Реєстраційний номер
0525U000046, Докторська дисертація
На здобуття
Доктор хімічних наук
Дата захисту
27-02-2025
Статус
Підтверджена МОН
Назва роботи
Синтез і каталітичні властивості змішаних кислотних оксидів на основі елементів ІІI-IV груп.
Здобувач
Прудіус Світлана Володимирівна, Кандидат хімічних наук
Опонент Патриляк Любов Казимирівна
Опонент Іщенко Олена Вікторівна
Опонент Трипольский Андрій Іккійович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Інститут хімії поверхні ім. О. О. Чуйка Національної академії наук України
Опис
Дисертаційна робота присвячена синтезу складних оксидних композитів на основі елементів III-IV груп для процесів кислотно-основного каталізу, що дозволяє одержати сполуки з підвищеною силою кислотних центрів, включно з суперкислотними, та розробці біфункціональних каталізаторів, здатних одночасно каталізувати як кислотно-основні так і окисно-відновні перетворення C5-C6 карбогідратів і біоспиртів, що є перспективним напрямком для одержання цінних напівпродуктів і продуктів органічного синтезу, які в даний час виробляють з нафти та газу.
Показано вплив текстурних і кислотних властивостей WO3/ZrO2 на його каталітичну активність в реакції бензолювання толуолу до метилбензофенону. Запропоновано нову реакцію алкілування ізобутану ізобутанолом для одержання високооктанового моторного палива.
Вперше синтезовано висококислотні змішані ZrO2 SiO2 оксиди з природного концентрату циркону з максимальною силою кислотних центрів 11,35. Знайдено, що допування ZrO2 SiO2 іонами алюмінію та олова сприяє утворенню на поверхні потрійних ZrO2 SiO2 Al2O3 та ZrO2 SiO2 SnO2 змішаних оксидів суперкислотних центрів з Н0 = –14,52 та визначено оптимальні концентрації катіонів, які дозволяють одержати змішані оксиди з такою силою кислотних центрів. На основі даних РФЕ-, оптичної та 29Si, 27Al, 119Sn ЯМР спектроскопій запропоновано моделі суперкислотних льюїсівських центрів на поверхні потрійних ZrO2 SiO2 Al2O3 та ZrO2 SiO2 SnO2 оксидів, що включають координаційно ненасичені іони цирконію.
Показано, що завдяки високій кислотності змішані оксиди на основі системи ZrO2 SiO2, у тому числі одержані з природного концентрату циркону, є ефективними каталізаторами в такій практично важливій реакції, як конверсія вакуумного газойлю. Запропоновано використовувати потрійні суперкислотні оксиди як гетерогенні каталізатори замість агресивних мінеральних кислот в реакції олігомеризації тетрагідрофурану та конверсії фруктози до левулінової кислоти.
На основі механізму взаємодії спиртів з активними центрами оксидів, що містять мідь, розроблено селективний Cu/ZnO-ZrO2-Al2O3 каталізатор для одностадійного процесу одержання етилацетату з біоетанолу. Вперше запропоновано селективний Cu/ZnO-Al2O3 каталізатор для перетворення тетрагідрофурфурілового спирту до δ валеролактону та його подальшого амідування до δ валеролактаму, як прекурсорів для одержання полімерів, що біорозкладаються.
Розроблено нові ефективні каталізатори на основі змішаних оксидів, що містять діоксид олова, для одержання етил- і метиллактату з С5-С6 карбогідратів як відновлювальної сировини. Запропоновано схему перетворення фруктози в етиллактат на ізольованих іонах IVSn4+ як кислотних центрах Льюїса. Вперше показано можливість одержання метиллактату та метилгліколяту з ксилози на CeO2 SnO2/Al2O3 каталізаторі в проточному режимі.
Ключові слова: змішані оксиди, суперкислоти, оксид цирконію, оксид кремнію, оксид олова, оксид алюмінію, біфункциональні каталізатори, мідьвмісні каталізатори, етилацетат, δ валеролактон, фруктоза, ксилоза, метиллактат.
Дата реєстрації
2025-02-05
Додано/оновлено в НРАТ
2025-02-05 / 2026-07-02
