Роман Алексеевич Буянов — доктор химических наук, профессор, заслуженный деятель науки РСФСР, член-корреспондент АН СССР, один из основателей Института катализа. Работал в областях физической, неорганической, технической химии и катализа. Лауреат Ленинской премии за разработку и промышленное освоение технологии получения дейтерия методом ректификации жидкого водорода. В начале 1960-х руководил строительством ИК СО РАН, организацией его инфраструктуры и всех его служб.

«Роман Алексеевич был потрясающим ученым и организатором, но что касается его как личности, — с ним было хорошо работать тем, кто приходил в институт. Для меня он был наставником, и многие из современного руководства прошли через сотрудничество с Буяновым», — отметил председатель СО РАН, научный руководитель ИК СО РАН, академик РАН Валентин Николаевич Пармон.

В стипендиальном конкурсе им. Р.А. Буянова в этом году участвовали пять молодых ученых с разными темами — от улучшения свойств природных материалов до переработки попутных нефтяных газов.

Александра Ананьина, младший научный сотрудник Отдела физико-химических исследований на атомно-молекулярном уровне ИК СО РАН, аспирантка третьего года обучения разрабатывает методику модифицирования углеродных носителей введением азота, чтобы повысить термическую стабильность нанесенных металлических катализаторов.

«Наша методика допирования углеродных материалов азотом в статическом реакторе в присутствии NO позволяет получать материалы с заданными текстурными и химическими свойствами. Значительных результатов мы достигли в сотрудничестве с группой старшего научного сотрудника Отдела материаловедения и функциональных материалов, д.х.н. Галины Коваленко. На модифицированном материале N-Сибунит, созданном в институте, биокатализаторы на основе адсорбированной липазы показывают в 2–3 раза большую активность, чем системы на немодифицированных носителях. Кроме того, методика позволяет контролируемо влиять на характеристики нанесенных металлических катализаторов. Например, в системах Pd/N-Сибунит и Pd/N-МУНТ введение азота в состав носителя приводит к более узкому распределению частиц по размерам и изменению электронного состояния металла за счет взаимодействия с азотными центрами носителя», — рассказала исследовательница.

Младший научный сотрудник Инжинирингового центра ИК СО РАН, аспирант первого года обучения Арсений Люлюкин проводит разработку серии Cu-содержащих каталитических систем для окисления в кипящем слое катализатора (КСК). Технологию КСК применяют как для утилизации топлив и отходов, так и для окисления сероводорода из попутного нефтяного газа в элементарную серу.

«Выбор катализатора кипящего слоя для различных процессов окисления зависит от таких параметров, как активность, прочность и доступность. Для установок КСК чаще всего применяют катализаторы на основе хромитов меди и магния. Но у них есть ряд недостатков — высокая степень истирания, высокая стоимость и использование шестивалентного хрома на стадии синтеза, что требует строгого соблюдения мер безопасности. Мы разрабатываем серию доступных медьсодержащих катализаторов глубокого окисления. Наша цель — создать «библиотеку» катализаторов кипящего слоя, которая упростит выбор подходящих систем для различных процессов. В качестве носителя мы используем оксид алюминия, полученный методом окатывания и капельного формования, а также пропанты — перспективный альтернативный материал, широко применяемый в нефтегазовой промышленности. Исследования показывают, что на основе таких носителей возможно создание доступных и эффективных каталитических систем с повышенной прочностью и активностью в реакциях окисления», — отметил ученый.

Младший научный сотрудник Отдела нетрадиционных каталитических процессов ИК СО РАН, аспирант первого года обучения Максим Приданников занимается темой создания углеродных электродов для деионизации воды. Удаление растворенных минеральных солей необходимо для получения воды высокой степени очистки — для промышленности, научных экспериментов и бытового применения.

«В качестве электродов для деионизации чаще всего используют углеродные материалы, в частности, активированные угли. Это многообещающие соединения с несложным масштабированием процесса, низкой стоимостью и доступностью. Мы делаем акцент на повышении стабильности углеродных материалов и концентрировании редкоземельных металлов, которые востребованы в энергетике, машиностроении, микроэлектронике, ядерных технологий и т.д. Мы выяснили, что допирование углеродных материалов, например, фосфором, повышает их селективность электрохимической адсорбции в процессе емкостной деионизации», — пояснил он.

Младший научный сотрудник Инжинирингового центра ФИЦ «Институт катализа СО РАН», аспирантка первого года обучения Анастасия Сумина исследует каталитическое гидропревращение фурфурола — перспективного продукта переработки растительного сырья, применяемого во многих отраслях химической промышленности. Мировой объем производства фурфурола — более 400 тысяч тонн в год, однако в России при наличии богатой сырьевой базы работает лишь один завод мощностью две тысячи тонн в год.

«Мы создаем оригинальные каталитические системы, в присутствии которых можно достичь высокой селективности как по фурфуриловому спирту (до 100 %), так и по 2-метилфурану (до 80 %). Также мы ищем замену токсичным катализаторам на основе хрома, которые не подвергаются регенерации, то есть утилизируются после отработки», — рассказала исследовательница. 

Младший научный сотрудник Отдела материаловедения и функциональных материалов ИК СО РАН, аспирант первого года обучения Данил Шивцов представил работу по механохимическому синтезу Sn-содержащих катализаторов на основе металлов подгруппы железа и изучению их каталитической активности в процессе пиролиза углеводородов с получением углеродного наноматериала. Актуальность темы заключается в поиске более рациональных способов переработки природного и попутного нефтяного газа. В качестве одного из возможных решений предложен способ каталитического пиролиза углеводородов. Исследованием механизма протекания этого процесса занимался в свое время Роман Алексеевич Буянов.

«Факельное сжигание природного и попутного нефтяного газа не только наносит вред окружающей среде, но и приводит к безвозвратной потере углеводородного сырья. В качестве одного из возможных решений проблемы мы предлагаем каталитический пиролиз, протекающий по механизму карбидного цикла. Для увеличения каталитической активности металлов подгруппы железа используют промоторы. Мы показали, что олово является эффективной промотирующей добавкой для никелевого катализатора пиролиза C₂-C₄ углеводородов, содержащихся в природном и попутном нефтяном газе. Никель-оловянные системы были синтезированы с помощью механохимического сплавления, которое позволяет получать сплавы в одну стадию, без растворителей, без прокаливания, а также данный способ характеризуется возможностью масштабирования. Один из результатов экспериментов: добавление 0,5–3 атомных процента олова увеличивает производительность по углеродному продукту более чем в 60 раз за 120 минут реакции, что является феноменальным показателем», — объяснил он.

По результатам тайного голосования в конкурсе победили Арсений Люлюкин и Данил Шивцов. Поздравляем и желаем научных успехов!