Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0521U101115, Докторська дисертація На здобуття Доктор хімічних наук Дата захисту 27-04-2021 Статус Запланована Назва роботи Вплив структури нанофазних каталізаторів на окиснювальне перетворення монооксиду вуглецю та метану Здобувач Космамбетова Гульнара Радіївна, Керівник Стрижак Петро Євгенович Консультант Стрижак Петро Євгенович Опонент Брей Володимир Вікторович Опонент Іщенко Олена Вікторівна Опонент Патриляк Любов Казимирівна Опис Дисертаційну роботу присвячено розвитку наукових засад створення ефективних каталізаторів для гетерогенно-каталітичних процесів окиснювального перетворення СО і метану. На прикладі реакцій окиснення СО, глибокого окиснення метану, окиснювального карбонілювання метану в С2+-оксигенати (оцтову кислоту, етанол, метилацетат); а також вибіркового окиснення СО у надлишку водню показано, що основним чинником, який визначає селективність дії каталізаторів у напрямку глибокого, селективного та вибіркового окиснення є структура активного центра. Для кожного типу реакцій, незалежно від хімічної природи компонентів каталізатора, структура активного центра характеризується певними спільними ознаками. Показано, що стабілізація активного центра в реакційних умовах, зокрема, високих температур реакцій глибокого окиснення і окиснювального карбонілювання метану, а також відновлювального середовища реакції вибіркового окиснення СО забезпечується створенням певної структури нанофазного каталізатора, що визначається його структурно-розмірними характеристиками та просторовим розташуванням компонентів. Встановлено залежності активності бінарних оксидних каталізаторів окиснення СО від розміру наночастинок компонентів, обумовлені особливостями їх структури, що виникають внаслідок різного вмісту кристалічної фази (Cr2O3-Al2O3); агломерації наночастинок (CuO-MgO, Y2O3/ZrO2, Fe2O3-Al2O3, WOx/SiO2), фазових перетворень γ-Fe2O3 → α-Fe2O3 (Fe2O3-Al2O3); формування міжзеренних границь (Y2O3/ZrO2). За результатами дослідження каталітичних властивостей феритів структури шпінелі MeFe2O4 (Ме = Co, Ni) встановлено вплив способу приготування на їх активність у реакції глибокого окиснення метану. З’ясовано вплив розмірного фактора на швидкість реакції, який полягає у підвищенні питомої активності феритів при зменшенні розміру їх частинок, в результаті чого досягається зниження на 100–150 °С температури повної конверсії метану. Встановлено, що включення до складу алюмомарганцевих каталізаторів структурних і текстурних модифікаторів (оксиди La, Ba, Sr) сприяє стабілізації нанодисперсних компонентів – оксидів марганцю і метастабільних модифікацій носія -1 та забезпечує термічну стійкість каталізаторів після високотемпературної обробки. Обґрунтовано ефективність способу приготування багатокомпонентних нанофазних алюмомарганцевих каталізаторів в нерівноважних умовах з пересичених розчинів. Вперше показано можливість перебігу газофазної реакції окиснювального карбонілювання метану з утворенням С2+-оксигенатів за використання як окисника молекулярного кисню, в присутності каталізаторів, активною фазою яких є продукти термічного розкладу селенохлоридів родію на вуглецевих і кремнеземистих носіях. Встановлено вплив структурно-розмірних характеристик компонентів оксидних мідноцерієвих систем та хімічної природи носія (оксидів алюмінію, титану, цирконію та марганцю) на формування активних центрів каталізаторів процесу вибіркового окиснення СО у надлишку водню. Запропоновано спосіб одержання селективних каталізаторів вибіркового окиснення СО у надлишку водню шляхом інтегрування оксидів міді, церію і цирконію певного розміру в просторово-організовану систему, з утворенням активних центрів – зон міжфазної взаємодії оксидів міді та церію на поверхні діоксиду цирконію. Розроблено нові ефективні каталізатори для промислово важливих процесів окиснювального перетворення СО й метану: нанофазні оксидні каталізатори які забезпечують повне окиснення метану до СО2 за температур 500−550 °С; оксидний мідь-церій-цирконієвий каталізатор для вибіркового окиснення СО в збагачених воднем сумішах, що забезпечує глибину очищення до 50 млн-1 СО. Ключові слова: нанофазний каталізатор, окиснення СО, глибоке окиснення метану, окиснювальне карбонілювання метану в С2+-оксигенати, вибіркове окиснення СО у надлишку водню, структура, активність, селективність, вибірковість, активні центри. Дата реєстрації 2021-05-13 Додано в НРАТ 2021-05-13 Закрити