This study presents the development of an environmentally benign and economically viable methodology for the synthesis of graphene-containing carbon materials derived from renewable agricultural residues, specifically walnut shells, rice husks, and apricot stones. The proposed synthesis route involves sequential stages of controlled pre-carbonization, desilicification, chemical activation with potassium hydroxide (KOH), and subsequent mild exfoliation, resulting in the formation of few-layer graphene with a high degree of structural ordering. Pre-carbonization carried out at 523–573 K, followed by activation at 1123 K, yields graphene sheets exhibiting a specific surface area of 1300–1800 m²/g, a carbon content of 60–90%, and an average pore diameter below 100 nm. The synthesized materials were subjected to comprehensive physicochemical characterization using BET surface area analysis, Raman spectroscopy, FTIR spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and atomic absorption flame emission spectrophotometry. Raman spectroscopic analysis revealed an I_G/I_2D intensity ratio of approximately 1.5–2.0, indicating the presence of graphene structures consisting of approximately four to five layers. To enhance adsorption performance, the graphene-containing carbon materials were further functionalized with sulfuric acid, and the successful incorporation of surface functional groups was confirmed by FTIR spectroscopy. The adsorption properties of the functionalized graphene-containing carbon materials were evaluated in aqueous solutions containing sodium, potassium, calcium, and magnesium salts, demonstrating adsorption efficiencies of up to 80%. Compared to conventional biomass-derived graphene synthesis methods, the developed approach produces materials with enhanced porosity, higher graphitic ordering, and improved chemical purity. These characteristics highlight the strong potential of the synthesized graphene-containing carbon materials for applications in energy storage systems, adsorption-based water purification technologies, and environmentally sustainable nanotechnological applications.

Настоящая работа посвящена оценке возможности использования безоболочных эмульсионных взрывчатых веществ с температурой около 60 ℃ при ведении взрывных работ на месторождениях Карагандинской области, где встречаются горные породы, агрессивность которых обусловлена содержанием серы и ее химических соединений. Актуальность исследования обусловлена риском снижения термохимической стабильности взрывчатых веществ на основе нитрата аммония при их контакте с пиритсодержащими рудами, что может приводить к незапланированным экзотермическим реакциям. В рамках исследования проведен рентгеноспектральный микроанализ и рентгенофазовый анализ для определения минерального и элементного состава, а также выполнены термические испытания. В результате исследования были разработаны мероприятия по промышленной безопасности, применительно и для аналогичных месторождений Республики Казахстан Осы жұмыс Қарағанды облысының кен орындарында, құрамында күкірт және оның химиялық қосылыстары бар тау жыныстары кездесетін жағдайларда, температурасы шамамен 60 ℃ болатын қабықшасыз эмульсиялық өнеркәсіптік жарылғыш заттарды жару жұмыстарында қолдану мүмкіндігін бағалауға арналған. Зерттеудің өзектілігі пиритқұрамды кендермен жанасу кезінде аммоний нитраты негізіндегі жарылғыш заттардың термохимиялық тұрақтылығының төмендеу қаупімен байланысты, бұл жоспардан тыс экзотермиялық реакцияларға әкелуі мүмкін. Зерттеу аясында минералдық және элементтік құрамды анықтау үшін рентгеноспектралдық микроанализ және рентгенфазалық талдау жүргізілді, сондай-ақ термиялық сынақтар орындалды. Зерттеу нәтижесінде Қазақстан Республикасындағы ұқсас кен орындары үшін де қолдануға болатын өнеркәсіптік қауіпсіздік шаралары әзірленді This study is devoted to assessing the feasibility of using shell-less emulsion industrial explosives with a temperature of about 60 °C in blasting operations at deposits in the Karaganda region, where rocks occur whose aggressiveness is обусловed by the presence of sulfur and its chemical compounds. The relevance of the study is determined by the risk of a decrease in the thermochemical stability of ammonium nitrate–based explosives when they come into contact with pyrite-containing ores, which may lead to unplanned exothermic reactions. Within the framework of the study, X-ray spectral microanalysis and X-ray phase analysis were carried out to determine the mineral and elemental composition, and thermal tests were also performed. As a result of the research, industrial safety measures were developed, applicable to similar deposits in the Republic of Kazakhstan as well