Search academic texts

Information × Registration Number 0526U000059, Doctoral dissertation Status Доктор хімічних наук Date 07-04-2026 popup.evolution o Title Catalytic properties of carbon nanomaterials in hydrogenation reactions of organic substances Author Igor Bychko, к.х.н. popup.advisor Petro Y. Stryzhak popup.opponent Valerii O. Zazhyhalov popup.opponent Liubov K. Patryliak popup.opponent Olena V. Ishchenko popup.review Svitlana M. Orlyk popup.review Serhii О. Soloviov popup.review Shcherban Nataliia D. Description Робота присвячена з’ясуванню впливу структури та функціонального складу поверхні вуглецевих наноматеріалів та багатофазних каталізаторів на їх основі на перебіг гетерогенно-каталітичних процесів гідрування органічних речовин та виявленні основних чинників, що забезпечують каталітичну активність вуглецевих наноматеріалів у процесах гідрування та дегідрування. Об’єкти дослідження: вуглецеві наноматеріали та нанофазні каталізатори на основі вуглецевих наноматеріалів, а саме, вуглецеві нанотрубки, оксид графену, відновлений оксид графену, термоструктурований поліанілін, вуглеві нановолокна, графіт, активоване вугілля, наноматеріали з нанесеними на вуглецеві нанотрубки наночастинками заліза, інкапсульованими у вуглецеві нанотрубки наночастинками нікелю, та з нанесеними на оксидні системи вуглецевими точками. Предмет дослідження: вплив структурних характеристик та функціонального складу поверхні одержаних вуглецевих наноматеріалів на перебіг гетерогенно-каталітичних процесів гідрування да дегідрування органічних сполук на прикладі реакцій гідрування етилену, 4-нітротолуолу, α-метилстиролу та дегідрування етану. Методи дослідження: рентгенофазовий аналіз (РФА), просвічуюча електронна мікроскопія високої роздільної здатності (ПЕМВРЗ), скануюча електронна мікроскопія (СЕМ), рентгенофотоелектронна спектроскопія (РФЕС), інфрачервона (ІЧ) спектроскопія, раманівська спектроскопія, адсорбційний метод визначення питомої поверхні, елементний аналіз, хемосорбція СО, рентгенофлюоресцентний аналіз, кінетичні методи дослідження каталітичних реакцій. Розроблено наукові засади створення каталізаторів гідрування на основі вуглецевих наноматеріалів. Виявлено основні чинники, які визначають каталітичну дію вуглецевих наноматеріалів у реакціях гідрування органічних сполук у газовій та рідкій фазах. Представлено новий тип активних центрів дегідрування метанолу для вуглецевих наноматеріалів яким є структурний дефект типу «вакансія». Розвинуто напрям створення ефективних нанофазних каталізаторів на основі вуглецевих наноматеріалів для гетерогенно-каталітичних процесів гідрування та дегідрування. Вперше, на прикладі відновленого оксиду графену, експериментально показано здатність вуглецевого наноматеріалу проявляти каталітичну активність у реакціях гідрування за атмосферного тиску та показано, що найбільша каталітична активність досягається для графітизованих вуглецевих наноматеріалів та матеріалів з розвиненою поверхневою π-спряженою системою. Встановлено, що вуглецеві наноматеріали характеризуються високою стабільністю при гідруванні ненасичених сполук та показано, що збільшення вмісту кисню у структурі вуглецевих матеріалів та збільшення вмісту аморфної фази призводять до зменшення каталітичної активності. Вперше продемонстровано здатність поліаніліну проявляти каталітичну активність у реакціях гідрування. Показано, що активність поліаніліну суттєво залежить від температури його обробки. Термоструктурований поліанілін проявляє каталітичну активність у газофазному гідруванні етилену, гідруванні нітросполук та сполук з C=C зв’язком у рідкій фазі. Запропоновано методики синтезу Ni@ВНТ з використанням методу імпрегнування, що дозволяє одержати наноматеріал з наночастинками Ni, інкапсульованими у зовнішніх стінках ВНТ та повністю покритими вуглецем, що запобігає контакту Ni з повітрям та реакційним середовищем. Виявлено, що перенесення заряду в таких системах з металу на ВНТ відіграє ключову роль у регулюванні каталітичної активності Ni@ВНТ. Вперше показано, що вуглецьвмісні матеріали, що не містять метал, можуть проявляти каталітичну активність у реакції водяного зсуву та вперше продемонстровано, що каталітичне перетворення метанолу на вуглецевих наноматеріалах може перебігати в тому числі і шляхом розкладу метанолу на CO та H2. Запропоновано новий тип активного центру дегідрування метанолу, яким є структурний дефект типу «вакансія». На прикладі гідрування 4-нітротолуолу на вуглецевих нанотрубках у рідкій фазі показано, що роль розчинника відіграє значну роль в зазначеному процесі, при чому концентрація розчиненого водню є вторинним фактором. Проведення процесу у присутності протоноакцепторних та полярних розчинниках призводить до збільшення конверсії 4-нітротолуолу. Показано, що швидкість гідрування сполук з подвійним зв’язком у рідкій та у газовій фазах на вуглецевих наноматеріалах є спіставною. Registration Date 2026-03-11 popup.nrat_date 2026-03-11 Close