в нем должна быть своя «изюминка»: новизна, инновации, фундаментальная и прикладная части. Иными словами, важно показать что нового ты привносишь в тематику исследования. При этом все это необходимо уметь правильно представить, доказать и презентовать рецензентам и редактору журнала. Если активно работать в этом направлении с самого начала, то в итоге можно получить неплохие результаты. В период работы над диссертацией я опубликовал четыре работы в очень хороших журналах (три в Q1 и один в Q2). После защиты опубликовал еще одну статью — обзор литературы по своей тематике и одну статью «research» по итогам экспериментов. Считаю, что это был неплохой результат, которым я очень доволен. 

Как я уже сказал, у меня были очень хорошие научные руководители, которые работали как инь и янь: основной руководитель Василлиос был строгим и требовательным, a co-руководитель Давал – добрым и мягким. Такой был своеобразный баланс между руководителями. Поскольку у меня было экспериментальное исследование, в основном, я работал с Василлиосом, проводил исследования, дискутировал. Давал помогал мне писать манускрипты, делился советами. 

Оснащение лабораторий в НУ очень хорошее, и это предоставляет большие возможности для проведения исследований. Кроме того, обучение в НУ дает возможность участвовать в международных конференциях и семинарах. Так, в период своей учебы я побывал на конференции в Барселоне и на семинаре по водным вопросам в Греции, по итогам которой опубликовал свои тезисные статьи. Вообще, по требованиям Ph.D. программы, нужно опубликовать две статьи, я опубликовал 4 статьи и три тезисные статьи. 

И, наконец, поддержка семьи является самым важным и необходимым условием успешного завершения работы. Мои родные и близкие очень сильно меня поддержали. Я стал отцом в 2018 году, и мне приходилось непросто. Когда у тебя семья, маленький ребенок, а тебе нужно заниматься, делать исследование, то это всегда нелегко. Но моя жена и мои родители всегда были для меня надежным тылом. 

4. Расскажите о  Ваших дальнейших планах?

Сейчас, хотя я и работаю в Корее, я подаю заявки на гранты по своей тематике в Казахстане. Продолжаю работать над своим исследованием, мы планируем в перспективе включить в наш проект новые материалы с магнитными свойствами. Если ранее в проекте мы исследовали процесс очистки с использованием циолитов и нанокомпозитов, то теперь мы хотим также исследовать этот процесс с включением магнитных свойств, поскольку действие постоянного магнита позволит облегчить процесс регенерации материала после очистки сточных вод. По данному проекту в июне-июле мы уже подали один грант в МОН РК. По схожей тематике, для получения и изучения новых материалов, я подал еще один грант, но в этом проекте мы изучаем возможности удаления новых видов загрязнителей: фармакологических препаратов и лекарственных средств. Это одно из новых направлений в данной работе, которое стало активно изучаться учеными только в последние 5-10 лет.

В целом, я считаю, что нетворкинг – очень важная вещь, которая помогает не только приобрести новые знания, но и наладить сотрудничество с интересными людьми.  К примеру, на одном из мероприятий, воркшопе под названием «Water Pollution and Climate Change Workshop”, организованном University of Durham (UK) и Climate Change Coordination Center (Kazakhstan), я познакомился с профессором университета Coventry Анной Богуш (Anna Bogush). После защиты диссертации она предложила мне подать заявку на Newton International Fellowship of Royal Society. В этом году мы написали проектное предложение и подали заявку. Сейчас ожидаем результатов. Так что после нынешнего fellowship опыта, который заканчивается в конце ноября, я надеюсь поработать год в Великобритании и параллельно вести свои проекты в Казахстане по грантам МОН РК.

  5. Что бы Вы рекомендовали будущим докторантам и тем, кто выбрал для себя научную стезю?

Будущим докторантам я бы рекомендовал начинать исследование во время учебы на магистратуре, либо еще раньше — на последнем году обучения по программе бакалавриата. Если это экспериментальное исследование, то, тем более, нужно начинать его загодя: изучать лабораторию, инструменты, как следует с ними работать. Если есть необходимость компьютерного моделирования, то и здесь нужно начинать работу заранее. Второй момент — необходимо читать очень хорошие научные журналы: Nature, Science и так далее. Изучая их, можно находить нишевые направления, перспективные и актуальные темы для будущих исследований. 

При выборе супервайзера проекта я бы советовал обращать внимание на то, насколько он активен. Следует изучить, чем занимается профессор, какие у него публикации, где он публиковался, интересно ли тебе это направление. Если нет, то нужно искать другого профессора. Можно дополнительно налаживать контакты с международными экспертами, которые работают в сфере вашего исследования. При этом стараться находить общие вопросы, которые можно исследовать совместно, а также подавать на международные гранты. К примеру, в Великобритании есть множество грантов, в том числе мобильных, в рамках которых можно поехать в страну на определенное время и провести исследование совместно с международными учеными.

Если исследование носит экспериментальный характер, то необходимо учитывать наличие лабораторно-технической базы, необходимость закупа материалов, инструментов, реагентов. В Казахстане зачастую это не всегда просто. Заказы приезжают как минимум через 3 месяца, а иногда через 6 или даже 9 месяцев. Поэтому я бы советовал такие вопросы учитывать по возможности заранее, заказывать все необходимое через школу, либо делать исследование, по которому уже имеется база реагентов и инструментов. Также можно использовать возможности, открывающиеся в рамках сотрудничества университетов, научно-исследовательских институтов, проводить совместную с ними работу. 

В целом, обучение по Ph.D. программе – это психологически и морально нелегкий процесс. К сожалению, в нем не всем удается дойти до конца. Это удается только тем, кто, несмотря на сложности, последовательно движется вперед и проявляет упорство и настойчивость.