Альберт Львович ЛАПИДУС
(к 75-летию со дня рождения)
XVIII Международная конференция по химическим реакторам ХИМРЕАКТОР-18
VI Российская конференция
"НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ КАТАЛИЗАТОРОВ"
и V Российская конференция
"ПРОБЛЕМЫ ДЕЗАКТИВАЦИИ КАТАЛИЗАТОРОВ" (с участием стран СНГ)
Международный конгресс "Магнитный резонанс в интересах будущего"
Вторая Международная конференция ИЮПАК по зеленой химии
Каталитическое сжигание в малую энергетику
Приглашения на конференции
30 ноября 2008 г. исполнилось 75 лет доктору химических наук, профессору, члену-корреспонденту РАН, заведующему лабораторией каталитических реакций оксидов углерода ИОХ им. Н.Д. Зелинского РАН, заведующему кафедрой газохимии РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина Альберту Львовичу Лапидусу.
Область научных интересов Альберта Львовича включает такие проблемы промышленного и фундаментального катализа, как исследование превращения алифатических углеводородов на гетерогенных катализаторах, их синтез из СО и Н2 на кобальтовых системах; изучение процессов карбонилирования органических соединений окисью углерода; реакции низших алканов и алкенов; реакции двуокиси углерода; разработкa технологий этих процессов, включая "газ-в-жидкость", а также процессов облагораживания моторных топлив, разработкa промышленных катализаторов.
Творческий и профессиональный путь Альберта Львовича после окончания аспирантуры в МИТХТ в 1963 г. связан с Институтом органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, где он прошел путь от младшего научного сотрудника до заведующего лабораторией, профессора, члена-корреспондента РАН (1997 г.). Высокий профессионализм, успешное развитие актуальных научных идей и инновационных технологий выдвинули Альберта Львовича в число наиболее авторитетных и талантливых исследователей в области катализа как в нашей стране, так и за рубежом.
Знаниями и опытом, накопленными в сфере научной деятельности, А.Л. Лапидус щедро делится с подрастающим поколением исследователей. В 1999 г. Альберт Львович создал и возглавил кафедру газохимии РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, которая подготовила уже более 200 специалистов. Под его руководством молодые исследователи подготовили и защитили 65 кандидатских диссертаций.
Альберт Львович – автор 600 научных работ, в том числе 4 монографий. Он является председателем редакционного совета журнала "Газохимия", главным редактором журнала РАН "Химия твердого топлива", членом редколлегии журналов: "Нефтехимия", "Катализ в промышленности", "Нефтепереработка и нефтехимия", "Химия и технология углеводородов", международного журнала "Горючие сланцы", членом Научного совета по катализу ОХНМ РАН, председателем секции НТС Газпрома.
За свою многолетнюю активную научную, педагогическую и общественную деятельность Альберт Львович Лапидус отмечен наградами: орденом Дружбы (2004); медалью "За трудовую доблесть" (1986). Удостоен премии Совета Министров СССР (1983), премии имени Н.Д. Зелинского АН СССР (1990), премии имени В.Н. Ипатьева РАН (1997); премии Правительства РФ (2007), присвоены звания "Почетный работник высшего профессионального образования" (2004), "Почетный работник газовой промышленности" (2004).
Альберт Львович Лапидус встретил свой юбилей в полном расцвете творческих сил, активно участвуя в решении научных проблем катализа. Научный совет по катализу ОХНМ РАН и редакция Каталитического бюллетеня сердечно поздравляют Альберта Львовича с юбилеем, желают ему реализации намеченных планов, крепкого здоровья, счастья и всего самого доброго.
29 сентября – 3 октября 2008 года, Мальта
С 29 сентября по 3 октября 2008 г. на средиземноморском острове Мальта состоялась XVIII Международная конференция по химическим реакторам (ХИМРЕАКТОР-18). Уже стало традиционным, что основными организаторами конференции выступают Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН и Российский центр международного научного и культурного сотрудничества при Правительстве Российской Федерации (Росзарубежцентр). На сей раз конференция проводилась при активной организационной помощи Российского центра науки и культуры на Мальте. Официальная финансовая поддержка конференции традиционно осуществляется Министерством образования и науки России. Впервые ХИМРЕАКТОР-18 официально проводился под эгидой Европейской федерации по химической технологии и был включен в перечень плановых мероприятий Министерством промышленности и торговли России. Примечательно, что конференция проходила в год 50-летия Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН и, как и все мероприятия, проводимые Институтом катализа в 2008 году, была посвящена этому знаменательному юбилею.
Конференция проходила в Конгресс-центре гостиницы Долмен, где и проживала основная часть участников. В открытии конференции приняли участие представитель Европейской комиссии на Мальте госпожа Джоанна Дрейк, министр культуры и науки Мальты господин Джорж Пулличино. В адрес конференции поступило поздравление с началом работы от Чрезвычайного полномочного посла России на Мальте господина А. Грановского.
В работе конференции приняло участие 240 человек из 35 стран, причем, более 120 человек представляли Россию. Научная программа конференции включала 5 пленарных и 6 ключевых лекций. Участники конференции представили 80 устных и 100 стендовых докладов.
Конференция началась лекциями и докладами, посвященными 100-летию известного российского ученого, профессора М.И. Темкина, внесшего неоценимый вклад в развитие физической химии и катализа в XX веке. С докладами о научном пути профессора М.И. Темкина выступили его ученики и коллеги (профессор Д.Ю. Мурзин, университет Турку, Финляндия; профессор А.Г. Аветисов, НИФХИ им. Л.Я. Карпова, Москва, Россия; профессор О.Н. Темкин, Московская академия тонкой химической технологии, Москва, Россия). Кинетическая секция, продолжавшаяся в течение двух дней, была посвящена этому знаменательному событию.
Инициатором и бессменным организатором первых конференций ХИМРЕАКТОР был известный специалист в области химической технологии, член-корр. РАН Михаил Гаврилович Слинько, совсем недавно ушедший из жизни. В сентябре 2008-го ему исполнилось бы 94 года. До последних дней он жил интересами предстоящей конференции, участвовал в обсуждении ее тематики, писал воспоминания и мемуары. Последний раз он участвовал в работе конференции ХИМРЕАКТОР-16 в 2003 году. Хорошо запомнили его и участники конференции ХИМРЕАКТОР-15 (г. Хельсинки, Финляндия, 2001). Его активности, потрясающей энергии, позитивной жизненной позиции можно было только позавидовать. Михаил Гаврилович последние годы являлся почетным председателем Международного научного комитета конференции. В начале работы конференции участники почтили минутой молчания память этого большого ученого, организатора и основателя конференции, превратившейся за многие годы в масштабный форум международного уровня. Программный комитет конференции выступил с инициативой учреждения на последующих конференциях лекции имени М.Г. Слинько. Право чтения лекции будет предоставляться крупным ученым, достигшим за прошедший период выдающихся результатов в области математического моделирования химических процессов и реакторов. Эта инициатива была поддержана участниками прошедшей конференции.
Традиционно большое внимание при подготовке конференции Оргкомитет уделил выбору пленарных лекций. И на сей раз были прочитаны блестящие лекции, пять ведущих ученых мира в области химической технологии представили новейшие результаты по приоритетным научным направлениям. Профессор Гай Марин из Университета Гента (Бельгия), являющийся одним из лидеров европейской технологической школы, представил лекцию по реакциям и реакторам суспензионной полимеризации. Процесс полимеризации является традиционным методом получения целого ряда пластиков, включая поли(винилхлорид) (ПХВ), производство которого составляет порядка 30 млн. тонн в год. К свойствам пластических материалов предъявляются определенные требования: термостабильность, пластичность и др., которые определяются молекулярной массой полимера и количеством структурных дефектов. Последние, в свою очередь, определяются условиями проведения процесса: температурой, временем пребывания реагентов в реакторе и др. Для описания индустриально важного процесса профессором Марином и коллегами была разработана детальная кинетическая модель получения ПВХ и проведено моделирование реактора на ее основе. В данной кинетической модели все элементарные реакции разделены на четыре группы: граничная диссоциативная/радикальная рекомбинация, радикальное дополнительное/β-разделение, отделение водорода и реакции замещения хлора. На основе элементарных стадий была разработана схема реакций. Все радикальные структуры, которые образовывались в ходе реакции, были объединены в семь групп в зависимости от типа радикального центра. Образование структурных дефектов в продукте полимера непосредственно связано с присутствием определенных радикальных типов. Разработанная кинетическая модель хорошо описывала экспериментальные данные, полученные в лабораторном реакторе. Авторами проведено моделирование пилотного реактора получения ПВХ. Получено хорошее совпадение экспериментальных и расчетных данных по конверсии мономера, свойствам получаемого полимера, температуре и давлении в реакторе, температуре охлаждающего агента. Разработанная модель может быть использована для разработки, оптимизации и контроля работы промышленных реакторов получения ПВХ.
Профессор Уолтер Принц, представляющий университеты и промышленные компании Бельгии и Нидерландов, специалист в области возобновляемых энергетических ресурсов, представил лекцию по крайне востребованной в настоящее время тематике о роли катализа в процессе быстрого пиролиза биомассы. Под быстрым пиролизом биомассы понимают процесс ее термического разложения в отсутствие кислорода при атмосферном давлении с целью получения с высоким выходом жидкого продукта - бионефти, которую можно подвергать дальнейшей обработке, а также не сложно хранить и транспортировать. Авторами была разработана технология быстрого пиролиза до уровня крупномасштабных демонстраций, которая может быть коммерциализована в течение ближайших пяти лет. Возможные способы применения бионефти многочисленны и разнообразны, но помимо прямого или совместного сжигания, на сегодняшний день в недостаточной степени разработаны и исследованы. Тем не менее, в настоящий момент существует ряд причин, вызывающих возрастающий интерес к данным технологиям. Одна из таких причин, по которым пищевая промышленность, нефтеперерабатывающие заводы и компании, выпускающие катализаторы, проявляют сейчас особую заинтересованность в технологиях данной области – это потребность в производстве биотоплив второго поколения. Быстрый пиролиз – это в основном неселективный способ переработки биомассы, он допускает использование широкого ряда растительного сырья, содержащего лигноцеллюлозу, такого как лес, сельскохозяйственные отходы, а также отходы промышленных производств, например, пищевого, или производства био-этанола и биодизеля. С дугой стороны, этот довольно простой метод ожижения биомассы имеет значительные преимущества для хранения и транспортировки продукта, он позволяет осуществлять морские перевозки в центральные узлы (нефтеперерабатывающие заводы, предприятия химической промышленности, электростанции) для крупномасштабной переработки в целевые продукты. Фактически, процесс быстрого пиролиза весьма перспективен и способен стать ключевым процессом в областях, связанных с переработкой биоресурсов. Уже на первых этапах разработки и исследования быстрого пиролиза стал очевидным тот факт, что применение катализа в этой области может играть важную роль в контроле качества бионефти и ее химического состава. Бионефть, полученная без применения катализаторов, представляет собой многокомпонентную смесь из сотен различных химических соединений с высоким содержанием кислорода. Этот «химический бульон» обладает некоторыми нежелательными свойствами, такими как высокая кислотность, химическая нестабильность и низкая теплота сгорания. Кроме того, ни один из компонентов такой бионефти не присутствует в количестве, превышающем несколько весовых процентов. Катализ здесь может быть применен для ряда целей и на различных этапах процесса. Цели, достижение которых становится возможным с применением катализа – это понижение температуры пиролиза, повышение физической и химической стабильности продукта, увеличение выхода целевых компонентов, а также повышение способности смешиваться с нефтепродуктами. Катализаторы могут быть введены в исходное сырье, смешаны с ним в реакторе, встроены в процесс после реактора, где проводится пиролиз, для облагораживания первичных паровых продуктов, или же быть использованы для изменения свойств конденсированных жидких продуктов. В работе обозначены главные проблемы и приведен обзор всех перспектив в данной области, а также обсуждены основные направления разработки технологического процесса.
Профессор Джезус Сантамария (Университет Сарагосы, Испания), известный специалист в области мембранных технологий, представил лекцию по актуальной проблеме разработки микрореакторов, в данном случае с цеолитным покрытием. Цеолиты – это кристаллические материалы с порами субнанометрических размеров, они обладают интереснейшими свойствами. Цеолиты могут рассматриваться и как «молекулярные сита», и как (с некоторым преувеличением) «неорганический эквивалент энзимов». Благодаря этому возникло множество возможностей применения цеолитов, включая процессы адсорбции и катализа. За последние 15 лет были разработаны методы синтеза, позволяющие производить цеолиты не только в виде порошков, но также и в виде мембран и пленок на различных носителях. Цеолитные мембраны проявляют исключительные сепарационные свойства в отношении многих газовых и жидкостных смесей. Цеолитные пленки применяются для повышения селективности различных сенсоров, включая полупроводниковые датчики, конденсаторы и детекторы масс. В последние годы возник новый интерес к применению цеолитных слоев в качестве активного покрытия микрореакторов. Нанесение цеолитных пленок на стенки каналов микрореакторов увеличивает их производительность за счет резкого увеличения поверхности контакта жидкость-твердое, в то же время перепад давлений сохраняется на приемлемом уровне. Особый интерес вызывают методы, обеспечивающие регулируемый рост цеолитных кристаллов при одновременном сохранении хорошего подвода реагентов из жидкой фазы. В докладе обсуждались некоторые новые возможности и ограничения применения микрореакторов с цеолитными покрытиями, в контексте исследований, проведенных группой ученых в Университете Сарагосы.
Пленарная лекция профессора Пио Форзатти (Политехнический университет Милана, Италия) была посвящена разработке процесса парциального каталитического окисления метана в синтез-газ. В лекции описывается полная процедура разработки процесса на всех масштабных уровнях, начиная от фундаментальных исследований процессов на поверхности катализатора до разработки реактора. На первом этапе работы были синтезированы и исследованы образцы нового катализатора на основе Rh/α-Al2O3 с различным содержанием рутения (от 0.5 до 4% по массе). В результате исследований процессов реконструкции структуры катализатора в ходе его работы удалось выявить наиболее стабильный и активный образец, отличающийся минимальным коксообразованием. Кинетика реакций окисления метана детально изучалась в изотермическом кольцеобразном реакторе при сверхмалых временах контакта. Вариация условия экспериментов позволила воспроизвести широкий спектр различных режимов конверсии метана. На основании проведенных экспериментов была предложена косвенно-последовательная кинетическая схема, состоящая из реакций парового и углекислотного реформинга и глубокого окисления метана, прямой и обратной реакции паровой конверсии СО, доокисления СО и водорода. Также была разработана термодинамически состоятельная микрокинетическая модель превращения метана в синтез-газ на рутениевых катализаторах. Предложенные схемы обеспечивают высокую точность описания экспериментальных данных в широкой области условий. Кроме того, применение методологии систематической редукции детальных микрокинетических моделей позволило построить макрокинетическую модель, в которой эффективные параметры определяются не путем регрессии экспериментальных данных, а напрямую связаны со скоростями элементарных стадий. На финальном этапе работ полученные результаты были использованы для разработки каталитического ректора парциального окисления метана. В работе приводится сравнение экспериментальных данных на адиабатическом реакторе и результатов моделирования. В частности, прояснен механизм зажигания и затухания реактора, а также определены параметры процесса, оказывающие наибольшее влияние на характеристики работы реактора.
Лекция на тему "Каталитическое превращение углеводородных топлив: от моделирования на молекулярном уровне до оптимизации реактора" была прочитана профессором Олафом Дойтчманном (Университет Карлсруэ, Германия). В докладе был дан обзор выполненных под его руководством работ по моделированию каталитических процессов на основе вычислительной гидродинамики (CFD). Лектор представил результаты оптимизации каталитических реакторов для ряда процессов превращения углеводородов, в частности, получения синтез-газа на основе парциального окисления углеводородов и паровой конверсии метана, получения водорода из этанола и дизельных топлив. Представленные данные демонстрируют эффективность использования методов CFD-моделирования при разработке компактных и недорогостоящих каталитических технологий.
Ключевые доклады были посвящены фундаментальным аспектам кинетики каталитических реакций (д.х.н. Баир Бальжинимаев, Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия), изучению кинетики и механизма каталитических реакций в нестационарных условиях (профессор Мутхана Ал-Даххан, университет Вашингтона, Сент-Луис, США), проблемам каталитической дистилляции (д.х.н. Николай Кулов, Россия), проблемам и перспективам совершенствования конструкции реакторов процессов нефтепереработки (д.х.н. Владимир Капустин, ОАО “ВНИПИнефть”, Москва, Россия), осуществлению промышленных технологических процессов в искусственно создаваемых нестационарных условиях (д.х.н. Андрей Загоруйко, Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия).
Конференция традиционно была посвящена кинетическим исследованиям, физико-химическим и математическим основам процессов в реакторах, разработке каталитических процессов и реакторов, каталитическим методам производства топлива и энергии (производство водорода, экологически безопасных топлив), каталитическим методам использования возобновляемого сырья. На конференциях ХИМРЕАКТОР главное внимание обычно уделяется каталитическим технологиям и каталитическим реакторам.
Тематика представленных на конференции устных и стендовых докладов была традиционно широкой и затрагивала буквально все аспекты разработки и оптимизации химических реакторов - от фундаментальных основ осуществления реакционных процессов до возможности их применения и эксплуатации в промышленности. Особое внимание, на сей раз, на конференции было уделено процессам получения водорода и использованию вычислительной гидродинамики при создании каталитических реакторов.
На заключительном заседании традиционно обсуждалось место проведения следующей конференции ХИМРЕАКТОР-19, которая состоится в сентябре 2010 года. Участники поддержали предложение Оргкомитета провести ХИМРЕАКТОР-19 в Вене. Они рассчитывают, что им снова будут созданы все условия для конструктивной работы и приятного общения с коллегами. А организаторы с удовольствием приглашают всех заинтересованных лиц, специалистов в области химической технологии в гостеприимную столицу Австрии.
Председатель конференции, профессор А.С. Носков
Секретарь конференции Т.В. Замулина
и
(с участием стран СНГ)
VI Российская конференция "НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ КАТАЛИЗАТОРОВ" и V Российская конференция "ПРОБЛЕМЫ ДЕЗАКТИВАЦИИ КАТАЛИЗАТОРОВ" (с участием стран СНГ) прошли c 4 по 9 сентября 2008 года в ООО "Пансионат Химик", расположенном в одном из красивейших уголков Черноморского побережья вблизи Туапсе. Организаторами конференций выступили Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (Новосибирск), Институт проблем переработки углеводородов СО РАН (Омск), Научный совет по катализу ОХНМ РАН и Новосибирский государственный университет. Российский фонд фундаментальных исследований и ОАО Минерально-химическая компания "ЕВРОХИМ" (Москва) оказали финансовую поддержку.
Традиционная шестая конференция по научным основам приготовления и технологии катализаторов и пятая конференция по проблемам дезактивации катализаторов продемонстрировали глубокую заинтересованность участников в их научной тематике: в научном форуме приняли участие 169 специалистов из России, Азербайджана, Украины, Казахстана, Белоруссии, Узбекистана и Германии; из них 115 – представители академических институтов и ВУЗов (20 – аспиранты и студенты), 54 – представители промышленных предприятий и отраслевых НИИ, фирм.
Научная программа конференций-2008 включила 5 приглашенных пленарных и 8 ключевых лекций, 64 устных доклада (20 и 10 мин), 12 устных докладов молодых ученых (10 мин) и 41 стендовый доклад.
Конференции по научным основам приготовления и проблемам дезактивации катализаторов проходили в год 50-летия Института катализа и 100-летия со дня рождения Веры Александровны Дзисько – основателя одной из первых в нашей стране Лаборатории научных основ приготовления катализаторов. На конференциях были достойно представлены исследования научных школ Института по катализу – с пленарными, ключевыми и устными докладами выступили ученики Веры Александровны Дзисько (А.С. Иванова, Е.В. Кулько), Романа Алексеевича Буянова (В.В. Молчанов, Н.А. Пахомов, Б.П. Золотовский), Георгия Константиновича Борескова (А.А. Хасин, А.И. Боронин, З.Р. Исмагилов, М.С. Мельгунов), Владимира Александровича Лихолобова (А.С. Белый, А.В. Лавренов, В.А. Дроздов) и Юрия Ивановича Ермакова (Б.Н. Кузнецов).
Впервые на конференции работала секция молодых ученых, на которой будущие кандидаты и доктора представили 10 мин. устные доклады. Организационный комитет конференций считает целесообразным учредить дипломы научных школ Института катализа, которыми будут награждаться молодые участники за значимые исследования в области приготовления катализаторов.
В представленных на конференциях докладах были отражены практически все аспекты приготовления и дезактивации катализаторов: физико-химические и кинетические закономерности синтеза гетерогенных катализаторов и носителей на всех стадиях приготовления; целенаправленное управление процессами формирования катализаторов с заданными свойствами; новые методы приготовления катализаторов; научные основы создания целостных технологий, гибких технологических линий и аппаратуры для основных стадий приготовления катализаторов и носителей; влияние масштабного перехода; природа, закономерности и механизм процессов дезактивации; пути увеличения сроков работы катализаторов. Следует отметить увеличение числа работ по основам приготовления катализаторов на основе углеродных наноматериалов: нанотрубки, нанонити, сибунит, углеродные ксерогели.
Участниками конференции подготовлено Решение с предложениями по улучшению состояния дел по государственной защите национального рынка катализаторов:
РЕШЕНИЕ КОНФЕРЕНЦИЙ
1. Просить Научный совет по катализу ОХНМ РАН:
1.1. Обратиться в соответствующие министерства и комитет по науке Государственной Думы по вопросу разработки мер по снижению зависимости экономики и безопасности государства от импорта технологий и катализаторов.
1.2. Обратиться в Совет РФФИ с просьбой рассмотреть возможность увеличения размера грантов, выделенных для поддержки проектов по конкурсам РФФИ ОФИ.
Участники отметили большое значение конкурсов РФФИ ориентированных фундаментальных исследований (ОФИ), вносящих вклад в поддержку как перспективных фундаментальных исследований, так и в начальные этапы дальнейшего продвижения полученных в них результатов в практическую область. Вместе с тем замечено, что объем финансирования проектов в этих конкурсах явно недостаточен и не соответствует реальным масштабам затрат в современных инновациях.
2. Участники конференции поддержали предложение о создании объединенной катализаторной компании для координации научно-исследовательских работ и сервисных услуг в области промышленного катализа.
3. Впервые в работе конференций проведены заседания двух Круглых столов по актуальным темам: «Российская катализаторная промышленность: состояние и перспективы» и "Результаты и перспективы инновационно-ориентированных конкурсов РФФИ». Участники решили утвердить практику заседания двух Круглых столов, сделав ее традиционной.
4. Участники конференции считают положительным моментом организацию секции молодых ученых с устными сообщениями и решили включить работу секции в программу следующих конференций.
5. Принято решение о возобновлении проведения Курсов повышения квалификации по катализаторам и каталитическим технологиям для специалистов и молодых ученых в 2010 г.
6. Участники конференций, отмечая разобщенность деятельности разработчиков и производителей катализаторов, оценивают данные конференции как площадку для принятия общих решений и считают необходимым проведение конференций 1 раз в три года. Принято предложение Самарского государственного технического университета провести следующие VII Российскую конференцию "НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ КАТАЛИЗАТОРОВ" и VI Российскую конференцию "ПРОБЛЕМЫ ДЕЗАКТИВАЦИИ КАТАЛИЗАТОРОВ" (с участием стран СНГ) в 2011 г. в Самаре на базе университета и при организационной поддержке ООО "Новокуйбышевский завод катализаторов".
Пленарные и ключевые лекции
Научная программа конференций открылась пленарной лекцией Петькова В.И., Суханова М.В., Ермиловой М.М.1, Ореховой Н.В.1, Терещенко Г.Ф.1 (Нижегородский государственный университет, Нижний Новгород; 1Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН, Москва) "РАЗРАБОТКА И СОЗДАНИЕ КОМПОЗИТНЫХ МЕМБРАННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ НА ОСНОВЕ ФОСФАТОВ И МОЛИБДАТОВ КАРКАСНОГО СТРОЕНИЯ". В лекции были отражены возможности получения каркасных фосфатов различного состава с использованием золь-гель метода. Показано, что путем варьирования химического состава каркасных соединений можно регулировать выход целевых продуктов в производстве экологически чистых энергоносителей водорода и диметилового эфира.
В пленарной лекции Досумова К.Д. (Институт органического катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского, Алматы, Казахстан) "ДЕЗАКТИВАЦИЯ КАТАЛИЗАТОРОВ ОКИСЛЕНИЯ И ИХ РЕГЕНЕРАЦИИ" показана роль диоксида серы в дезактивации нанесенных Pt, Pd катализаторов, широко используемых в процессах переработки нефти, обезвреживания токсичных газовых выбросов автотранспорта, промышленности и др. Применение комплекса физико-химических методов исследования позволило количественно оценить и идентифицировать адсорбированные формы диоксида серы, ответственные за отравляемость катализаторов.
В пленарной лекции Молчанова В.В., Щучкина М.Н.1, Зайцевой Н.А. (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, 1ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ", Саров) "УГЛЕРОДНЫЕ КСЕРОГЕЛИ: ПРИГОТОВЛЕНИЕ, СВОЙСТВА, ПРИМЕНЕНИЕ В КАТАЛИЗЕ" предложен новый подход к получению ксерогелей путем карбонизации фенолформальдегидных смол, приготовленных специальным образом. Показано, что углеродные ксерогели обладают уникальными свойствами и могут быть востребованы в катализе (в селективном гидрировании ацетиленовых и диеновых углеводородов в олефины, в селективном хлорировании метана) и в качестве адсорбентов.
В пленарной лекции Ивановой А.С. (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) "ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И КАТАЛИТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СИСТЕМ НА ОСНОВЕ CeO2" рассмотрено влияние условий синтеза, природы и соотношения компонентов на формирование фазового состава, текстуры, окислительно-восстановительных и каталитических свойств сложных церийсодержащих систем. Показано, что при промотировании диоксида церия катионами циркония, переходных или редкоземельных элементов формируется кубический твердый раствор со структурой флюорита, устойчивость которого зависит от способа получения и условий обработки. Введение в диоксид церия указанных катионов способствует образованию дефектов как на поверхности, так и в объеме, которые способствуют увеличению подвижности кислорода и его диффузии по решетке флюорита. Каталитические свойства церийсодержащих систем обусловлены наличием анионных вакансий и легкостью переходов Ce4+« Ce3+, M2n+ « Mn+ и РM δ+ → РMo.
В пленарной лекции Кузнецова Б.Н. (Институт химии и химической технологии СО РАН, Красноярск) "НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПОДБОРА КАТАЛИЗАТОРОВ ДЛЯ ПРОЦЕССОВ ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДОГО ИСКОПАЕМОГО И ВОЗОБНОВЛЯЕМОГО ОРГАНИЧЕСКОГО СЫРЬЯ" показана возможность использования катализаторов для переработки углей. В качестве катализаторов рассмотрены природные минералы, руды и шлаки, низкая стоимость которых позволяет исключить стадию их выделения и регенерации. Приведены примеры успешного подбора катализаторов для процессов получения целлюлозы, моносахаридов, левулиновой кислоты и ее производных.
В ключевой лекции Хасина А.А. (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) "НОВЫЕ ПОДХОДЫ К ПРИГОТОВЛЕНИЮ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ ОКСИДНЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ ИЗ МЕТАЛЛОВ. ХИМИЯ ПРОЦЕССОВ" обобщены результаты исследований последних лет по методам приготовления ряда оксидных катализаторов, позволяющим обеспечить требуемый катионный и фазовый состав катализатора и соответствие экологическим требованиям. Предложен новый подход к получению исходных Fe, Cr-предшественников, основанный на приготовлении растворов нитратов хрома(III) и никеля(II) или железа(III) и/или меди(II) из хромового ангидрида, металлического никеля (меди, чугуна) и азотной кислоты. Показано, что благодаря окислительно-восстановительной реакции между, например, металлическим никелем и хромом(VI) в присутствии азотной кислоты образуется смешанный раствор азотнокислых солей никеля и хрома. Это позволило решить проблему относительно дешевого, экологически чистого и технологичного получения растворов солей и катализаторов на их основе.
В ключевой лекции Моисеева И.И., Варгафтика М.Н., Козицыной Н.Ю., Нефедова С.Е. (Институт общей и неорганической химии им. Н.С.Курнакова РАН, Москва) "ГЕТЕРО- И ГОМОЯДЕРНЫЕ НАНОРАЗМЕРНЫЕ КЛАСТЕРЫ И СПЛАВЫ ИЗ МОЛЕКУЛЯРНЫХ КОМПЛЕКСОВ: НОВЫЙ ПОДХОД К МАТЕРИАЛАМ ДЛЯ КАТАЛИЗА" предложен новый подход к синтезу биметаллических гетерогенных катализаторов, основанный на использовании гетероядерных комплексов, в которых атом палладия и "дополнительный" металл связаны карбоксилатными мостиками. Исследование термолиза нанесенных и ненанесенных комплексов в контролируемой атмосфере показало, что они относительно легко восстанавливаются в интервале температур 150 - 250 оС, образуя либо наноразмерные интерметаллиды типа Pd-Zn, Pd-Co, либо нанокомпозиты на основе палладия и оксида CeO2. В докладе также продемонстрирована возможность получения катализатора гидрирования ацетилена в этилен.
В ключевой лекции Капустина В.М. "СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ КАТАЛИЗАТОРОВ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ В РОССИИ" (ОАО "ВНИПИНефть", Москва) сделан глубокий анализ состояния рынка катализаторов нефтепереработки в России. Предложено создать ассоциацию производителей катализаторов. Отмечено, что подавляющая часть рынка принадлежит зарубежным компаниям (для некоторых процессов эта доля составляет 100%). Предложены пути для вытеснения зарубежных катализаторов с рынка и замены их на отечественные. Обращалось внимание на то, что в России очень востребованы катализаторы нефтепереработки, имеется дефицит катализаторов крекинга и сероочистки, востребован мембранный и металлокомплексный катализ.
В ключевой лекции Лавренова А.В. и Дуплякина В.К. (Институт проблем переработки углеводородов СО РАН, Омск) "ТВЕРДОКИСЛОТНОЕ АЛКИЛИРОВАНИЕ ИЗОБУТАНА БУТЕНАМИ: ПУТЬ ОТ ВЫЯСНЕНИЯ ПРИЧИН БЫСТРОЙ ДЕЗАКТИВАЦИИ КАТАЛИЗАТОРОВ К ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ ОФОРМЛЕНИЮ ПРОЦЕССА" рассмотрен характер дезактивационных процессов, наблюдающихся в процессе алкилирования изобутана бутенами, на примере кислотного катализатора – сульфатированного диоксида циркония. Установлена общность характера дезактивации различных твердокислотных катализаторов, при этом показано, что, несмотря на значительные усилия, приложенные исследователями к оптимизации кислотных и структурных свойств катализаторов, обеспечение их стабильной работы до сих пор остается нерешенной проблемой.
Ключевая лекция Пахомова Н.А. (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) "ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ АЛЮМОХРОМОВЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ ДЕГИДРИРОВАНИЯ НИЗШИХ ПАРАФИНОВ" была посвящена изучению особенностей формирования оксиднохромовых катализаторов дегидрирования низших парафинов, поскольку, несмотря на более чем семидесятилетний период их интенсивного исследования и промышленного использования, вопрос о природе активного компонента и активных центров этих катализаторов остается открытым. В докладе сделан критический анализ фундаментальных исследований по определению различных состояний нанесенного оксида хрома, их роли в реакции дегидрирования и изменений в процессе эксплуатации. Сформулированы основные факторы и параметры, которые позволяют управлять синтезом различных состояний нанесенного оксида хрома, среди которых особая роль принадлежит взаимодействию оксида хрома с носителем.
Белый А.С. (Институт проблем переработки углеводородов СО РАН, Омск) в своей ключевой лекции "НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА КАТАЛИЗАТОРОВ РИФОРМИНГА. РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОЦЕССА" представил системный подход к приготовлению и исследованию строения активных центров катализаторов риформинга и их конструированию. Показано, что конструирование включает: синтез поверхностных соединений платины в соответствии с представлениями о строении активных центров; оптимизацию топографии активного компонента; оптимизацию пористой структуры; оптимизацию формы, размера и прочности гранул; создание технологии производства. Это позволило разработать катализаторы серии ПР и освоить их промышленное производство на двух катализаторных заводах (г. Ангарск, г. Рязань).
В ключевой лекции Богдана В.И. (Институт органической химии им. Н.Д.Зелинского РАН, Москва) "О ДЕЗАКТИВАЦИИ КАТАЛИЗАТОРОВ В СВЕРХКРИТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ ПРОВЕДЕНИЯ ГЕТЕРОГЕННЫХ РЕАКЦИЙ" дан обзор и указаны недостатки существующих подходов к регенерации катализаторов, основанных в основном на выжигании продуктов уплотнения кислородом воздуха при 500-700 оС. Использование сверхкритических условий проведения соответствующих реакций, по мнению автора, обеспечивает регенерацию катализаторов in situ, и, соответственно, их высокую активность и стабильность.
В ключевой лекции Боронина А.И. (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) "МЕХАНИЗМЫ ОБРАЗОВАНИЯ УГЛЕРОДА НА ПОВЕРХНОСТИ ПЛАТИНЫ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С УГЛЕВОДОРОДАМИ" рассмотрены подходы к изучению природы углеродных отложений и выявлению механизма коксообразования платиносодержащих катализаторов с помощью современных физических методов. Показано, что важным этапом зауглероживания является уплотнение углеродного слоя элементарного углерода в различные агрегированные слои алмазо-, графито- или фуллереноподобных структур. Установлено, что образование этих структур определяется рядом факторов: ориентацией поверхности платины, типом углеводорода, температурой и сегрегационно-диффузионными процессами углерода в платине.
В ключевой лекции Данченко Н.М. и Порсина А.В. (ФГУП "Уральский электрохимический комбинат", Новоуральск) "ДЕЗАКТИВАЦИЯ КАТАЛИЗАТОРОВ ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА" было показано, что эксплуатация катализатора в автомобиле характеризуется температурным интервалом от минус 30 до 1100 оС, наличием в газовом потоке каталитических ядов, что обусловливает жесткие требования к катализатору по термостойкости, долговечности наряду с требованиями по предельной эмиссии вредных веществ. Рассмотрены основные процессы (спекания, отравления и блокировки активных центров) дезактивации катализаторов и определены пути их решения.
В ключевой лекции Шмидта А.Ф., Курохтиной А.А., Свечкарева А.Н., Смирнова В.В.1, Аль-Халайка А. (Иркутский государственный университет, 1Иркутский государственный технический университет, Иркутск) "ПРОБЛЕМЫ ДЕЗАКТИВАЦИИ КАТАЛИЗАТОРА В РЕАКЦИЯХ СОЧЕТАНИЯ АРИЛГАЛОГЕНИДОВ" отмечено, что основной проблемой, сдерживающей широкое применение реакций сочетания арилгалогенидов в промышленности, является недостаточная реакционная способность доступных бром- и хлорарилов, обусловленная, по общепринятому мнению, агломерацией неустойчивых комплексов нольвалентного палладия. Показано, что дополнительным фактором, приводящим к дезактивации катализатора, является образование комплексов палладия с галоген-ионами, сопровождающееся окислением палладия. С учетом обнаруженных закономерностей, автором предложены способы повышения эффективности каталитических систем с гомогенными и гетерогенными катализаторами для активации в реакциях Хека и Сузуки арилхлоридов и арилбромидов.
Круглый стол "Результаты и перспективы инновационно-ориентированных конкурсов РФФИ" возглавили академик И.И. Моисеев (Институт общей и неорганической химии им. Н.С.Курнакова РАН) и И.П. Тихонов (Российский фонд фундаментальных исследований), которые провели важные консультации для участников, связанные с анализом экспертной деятельности по проектам, финансированием, обратили внимание на типичные недостатки и ошибки заявителей, которых следует избегать при оформлении заявок.
В ходе дискуссий было отмечено большое значение конкурсов РФФИ и ориентированных фундаментальных исследований РФФИ (ОФИ), вносящих вклад в поддержку наиболее значительных достижений фундаментальных исследований и перспективных для промышленности, были внесены предложения об увеличении объема финансирования проектов в конкурсах ОФИ.
Круглый стол
"Российская катализаторная промышленность: состояние и перспективы"
Заседания Круглого стола "Российская катализаторная промышленность: состояние и перспективы" проводились под руководством д.т.н., профессора А.С. Носкова (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН) и д.х.н. В.М. Капустина (ОАО "ВНИПИНефть"). На заседаниях с краткими сообщениями и дискуссиями выступили представители отечественных предприятий и организаций, производящих и использующих катализаторы, и ведущие ученые, чьи разработки близки к практическому применению, по актуальным направлениям:
Несмотря на то, что катализ входит в число критических технологий для России, которые во многом обеспечивают национальную безопасность страны, участники неоднократно отмечали отсутствие законодательной системы государственной защиты национального рынка катализаторов и подъема производств отечественных катализаторов, высказывались предложения по улучшению состояния дел в этой сфере. Отмечено, что на конференциях было заслушано огромное количество работ, посвященных созданию новых или усовершенствованию существующих катализаторов, причем в подавляющем большинстве эти работы касаются научных основ приготовления катализаторов как каталитически активных композиций. Существенно ограничено число работ, показывающих как из приготовленной композиции получить таблетки или сформовать гранулы с необходимой прочностью, пористостью, активной поверхностью и как изменяются эти характеристики в процессе активации и эксплуатации. Однако известно, что, помимо отравления компонентов катализатора, именно от изменения таких показателей во многом зависит работа промышленного реактора и срок службы катализатора.
В рамках Круглого стола в докладе Н. Толкачёва (Государственная корпорация "Российская корпорация нанотехнологий", Москва) дана информация о перспективах проектов ГК Роснанотех, требованиях, предъявляемых к проектам, поступающим на рассмотрение в ГК Роснанотех, о научно-технической и инвестиционной экспертизе проектов.
В дискуссиях принимали активное участие представители промышленных предприятий и фирм: И.Д. Резниченко (ОАО "Ангарский завод катализаторов и органического синтеза"), Г.Р. Котельников (ОАО НИИ "Ярсинтез"), О.В. Левин (ООО "Новокуйбышевский завод катализаторов"), В.А. Тыщенко (ОАО "Средневолжский научно-исследовательский институт по нефтепереработке"), Е.З. Голосман (ОАО "Новомосковский институт азотной промышленности"), О.А. Парахин (ОАО "Алтайская краевая расчетная палата"), А. Малышев (SASOL GERMANY GmbH ).
В ходе дискуссий как в рамках Круглого стола, так и в кулуарах был намечен ряд совместных проектов разработчиков и производителей катализаторов. Участники сочли необходимым организацию регулярных рабочих совещаний по вопросам промышленного производства базовых отечественных катализаторов.
Устные доклады
VI Российской конференции "Научные основы приготовления и технологии катализаторов"
Следует отметить несколько интересных докладов, относящихся к получению высокодисперсных каталитических систем, основанному на применении современных нанотехнологий:
В докладе Магаева О.В. и соавторов "Закономерности получения пористых силикатных носителей с иммобилизованными наночастицами серебра" (Томский государственный университет, Томск) с использованием приемов золь-гель технологии разработана методика получения катализатора на основе силикатного носителя с иммобилизованными наночастицами серебра для парциального окисления этиленгликоля в глиоксаль. Принцип стабилизации наночастиц металла в сетчатой структуре носителя позволяет сохранить структуру и активность катализатора на протяжении длительного времени.
В докладе Михайловского С.В. и соавторов (Санкт-Петербургский государственный технический университет, Санкт-Петербург) рассмотрено получение хром- и ванадий-фосфороксидных наноструктур на поверхности дисперсных материалов и керамических мембран методом молекулярного наслаивания. Каталитические свойства полученных структур исследованы на примере реакций парциального окисления метана в формальдегид и окислительного дегидрирования метанола в формальдегид.
В докладе Васильевой Н.А. и соавторов "Дефектные оксиды магния, содержащие встроенные в структуру оксида фрагменты кислородсодержащих анионов" (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) предложен оригинальный метод синтеза устойчивого дефектного оксида магния, заключающийся в том, что исходный, прокаленный при 1073 К оксид, подвергается гидратации в крепких растворах солей магния до полного перехода в гидроксид, который затем высушивается и прокаливается при высоких температурах. На стадиях перехода оксид - гидроксид происходит встраивание примесных анионов и катионов, что и обуславливает формирование дефектов в структуре оксида.
На конференции были также широко представлены работы, связанные с приготовлением и использованием в катализе материалов на основе нанодисперсного углерода. Целенаправленный подход к синтезу катализатора для получения однослойных углеродных нанотрубок разработан в работе Чеснокова В.В. и соавторов "Разработка Co/MgO катализатора для получения однослойных углеродных нанотрубок" (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск).
В докладе Баклановой О.Н. и соавторов "Влияние размера частиц глобулярного нанодисперсного углерода на текстуру и прочность формованных адсорбционно-каталитических материалов типа "СИБУНИТ " (Институт проблем переработки углеводородов СО РАН, Омск) представлено детальное исследование процесса формования методом экструзии адсорбционно-каталитических материалов (АКМ) типа "Сибунит" в сравнении с известным процессом синтеза гранулированного "Сибунита". Изучены процессы формирования пористой структуры формованного АКМ на стадиях термообработки, сформулированы основные факторы, позволяющие управлять его текстурными характеристиками.
Как на предыдущих, так и на данной конференции широко были представлены доклады, посвященные методам приготовления нанесенных металлических катализаторов, большей частью палладиевых, платиновых и никелевых.
Современные подходы к синтезу нанесенных частиц платины из растворов H2PtCl6 на поверхности углеродных носителей представлены в работе Куща С.Д. и соавторов "Получение катализаторов гидрирования на основе нанокластеров платины на углеродных наноматериалах" (Институт проблем химической физики РАН, Черноголовка).
В ряде работ было изучено влияние природы предшественника наносимого металла, как правило, это различные комплексы благородных металлов, и влияние условий приготовления на физико-химические свойства катализаторов:
Боронин А.И. и соавторы "СИНТЕЗ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПАЛЛАДИЙ-ЦЕРИЙ-ОКСИДНЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ОКИСЛЕНИЯ ОКСИДА УГЛЕРОДА" (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск).
Бельская О.Б. и соавторы "ИЗУЧЕНИЕ ГИДРОТЕРМАЛЬНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СОСТАВ И СТРУКТУРУ ГИДРОКСОКОМПЛЕКСОВ Pt (IV) - МОДЕЛЬНЫХ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ АКТИВНОГО КОМПОНЕНТА В КАТАЛИЗАТОРАХ Pt/Al2O3" (Институт проблем переработки углеводородов СО РАН, Омск; Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск).
Снытников П.В. и соавторы "Ni/CeO2 и Cu/CeO2 КАТАЛИЗАТОРЫ ДЛЯ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ ВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ СМЕСЕЙ ОТ CO" (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск; Новосибирский государственный университет, Новосибирск; Institut fur Mikrotechnik Mainz GmbH, Mainz, Germany; Eindhoven University of Technology, Eindhoven, the Netherlands).
Гуляева Т.И. и соавторы "НОВЫЙ ПОДХОД К СИНТЕЗУ НАНЕСЕННЫХ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ Pt-Pd/Al2O3 КАТАЛИЗАТОРОВ ЧЕРЕЗ ТЕРМИЧЕСКИЙ ГИДРОЛИЗ АДСОРБИРОВАННЫХ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ" (Институт проблем переработки углеводородов СО РАН, Омск).
Наиболее яркой и результативной является работа по разработке катализатора низкотемпературного окисления СО на основе золота Пыряева П.А. и соавторов "ВЛИЯНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПРЕДШЕСТВЕННИКА С НОСИТЕЛЕМ НА ДИСПЕРСНОСТЬ ЗОЛОТА В КАТАЛИЗАТОРАХ Au/СИБУНИТ И ИХ АКТИВНОСТЬ В НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОМ ОКИСЛЕНИИ СО" (Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН, Новосибирск; Новосибирский государственный университет, Новосибирск).
Анализ этих работ показывает, что имеются достижения, как в области фундаментальных исследований, так и в практическом применении.
Цикл докладов был посвящен развитию методов приготовления различных носителей и катализаторов на основе оксида алюминия, полученного с использованием технологии "Цефлар". Так, в частности, в докладе Исуповой Л.А. и соавторов "Влияние температуры прокаливания на фазовые и текстурные перестройки в оксидах алюминия, получаемых из продуктов мягкой регидратации термоактивированного в установке Цефлар гидраргиллита" (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск), показана возможность получения практически однофазных низкотемпературных оксидов алюминия из гидроксидов, синтезированных по технологии ЦТА. Определены температурные области фазовых переходов и выявлены некоторые специфические свойства, обусловленные условиями термоактивации образцов в аппаратах Цефлар.
На конференции широко были представлены работы, посвященные изучению влияния методов приготовления на формирование конкретных промышленных катализаторов. В совместном докладе Сименцовой И.И. и соавторов (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск и ОАО "Ангарский завод катализаторов и органического синтеза", Ангарск) "Синтез эффективного катализатора реакций гидрирования на основе никеля и хрома" разработана экономичная и соответствующая установленным экологическим нормам методика приготовления катализатора из доступного и дешевого сырья металлического никеля, хромового ангидрида и азотной кислоты.
В докладе Досумова К. и соавторов "Изучение генезиса Ni-Cu-Cr/2%Ce/(θ+α)Al2O3 катализатора получения синтез-газа" (Институт органического катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского, Алматы, Казахстан) определены оптимальные условия приготовления катализатора, включая стадию пропитки модифицированного носителя растворами солей нитратов, сушки, прокаливания на воздухе и восстановления при температуре 1173 К.
В докладе Ламберова А.А. и соавторов "ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СИНТЕЗА АЛЮМООКСИДНОГО НОСИТЕЛЯ МИКРОСФЕРИЧЕСКИХ КАТАЛИЗАТОРОВ ДЕГИДРИРОВАНИя ПАРАФИНОВ" (Казанский государственный университет, Казань) предложен новый метод получения фазовооднородного микросферического алюмооксидного носителя для алюмохромового катализатора дегидрирования изобутана в кипящем слое. Сущность метода заключается в двухстадийной высокотемпературной обработке частиц гидраргиллита и последующей гидротермальной обработке полученного продукта. По утверждению авторов, такая обработка приводит к формированию сглаженных агрегатов микрочастиц, что существенно снижает абразивные свойства получаемого катализатора.
В докладе Казакова М.О. и соавторов "ОПТИМИЗАЦИя СВОЙСТВ ЦИРКОНОСУЛЬФАТНОГО КАТАЛИЗАТОРА ГИДРОИЗОМЕРИЗАЦИИ ЛЕГКИХ ФРАКЦИЙ БЕНЗИНОВ РИФОРМИНГ" (Институт проблем переработки углеводородов СО РАН, Омск) показано, что введением в платиносодержащий цирконофосфатный катализатор модифицирующих добавок оксида алюминия удается увеличить удельную поверхность и объем пор катализатора. При этом увеличивается степень гидрирования бензола и становится возможным протекание высокоселективного превращения н-гептана в изогептаны.
Большой интерес вызывают доклады, связанные с усовершенствованием катализаторов гидроочистки. Так, в докладе Газимзянова Н.Р. "Научные основы приготовления и технологии катализаторов гидроочистки" (ООО УНТЦ "АЛВИГО-М", Москва) рассмотрена совокупность знаний и приемов, используемая при разработке и реализации в промышленном производстве пропиточных катализаторов гидроочистки.
В докладе Климова О.В. и соавторов "КАТАЛИЗАТОРЫ ГЛУБОКОЙ ГИДРООЧИСТКИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА, ПРИГОТОВЛЕННЫЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ" (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) описаны новые подходы к приготовлению катализаторов гидроочистки дизельных топлив, позволившие создать катализаторы, которые обеспечивают стандарты Euro-3.
В докладе Кулько Е.В. и соавторов "ВЛИЯНИЕ ТЕКСТУРЫ АЛЮМОСОДЕРЖАЩЕГО НОСИТЕЛЯ НА ФОРМИРОВАНИЕ Со(Ni)-Mo-КАТАЛИЗАТОРОВ ГЛУБОКОГО ГИДРООБЕССЕРИВАНИЯ ДИЗЕЛЬНОЙ ФРАКЦИИ" (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) приведены результаты оптимизации состава катализатора и условий его термической обработки, что позволило получить наиболее активный Co-содержащий катализатор, обеспечивающий очистку дизельного топлива до 25 ppm S.
Необходимо отметить интересный доклад, сделанный Скудиным В.В. "ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ КАТАЛИТИЧЕСКИХ МЕМБРАН ДЕГИДРИРОВАНИЯ ПРОПАНА В МЕМБРАННОМ РЕАКТОРЕ" (Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева, Москва), в котором описаны методы приготовления изделий с мембранно-каталитическими свойствами. Мембранно-каталитические процессы являются новыми и имеют большие перспективы для развития.
Целый ряд докладов был посвящен установлению причин дезактивации катализаторов нефтехимического и экологического назначения (процессы дегидрирования, селективного гидрирования и окисления, полимеризации).
В докладе Пахомова Н.А. и соавторов (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) "ИЗУЧЕНИЕ ТЕРМОСТАБИЛЬНОСТИ АЛЮМОХРОМОВЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ ДЛЯ ПРОЦЕССА ОДНОСТАДИЙНОГО ДЕГИДРИРОВАНИЯ Н-БУТАНА" показано, что приготовление катализатора методом смешения исходных компонентов приводит к получению наиболее стабильной системы, а введение в состав катализатора церия улучшает не только ее стабильность, но и приводит к повышению активности. Разработана каталитическая композиция, стабильность которой превышает стабильность промышленного катализатора Гудри при сопоставимой активности.
В докладе Молчанова В.В и соавторов (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск; ОАО "Алтайская краевая расчетная палата", Барнаул) "ПРИЧИНЫ ЗАКОКСОВАНИЯ РЕАКТОРА ДЕГИДРИРОВАНИЯ ИЗО-БУТАНА В КИПЯЩЕМ СЛОЕ" установлено, что причиной повышенного коксообразования в промышленном реакторе дегидрирования может быть эрозия стенок и внутренних частей реактора, сопровождающаяся механохимической активацией и приводящая к появлению в циркулирующем катализаторе микрочастиц металлов, являющихся активными катализаторами коксообразования.
Пыряев П.А. и соавторы (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск; Новосибирский государственный университет) в своем докладе "ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЧИН ДЕЗАКТИВАЦИИ КАТАЛИЗАТОРОВ Au/Al2O3 И Au/С В УСЛОВИЯХ ГИДРИРОВАНИЯ БУТАДИЕНА-1,3" по данным физико-химических методов исследований установили, что падение активности катализаторов, полученных с использованием алюмооксидного носителя, происходит в результате олигомеризации ненасыщенных углеводородов реакционной среды и связано с блокировкой активных центров продуктами олигомеризации. Для катализаторов на углеродном носителе в качестве причин их дезактивации установлены процессы спекания частиц нанесенного золота, а также их инкапсуляции в структуру носителя.
В докладе Волниной Э.А. и соавторов (Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН, Москва) "ПРОБЛЕМЫ ДЕЗАКТИВАЦИИ Ru, Rh, Pt КАТАЛИЗАТОРОВ В СЕЛЕКТИВНОМ ОКИСЛЕНИИ СО" сделан вывод о том, что различное поведение родия, платины и рутения в окислении монооксида углерода связано с отличиями их взаимодействия с CO и O2. Для Rh и Pt характерна прочная адсорбция CO, требующая окислительной регенерации этих катализаторов. В случае Ru дезактивирующим агентом является кислород, и регенерация этого катализатора должна проводиться в восстановительной среде.
Новый подход к синтезу стабильных катализаторов селективного гидрирования и окисления на основе Pt, Pd и Ru был представлен в докладе Молчанова В.П. и соавторов (Тверской государственный технический университет; Институт элементорганических соединений им А.Н. Несмеянова РАН, Москва; Университет Индианы, Блумингтон, США) "СВЕРХСШИТЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТРИЦЫ КАК ЭФФЕКТИВНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ КАТАЛИТИЧЕСКИ АКТИВНЫХ НАНОЧАСТИЦ МЕТАЛЛОВ". При этом показано, что использование вместо традиционных оксидных носителей полимерных матриц приводит к формированию наночастиц металлов со средним диаметром 2-3 нм и очень узким распределением по размерам. В результате обеспечивается высокая селективность и стабильность действия катализаторов.
Седов И.В. и соавторы (Институт проблем химической физики РАН, Черноголовка) представили доклад "ПУТИ ЭВОЛЮЦИИ МЕТАЛЛОЦЕНОВОЙ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ (С5Н5)4Zr - МАО В ОТСУТСТВИЕ МОНОМЕРА", в котором рассмотрели собственную химическую стабильность металлоценового катализатора полимеризации этилена и показали, что при мольном отношении Al/Zr = 1000 состав катализатора остается постоянным в течение нескольких суток.
Интересный доклад "ДЕЗАКТИВАЦИЯ КАТАЛИЗАТОРОВ ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ИСКОПАЕМЫХ УГЛЕЙ И БИОМАССЫ" был сделан Б.Н. Кузнецовым (Институт химии и химической технологии СО РАН, Красноярск; Сибирский федеральный университет, Красноярск), в котором систематизированы многочисленные причины отравления катализаторов (отравление, истираемость, структурные изменения), использующихся в различных процессах ожижения и газификации твердого каменоугольного и растительного сырья. Рассмотрены различные способы регенерации отработанных катализаторов ожижения (выжигание углеродистых отложений, химическое удаление примесей металлов, обработка в восстановительной среде). В качестве кардинального решения проблемы дезактивации катализаторов ожижения и газификации рассмотрено применение дешевых каталитически активных природных минералов, руд и шлаков, регенерация которых экономически нецелесообразна.
Специальная секция конференции была посвящена эксплуатации катализаторов в промышленных условиях. Основное количество докладов по этому тематическому направлению работы конференции,конечно, было сделано представителями отраслевых научно-исследовательских организаций и промышленных предприятий.
В докладе Котельникова Г.Р. и соавторов (ОАО НИИ "Ясинтез", Ярославль) "ПРОИЗВОДСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ КАТАЛИЗАТОРОВ ДЕГИДРИРОВАНИЯ" показано, что отечественные катализаторы дегидрирования углеводородов конкурентспособны в сравнении с импортными аналогами и успешно в течение многих лет эксплуатируются на ряде отечественных предприятий с сохранением своих каталитических и механических свойств.
Ряд докладов был посвящен рассмотрению промышленной эксплуатации катализаторов одного из базовых процессов нефтепереработки - катализаторов риформинга прямогонных бензинов. Резниченко И.Д. и соавторы (ОАО "Ангарский завод катализаторов и органического синтеза") в своем докладе "ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ, ПРОВЕДЕНИЯ РЕГЕНЕРАЦИЙ И ТЕХНИЧЕСКОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ РАБОТЫ КАТАЛИЗАТОРОВ РИФОРМИНГА" на примерах установок риформинга ОАО "Салаватнефтеоргсинтез" и ОАО "Ангарская нефтехимическая компания" показали возможность обеспечения высокого уровня технического сопровождения процессов риформинга отечественными специалистами.
В докладе "ОПЫТ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ КАТАЛИЗАТОРОВ РИФОРМИНГА СЕРИИ ПР", который был представлен Смоликовым М.Д. и соавторами (Институт проблем переработки углеводородов СО РАН, Омск), рассматривался многолетний положительный опыт применения отечественных катализаторов риформинга для производства высокооктановых компонентов бензина и ароматических углеводородов. При этом отмечена их высокая стабильность (межрегенерационный пробег до 3-х лет) и повышенная активность (на 3% по выходу риформинг-бензина) по сравнению с зарубежными катализаторами.
Шарова Е.С. и соавторы (Томский политехнический университет) в докладе "МОНИТОРИНГ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ КАТАЛИЗАТОРОВ РИФОРМИНГА НА УСТАНОВКАХ Л-35-6/300 И Л-35-8/300 НК НПЗ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КИНЕТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ" убедительно показали эффективность средств математического моделирования для оперативного контроля работы промышленных установок риформинга и своевременного принятия мер по снижению скорости дезактивации катализатора риформинга. Аналогичный подход к управлению процессом синтеза метанола был изложен в докладе Калинченко В.Ф. и соавторов (ООО УНПК "АЛВИГО-КС", ЗАО "Северодонецкое объединение Азот", Северодонецк; ОАО "Новомосковская акционерная компания Азот", Новомосковск; Объединенная Химическая Компания "Щекиноазот", Тульская обл.) "АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЯ АКТИВНОСТИ Cu-Zn-Al КАТАЛИЗАТОРА СИНТЕЗА МЕТАНОЛА В ПРОЦЕССЕ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ МЕТОДОМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ".
В докладе Цветкова О.Н. (ОАО "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти", Москва) "СТАБИЛЬНОСТЬ КАТАЛИЗАТОРОВ ГИДРИРОВАНИЯ ПОЛИ-α-ОЛЕФИНОВ" в качестве наиболее эффективных систем гидрирования были установлены никель- и палладийсодержащие катализаторы с использованием оксида алюминия в качестве носителя. Срок непрерывной работы катализаторов может составлять 2500-3500 часов.
Анализу дезактивации импортных и отечественных катализаторов очистки коксового газа был посвящен доклад Платонова О.И. и соавторов (ООО "Институт Гипроникель", Санкт-Петербург; ОАО "Новомосковский институт азотной промышленности"; ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат") "ПРОБЛЕМА КАТАЛИЗАТОРОВ В ТЕХНОЛОГИИ РАЗЛОЖЕНИЯ КОКСОХИМИЧЕСКОГО АММИАКА". Для замены снятого с производства зарубежного катализатора предложено использовать специально разработанный и не уступающий по своим свойствам отечественный контакт.
Следует особо отметить, что помимо чисто фундаментальных исследований многие работы молодых ученых имели четко выраженную прикладную направленность.
В докладе Шуваевой М.А. с соавторами "ПРИГОТОВЛЕНИЕ ЖЕЛЕЗО-СОДЕРЖАЩИХ КАТАЛИЗАТОРОВ НАНЕСЕННОГО ТИПА ИЗ РАСТВОРА FeSO4: ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ НОСИТЕЛЯ" (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) изучено формирование поверхностных соединений железа, образующихся при пропитке наиболее распространенных носителей - γ-Al2O3 и SiO2, водным раствором FeSO4 * 7H2O, и превращения образовавшихся соединений при последующей термообработке в окислительной среде. Было показано, что природа носителя оказывает существенное влияние на формирование активного компонента железосодержащих катализаторов. Наблюдаемые закономерности позволят оптимизировать способы приготовления катализаторов, содержащих Fe в виде оксидов, сульфатов, сульфидов или металлических частиц.
В докладе Калининой В.Ю. с соавторами "ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ СИНТЕЗА НОСИТЕЛЕЙ КАТАЛИЗАТОРОВ РИФОРМИНГА" (Институт проблем переработки углеводородов СО РАН, Омск) представлена разработка приемов синтеза высокодефектного g-оксида алюминия с заданными физико-химическими характеристиками как носителя эффективных катализаторов риформинга. Полученные данные были использованы при разработке технологии производства промышленных партий носителей для катализаторов серии ПР-71 в ЗАО "Промышленные катализаторы" ТНК-BP в г. Рязани.
В докладе Дементьевой Е.В. с соавторами "Влияние давления формования пасты на механическую прочность железооксидного катализатора в реакции дегидрирования метилбутенов" (Казанский государственный университет, Казань) определено влияния давления формования на пористую структуру и механическую прочность железооксидных катализаторов. Полученные результаты проверены при формовании пасты на промышленных экструдерах различного типа, показали высокую степень достоверности и позволили сделать оптимальный выбор формовочного оборудования и условий формования катализатора.
Доклад Воронцовой О.А. и Лебедевой О.А. "СИНТЕЗ СЛОИСТЫХ ГИДРОКСИДОВ, УСТОЙЧИВЫХ В ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ СРЕДАХ" (Белгородский государственный университет) был посвящен синтезу железосодержащих гидроталькитоподобных гидроксидов. Была оценена возможность участия катионов, входящих в кристаллическую решетку слоистых гидроксидов, в окислительно-восстановительных процессах, а также устойчивость кристаллической слоистой структуры в таких условиях. Было показано, что устойчивость образцов к окислительно-восстановительным воздействиям повышается после анионного обмена на карбонаты. При помещении в раствор пероксида водорода слоистых гидроксидов в карбонатной форме их слоистая структура не разрушается. Также оказались устойчивыми к последующим воздействиям образцы, соосажденные по модифицированной методике в присутствии пероксида водорода.
В докладе Дегтярева С.В. с соавторами "Получение высокодисперсных каталитических систем из микроэмульсий с использованием криоэффекта" (Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН, Москва) показано, что применение криохимической нанотехнологии позволяет свести к минимуму агломерацию сформировавшихся на стадии замораживания кристаллитов. С использованием криоэффекта были получены высокодисперсные кристаллические формы оксидов никеля и железа, которые затем инкапсулировали в мезопоры силикатов. Испытания полученных катализаторов в модельных реакциях с участием водорода показали необычайно высокую активность каталитических систем уже при низких температурах (<100 °С) и нормальном давлении как в газофазных, так и в жидкофазных модельных реакциях.
В докладе Ефимова М.Н. с соавторами "Получение и структура каталитических нанокомпозитных углеродных материалов, содержащих металлы платиновой группы" (Институт нефтехимического синтеза им. А.В.Топчиева РАН, Москва) показана возможность внедрения частиц каталитически активных металлов в углеродную матрицу уже на стадии формирования нанокомпозитного катализатора, а также регулируемого получения сплавов каталитически активных металлов платиновой группы. Размеры металлических наночастиц зависят от условий получения катализатора. Углерод-углеродные композиты, содержащие углеродные компоненты различной природы исследованы как перспективные носители платиновых металлов для эффективного дегидрирования углеводородов.
В сообщении Бухтияровой М.В. с соавторами "ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ M НА ФОРМИРОВАНИЕ ФАЗОВОГО СОСТАВА И ТЕКСТУРЫ ГЕКСААЛЮМИНАТОВ: Sr(La)MxAl12-xO19" (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) рассмотрены закономерности синтеза гексаалюминатов Sr(La)MxAl12-xO19 (x = 0; 2) и изучено влияния природы щелочно-, редкоземельного и переходного элементов на структурные и текстурные свойства гексаалюминатов. Показано, что введение марганца способствует смещению температуры кристаллизации гексаалюмината в низкотемпературную область, что позволяет получать более дисперсные и термостабильные гексаалюминаты.
Несмотря на напряженный рабочий график, находилось время и для отдыха. Бархатный сезон порадовал участников редкими дождями, золотистым песчаным пляжем, чистым горным воздухом и теплым морем, в котором ранним утром можно было наблюдать завораживающие заплывы семьи дельфинов. Для участников были организованы интересные экскурсии в дельфинарий и аквапарк; желающие могли по окончании конференции совершить увлекательные мини-туры по Черноморскому побережью и горным массивам Кавказа: посетить живописные Тенгинские водопады, познакомиться с культурой адыгов, проживающих в долине горной реки Аше, полюбоваться 17 водопадами долины реки Шахе.
В.И. Молчанов, А.С. Иванова, Н.А. Пахомов, А.В. Лавренов, Л.Я. Старцева
6-11 июля 2008 года, Санкт-Петербург
С 6 по 10 июля 2008 года в Санкт-Петербурге состоялся 3-й Общеевропейский Конгресс EUROMAR-2008 под девизом "Магнитный резонанс в интересах будущего" (Magnetic Resonance for the Future), за честь проведения которого боролись несколько университетов из разных городов Европы. Конференция подобного уровня по магнитному резонансу состоялась на территории России лишь однажды (Казань, AMPERE Congress, 1994 год).
Решение об организации EUROMAR было принято в Цюрихе 2 апреля 2005 года представителями AMPERE сообщества, Европейской Конференцией Экспериментального ЯМР (European Experimental NMR Conference - EENC), и Британской ЯМР Группой (British Nuclear Magnetic Resonance Discussion Group- NMRDG). EUROMAR является департаментом Groupement Ampere и работает по его уставу. В обязанности EUROMAR входит организация ежегодных конференций с целью оперативного обмена ЯМР, ЭПР, МРТ информацией в приложении к физике, химии, биологии, медицине, материаловедению, фармацевтике и т.д. Особое внимание уделяется развитию науки на стыке областей (ни AMPERE конгрессы, ни EENC и NMRDG в отдельности уже не будут проводиться, EUROMAR является на данный момент самым представительным европейским форумом).
Конгресс в Санкт-Петербурге традиционно был посвящен обсуждению фундаментальных аспектов развития магнитно-резонансных методов исследования, а именно, методов ядерного магнитного резонанса (ЯМР), тесно связанного с ним электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), магнитно-резонансной томографии и квадрупольного резонанса. В настоящее время магнитно-резонансные методы занимают ведущие позиции практически во всех областях химии, являются одним из основных инструментов в структурной биологии и медицинской томографии, широко применяются в фармацевтике при разработке новых лекарственных препаратов, используются для проверки фундаментальных теоретических подходов и методов, лежащих в основе создания квантовых компьютеров. В конгрессе в Санкт-Петербурге приняли участие 700 человек из 43 стран (439 человек из Европейских стран, 48 человек с Американского континента, 26 человек из Азии, 7 человек из Австралии и Океании, 1 человек из Африки). Россию представляли 183 делегата. Большую долю участников конгресса составляла молодежь - 180 студентов и аспирантов представили свои научные достижения на этом престижном форуме.
Организаторы конференции:
проф В.И. Чижик (Санкт-Петербургский университет),
проф. Ольга Лапина - председатель конгресса EUROMAR-2008 (ИК СО РАН, Новосибирск),
проф. Бернхард Блюмих (Аахен, Германия).
Научная программа конгресса включала 22 пленарных лекции, 14 ключевых лекций, 60 устных секционных докладов и 407 стендовых докладов. Открыла работу конгресса председатель EUROMAR-2008, профессор Ольга Лапина (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия). На открытии выступили президент AMPERE профессор Бит Майер (Технологический Институт Цюриха, Швейцария), президент EUROMAR профессор Джефри Боденхаузен (Париж, Франция). Вступительная лекция Д. Боденхаузена была посвящена ЯМР азота, 40-летие которого отмечается в этом году. С ЯМР азота связаны целые области применения ЯМР и ЯКР спектроскопии - это и органическая химия, и биология, и медицина, и томография, и взрывчатые вещества (по ходу конференции несколько заседаний было посвящено проблемам определения взрывчатых веществ МР методами). Программа конгресса охватывала различные области ЯР-спектроскопии, а уровень ученых, представлявших свои исследования, был чрезвычайно высок. Область твердотельной ЯМР-спектроскопии была представлена мировыми лидерами этого направления - лекции прочитали профессор Доминик Массиот (CEMHTI/CNRS, Орлеан, Франция), специалист в области квадрупольных ядер и современных ЯМР методик, и д-р Дефлер Мюллер (Брукер, Германия). Д. Мюллер представил высокоскоростные эксперименты (до 70 кГц) в высоких магнитных полях как для биологических объектов, так и для неорганических материалов. Результаты его исследований могут быть применимы, например, в материаловедении. Работы в области резонансной томографии в приложении к медицине, а также к катализу и объектам неживой природы были представлены профессором Бернхардом Блюмихом (Институт технической и макромолекулярной химии, Аахен, Германия), профессором Игорем Коптюгом (Международный Томографический центр СО РАН, Новосибирск, Россия). Лучшие ЭПР-специалисты, профессор Вольфган Любитс (Макс-Планк Институт бионеорганической химии, Германия), профессор Томас Приснер (Университет Гете, Франкфурт, Германия), профессор Гуннар Джешке (Константс Университет, Константс, Германия) и профессор Юрий Николаевич Цветков (ИХКиГ, Новосибирск) представили новые результаты в приложении к биологическим системам (протеиновые мембраны, пептиды). Ограничения дальнего порядка для частично упорядоченных биологических структур не могут быть получены никакими известными на данный момент методами. Тем не менее, с помощью метода спиновых меток значительная часть позиций становится ЭПР наблюдаемой. Профессор Гуннар Джешке продемонстрировал возможности исследования методом ЭПР структуры протеиновых мембран. Новые возможности современной ЭПР спектроскопии в материаловедении были продемонстрированы в докладах профессора Клауса Динса (Технический Университет, Дармштадт, Германия), профессора Елены Багрянской (Томографический Центр, Новосибирск) и профессора Павла Баранова (Физико-технический институт, Санкт-Петербург). Сочетание мощного терагерцевого облучения с модифицированным Фурье-спектрометром, работающим в 100 GHz - 3 THz диапазоне, позволило определить температурную зависимость спиновых переходов в единичном молекулярном магните в магнитном поле Земли (работа А. Шнега, Берлин, Германия). Профессор Kлаус Динс продемонстрировал возможности исследования высокоспиновых систем. ЭПР исследования спиновых переходов и обменных взаимодействий в сильно связанных парах спиновых триад представила профессор Елена Багрянская. Высокочастотные ЭПР эксперименты и ENDOR на наночастицах оксида цинка ZnO, допированного алюминием, выявили присутствие слабого донора, обусловленного алюминием, локализованным в позициях цинка (доклад профессора Павла Баранова). Несмотря на то, что Россия не занимает ключевых позиций в мире по биологическим исследованиям, интересные работы по изучению строения макромолекул в жидкости были представлены именно российской школой: профессором Александром Арсеньевым (Институт биоорганической химии РАН, Москва, Россия) и его учениками профессором Владиславом Ореховым (Университет Гетеборга, Швеция), профессором Константином Первушиным (Университет Сингапура). Александр Арсеньев сделал доклад по исследованиям механизма взаимодействия в трансмембранных димерах протеина, Владислав Орехов продемонстрировал новый подход для анализа спектров, позволяющий значительно увеличить чувствительность методов ЯМР. Особое внимание участников вызвал доклад профессора Клары Грей (Университет Стони Брук, США), мирового лидера в области ЯМР-спектроскопии в применении к водородной энергетике. Она продемонстрировала возможность проведения измерений in situ при высоких температурах с применением современных методик. Доклад был посвящен исследованиям функционального анодного материала с введением лития. Авторы впервые применили высокоскоростные (до 60 кГц) скорости вращения на ядрах 1H, 25Mg. Ряд работ был посвящен катализу: профессор Дитер Михель (Университет Лейпцига, Германия) продемонстрировал подвижность адсорбированных молекул и фазовые переходы стекло - кристаллическое состояние. Исследование динамики было проведено в широком температурном диапазоне методом 2H ЯМР и по 1H спин-решеточной релаксации. Д-р Анна Лысова (Международный Томографический центр СО РАН, Новосибирск, Россия) посвятила доклад исследованиям процессов сушки катализаторов и распределения активного компонента методом ЯМР-томографии. Наконец, профессор Мишель Хунгер (Университет Штутгарта, Германия) продемонстрировал разработанную им методику in situ мониторинга каталитической реакции в потоке реакционной смеси. В названии своего доклада он сравнил применение in situ ЯМР-спектроскопии в гетерогенном катализе с искусством. Особое внимание было уделено проблемам, стоящим на стыке наук. Применение ЯМР-томографии в медицине было продемонстрировано в лекции профессора Клауса Пруссмана (Университет Цюриха, Швейцария), который показал возможность проведения высокополевых экспериментов на человеке. Были использованы поля до 7 Tесла и выше. Применение высоких полей гарантирует повышение чувствительности, контрастности и, таким образом, делает метод незаменимым для нейрохирургии. Возможности ЯМР-спектроскопии для биологии, физики были представлены в лекции профессора Норберта Мюллера (Университет Кеплера, Австрия). Работа касается структурных исследований в присутствии парамагнитных центров. Авторам удалось улучшить существующие возможности определения степени взаимодействия в парамагнитных системах. Теоретические основы методов ядерного магнитного резонанса были представлены профессором Кристофером Пикардом (Университет Св. Андрия, Великобритания). Автор создал программу для расчета химических сдвигов констант и квадрупольного взаимодействия. Профессор Жак Фрессар (Университет Марии Кюри, Париж, Франция) традиционно посвятил свою лекцию 129Хе ЯМР адсорбированного ксенона, являясь пионером в этой области исследований. В лекции профессора Герхарда Вагнера (Медицинский университет Гарварда, США) были представлены нестандартные методики накопления и обработки спектров, позволяющие получить за разумное время спектры систем, которые невозможно получить обычными методами, в приложении к протеинам и протеиновым комплексам. Чувствительность метода очень высока. Профессор Даниель Ругар (IBM, США) показал возможности получения магнитно-резонансных снимков на нанометровом уровне, что позволяет говорить о повышении чувствительности метода до нанометрового диапазона. На созданной авторами установке были получены уникальные результаты. Лекция профессора Николая Скрынникова (Университет Пердью, США) была посвящена исследованию динамики протеинов методом ЯМР-релаксации в твердом состоянии и в растворах. Авторы подтвердили, что динамика для этих двух состояний (растворов и хорошо окристаллизованных твердых образцов) практически одинакова. В лекциях профессора Ханса Вольфганга Шписа (Институт Макса Планка, Германия) и профессора Кая Саалвачера (Университет Мартина Лютера, Германия) даны результаты методов исследования макромолекулярных и супрамолекулярных систем. Авторам удалось получить информацию не только о локальном окружении, но и о пространственном строении супрамолекул. В силу аморфности систем такую информацию невозможно получить, например, рентгенофазовым анализом. Полученные результаты дают возможности нового понимания роли водородных связей в твердых образцах. Для достоверности результаты были подкреплены квантово-химическими расчетами, которые позволили определить трехмерную структуру макромолекул. Украшением научной программы конгресса стала лекция профессора Лючио Фридмана, которая продемонстрировала огромный прогресс в многомерном ЯМР с помощью сверхскоростных накоплений. Методика подкреплена математической моделью. Резкое увеличение скорости накопления позволяет увеличить чувствительность метода.
Стендовая сессия была посвящена работам фундаментального и прикладного характера, например, магнитно-резонансные методы нашли приложение в нефтедобывающей отрасли. Недавние успехи ядерно-магнитного каротажа (ЯМК) расширили возможности получения сведений о пластовых флюидах. Эти работы, широко представленные на конгрессе, направлены на раскрытие огромного потенциала будущих источников энергии на нашей планете.
В рамках конгресса были проведены заседания комитета AMPERE, совета EUROMAR и членов EMAR. На заседаниях были определены очередные задачи в области развития магнитно-резонансных методов исследования, намечены пути взаимодействия для решения междисциплинарных проблем.
Проф. Ханс В. Шпис вручает премию Raymond Andrew д-ру Б. Шапиро (университет Джоржии, США)
На конгрессе было проведено награждение 9 победителей конкурсов на лучшие научно-исследовательские работы в области ЯМР и ЭПР спектроскопии. Значительным событием стала лекция известнейшего ученого, профессора Александра Пайнза (Университет Калифорнии, Беркли, США), получившего премию Russel Varian за выдающийся вклад в области ЯМР спектроскопии. Международную премию Raymond Andrew за лучшую фундаментальную PhD работу получил д-р Боаз Шапиро (Университет Джорджии, США), им тоже был представлен доклад на открытии конгресса. Трех премий издательства JohnWiley&Sons были удостоены молодые ученые: д-р Кирилл Ковтунов (Международный Томографический центр СО РАН, Новосибирск, Россия), аспирант Евгенио Дависо (Университет Лейдена, Нидерланды), д-р Джузеппе Сиколи (CNRS, Гренобль, Франция). На закрытии конференции победители получили возможность представить результаты своих исследований в форме устных докладов. Премией Оргкомитета конгресса была награждена студентка Мария Консистер (Университет Саусамптон, Великобритания) за представленный на конгресс доклад в области исследования работы родопсина, участвующего в переносе зрительной информации в мозг, - самый высокоскоростной процесс, известный в биологии. Работа Марии представляла часть этой огромной задачи и была связана с исследованием батородопсина - первого равновесного интермедиата в фотоцикле родопсина. В работе конгресса приняли участие победители конкурса Международного благотворительного научного фонда имени К.И. Замараева, молодые ученые Сергей Арзуманов (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия), Кирилл Ковтунов (Международный Томографический центр СО РАН, Новосибирск, Россия) и Владимир Живонитко (Международный Томографический центр СО РАН, Новосибирск, Россия), что явилось для них и их молодых коллег мощным стимулирующим фактором.
Президент EUROMAR проф. Джефри Боденхаузен (Франция)
Впервые в истории подобных конференций Конгрессу предшествовала Школа-сателлит (4 - 5 июля, NMRCM 2008 - ядерный магнитный резонанс в конденсированных средах), собравшая около 200 молодых ученых из разных стран, перед которыми выступили с лекциями ведущие ученые мира. Представители программного комитета, а среди них были такие звезды как президент EUROMAR - профессор Джеофри Боденхаузен, президент AMPERE - профессор Бит Маейр, лидеры твердотельной ЯМР спектроскопии профессор Доминик Массиот и профессор Детлеф Мюллер, лидеры ЯМР томографии профессор Уве Айхофф и профессор Игорь Коптюг, лидер в области ЯМР биомакромолекул в жидкости - профессор Александр Арсеньев, лидер в области ЯМР исследований in situ - профессор Михаэль Хунгер, представители казанской школы - профессор Мурат Тагиров и др. согласились прочитать доклады для участников Школы-сателлита (не в форме университетских базовых докладов, а в виде пленарных докладов уровня конференции). Это позволило значительно расширить рамки конференции и дать ребятам самую "горячую" информацию из уст лидеров первой величины.
В настоящее время исследования в области магнитного резонанса в значительной мере сконцентрированы в США и, частично, в Японии. Быстрое и динамическое развитие этой научной области требует оперативной координации исследований, выполняемых и в Европейских научных центрах. Особое внимание должно уделяться развитию науки на стыке областей. Прошедший в Санкт-Петербурге конгресс признан удачным и российскими, и западными коллегами. Впервые за историю подобных конференций, проводимых ежегодно с 2005 года, российская делегация была представлена таким большим количеством участников и внесла значительный вклад в научную составляющую конгресса. Международные комитеты постановили продолжать проведение ежегодных конференций по магнитно-резонансным методам исследований, вносящих огромный вклад в мировую науку. Следующая конференция по решению комитета EUROMAR пройдет в Швеции.
О.Б. Лапина, Т.В.Замулина
Конференция проходила с 14 по 19 сентября 2008 г. на борту теплохода "Александр Радищев", следующего по маршруту Москва-Санкт-Петербург. Организовали конференцию Химический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова, Международный союз чистой и прикладной химии (ИЮПАК), при поддержке РФФИ, Российской Академии Наук, Организации по запрещению химического оружия (OPCW) и Министерства образования и науки РФ. Первая конференция из серии конференций ИЮПАК, посвященных зеленой химии, состоялась в 2006 году в Дрездене, Германия. Целью 2-й Международной конференции ИЮПАК по зеленой химии был широкий международный обмен новейшими фундаментальными научными достижениями и новыми подходами в областях, традиционно входящих в сферу зеленой химии, а это новые методы проведения синтеза химических соединений, катализ во всех его видах, новые альтернативные растворители, нетрадиционные методы проведения химических реакций, фундаментальные разработки в области новых источников энергии и химических веществ, прежде всего из возобновляемого сырья.
В конференции приняли участие около 200 участников, которые представляли практически все континенты и многие страны мира. Особенный интерес вызвала конференция среди ученых стран Ближнего и Дальнего Востока, таких, как Иран, Турция, Индонезия, Китай, Индия и др. Среди европейских стран значительно были представлены Португалия, Италия, Испания, Великобритания, Сев. Ирландия, Венгрия, Польша, Германия, Австрия, Швейцария, Дания, Греция, и совсем не представлены такие развитые в научном отношении страны, как Франция и Финляндия. Ученые США и Великобритании проявили значительный интерес к образовательной секции. Организаторы конференции в соответствии с заявками освобождали молодых ученых от уплаты оргвзноса, поэтому они охотно принимали участие в конференции.
Всего на конференции было представлено 7 пленарных лекций, 10 ключевых лекций, 65 устных и 120 стендовых докладов. Кроме того, состоялись два круглых стола, посвященные химии в суб- и сверхкритических средах (руководитель В.В. Лунин, РФ), а также экологическим проблемам (руководитель Хемда Гарелик, Великобритания).
Открытие и первые пленарные лекции состоялись в актовом зале Интеллектуального центра - фундаментальной библиотеки Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова. Открыл конференцию Председатель Организационного комитета академик РАН Валерий Лунин. От имени ИЮПАК, Российской академии наук и Всероссийского Менделеевского общества конференцию приветствовала член Бюро ИЮПАК, чл.-корр. РАН Н.П. Тарасова.
С первой пленарной лекцией "Принципы зеленой химии в органическом синтезе" выступил академик РАН, Председатель Уральского отделения РАН В.Н. Чарушин (Институт органического синтеза УрО РАН). Профессор Джозеф Бозелл (Университет Теннеси, США) представил вторую пленарную лекцию "Перспективы применения лигнина и лигниноподобных материалов в качестве источников продуктов высокой ценности".
Академик Чарушин В.Н. показал, как принципы зеленой химии могут служить основой для разработки новых эффективных путей синтеза органических соединений, позволяющих экономить ресурсы и энергию за счет сокращения числа стадий. В частности, новые методы нуклеофильного замещения водорода позволяют избегать введения функциональных заместителей в молекуле органического соединения, которые затем замещаются на целевые функциональные группы и приводят к образованию опасных побочных продуктов. Нуклеофильное замещение водорода позволяет повысить эффективность реакций кросс-сочетания, катализируемых палладием, без использования благородных металлов; эффективно вводить карборанильные фрагменты в ароматические соединения и проводить многие другие реакции органического синтеза с высокой эффективностью при минимальном числе стадий.
Работа конференции проходила в рамках семи секциий:
1. Экологически безопасные реагенты и способы синтеза
2. Гетерогенный катализ
3. Гомогенный и ферментативный катализ
4. Перспективные экологически безопасные источники энергии
5. Применение возобновляемых ресурсов в химических процессах
6. Экологически безопасные технологии химических продуктов
7. Образование в области зеленой химии
Каталитическая тематика буквально пронизывала большинство секций. Организаторам было сложно даже отнести многие доклады к определенной секции, настолько плотно переплеталась тематика: "зеленые" растворители и катализ, реакции в сверхкритических флюидах и использование ионных жидкостей, "зеленые" растворители и реагенты, катализ и химические продукты на основе возобновляемых ресурсов. Пленарные лекции, кроме уже упомянутых, прочли проф. Б. Хан (Китай) "Чистые растворители: свойства и применение в зеленой химии", проф. Х. Нишиде (Япония) "Радикальные полимеры и разработка на их основе полностью органических безопасных для экологии батарей", проф. М. Киршгофф (США) "Образование в области зеленой химии: оттенки зеленого", проф. В. Бухтияров (РФ) "Катализ в производстве биотоплива". С ключевыми лекциями выступили Ч. Кьяппе (Италия): "Ионные жидкости на основе DABCO: свойства и применение", О. Паренаго (Россия) "Экологические проблемы в химии смазочных материалов", А. Стахеев (Россия) "Современные тенденции в развитии каталитических систем дожигания для работающих на бедном топливе и дизельных двигателей", В. Третьяков (Россия) "Промышленные катализаторы для экологического катализа", Ю. Караханов, А. Максимов (Россия) "Нанокатализаторы на основе миклоциклических рецепторов, дендримеров и гибридных материалов", Ю Кланкермайер, В. Лейтнер (Германия) "Новые каталитические системы для селективного гидрирования", Н. Тарасова "Зеленая химия как ответственное управление", А. Розамилья, Ф. Арико, П. Тундо (Италия) "Многообразие свойств диметилкарбоната и его применение в зеленой химии".
Одной из ключевых задач зеленой химии считается замена традиционных ископаемых топлив и источников химических веществ на возобновляемые. Член-корр. РАН В.И. Бухтияров (ИК им. Г.К. Борескова СО РАН) посвятил свою пленарную лекцию описанию работ Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН в области разработки каталитических методов синтеза биотоплива. В институте ведутся работы по получению биотоплив и биоводорода из древесины, а также разработка новых технологий получения биодизеля. В.И. Бухтияров подчеркнул, что производство биотоплив первого поколения, основанное на использовании пищевого сырья (этанол из сахаров, биодизель из растительных масел), имеет мало перспектив, поскольку растущему населению земли и так не хватает продовольствия. А топлива второго поколения, произведенные из непищевого сырья, например, этанол из целлюлозы, биодизель из водорослей или биомасло из древесины обладают значительно большим потенциалом использования. Пока такие продукты дороги, но с развитием новых методов и повышением цен на ископаемые топлива их производство становится все более выгодным.
Разработаны перспективные технологии переработки биомассы, например, декарбоксилирование для облагораживания биомасла. Хорошие результаты получены при получении из биодизеля компонентов дизельного топлива с высоким цетановым числом. В.И. Бухтияров описал перспективные направления каталитической химии и высказал мнение, что в 21-м веке одним из наиболее перспективных направлений станут вопросы разработки катализаторов синтеза и облагораживания топлив на основе биомассы.
Ключевая лекция проф. Стахеева А.Ю. (ИОХ им. Н.Д. Зелинского РАН) была посвящена разработке новых методов доочистки выхлопных газов дизельных двигателей и двигателей на бедном бензиновом топливе. Современные тенденции в двигателестроении приводят к тому, что содержание кислорода в выхлопных газах увеличивается, а температура выхлопов снижается. Это приводит к снижению эффективности действия трехмаршрутных катализаторов дожигания выхлопных газов. Стахеев А.Ю. показал, что перспективными могут быть катализаторы типа перовскитов на основе боратов металлов. Проблема заключается в обеспечении долговременной устойчивости к действию серы. Для селективного восстановления оксидов азота разрабатываются новые системы на основе ВЕТА цеолитов, содержащих железо.
Проблемы, связанные с каталитическим обезвреживанием выхлопных газов автомобилей, освещены в ключевой лекции проф. Третьякова В.Ф. (МАТХТ им. М.В. Ломоносова). Было показано, что селективное каталитическое восстановление оксидов азота углеводородами можно проводить с использованием существующих и производимых в промышленном масштабе каталитических систем, таких как Zn-Cu-Al-Ni (НТК-10-1), Fe-Cr (СТК), Ni-Сr при определенных комбинациях в реакторных блоках.
В последние годы существенное внимание ученые уделяют разработке новых каталитических систем, основанных на принципах супрамолекулярной химии. В частности, проф. Караханов Э.А. посвятил ключевую лекцию каталитическим системам на основе циклодекстринов и каликсаренов, которые обладают высокой селективностью в отношении многих органических реакций. Эти сложные молекулы содержат полости, аналогичные полостям цеолитов. Регулируя состав молекулы, можно регулировать также размер этих полостей, а следовательно, селективность превращений определенных субстратов. В своем докладе Караханов Э.А. рассказал о новейших достижениях в этой области супрамолекулярной химии, полученных на кафедре химии нефти и органического катализа Химического факультета МГУ.
Значительный процент представленных на конференции докладов прямо или косвенно касался применения ионных жидкостей и сверхкритических растворителей для проведения различных процессов в условиях, соответствующих принципам зеленой химии. Этим вопросам были посвящены пленарная лекция проф. Б. Хана (Институт химии китайской академии наук, Пекин) и ключевая лекция Ю. Кланкермайера (в соавторстве с В. Лейтнером) (Институт технической и макромолекулярной химии в составе университета RHTW, Аахен, Германия) "Новые каталитические системы для селективного гидрирования". В обеих лекциях представлены работы, направленные на совместное использование ионных жидкостей и сверхкритических растворителей. В лекции Б. Хана описаны многочисленные направления использования таких двойных систем для синтеза функциональных материалов, которые трудно получить другими способами. В докладе Ю. Кланкермайера речь шла конкретно о реакциях селективного гидрирования с помощью иммобилизованных гомогенных катализаторов на основе родия в средах, содержащих ионные жидкости на основе аминокислот, с целью осуществления стереоселективного гидрирования некоторых лигандов.
Ионные жидкости применяли также в качестве сред при гидрировании на гетерогенных, нанесенных на глину каталазиторах (доклад R.T. Tao, Y. Xie, S.D. Miao, Z.M. Liu, Институт химии Китайской академии наук), полимеризации стирола и гексена-1 (доклады Р. Алиевой с коллегами, Институт нефтехимических процессов АН Азербайджана), синтеза биодизеля (N. Pleshkova, M.J. Earle, K.R. Seddon, QUILL, Белфаст, Северная Ирландия), и во многих других процессах.
Следует упомянуть доклады "Ферментативный синтез дикаприлина в сверхкритическом диоксиде углерода" M.L. Tao, H.X. Jiang, X.Q. Dong, M.H. Zhang (Tianjin University R&D Center for Petrochemical Technology, Key Laboratory for Green Synthesis and Conversion of China Education Department, Tianjin, Китай); "Экстракт растения горец сахалинский, полученный при экстракции сверхкритическим флюидом, как экологически безопасный химический реагент" С.А. Глазуновой, В.А. Караваева, О.И. Покровского и О.О. Паренаго (Физический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова, Россия); "Делигнификация древесины в среде сверхкритического CO2" А.Д. Иванова, Т.Е. Скребец и К.Г. Боголицына (Анхангельский государственный технический университет, Россия); "Новый антисолвентный подход к модификации углеродных нанотруб с использованием сверхкритического диоксида углерода" Z.W. Zhang, Q. Xu, Z.M. Chen, J. Yue (College of Materials Science and Engineering, Zhengzhou University, Китай); "Почему сверхкритические флюиды представляют собой наиболее быстро растущую область способов очистки" T. Palcic (Thar Instruments, Inc., Pittsburgh, США) и многие другие. Особенно следует подчеркнуть, что это направление привлекает пристальное внимание исследователей во всем мире.
Подытожил эту тематику круглый стол, посвященный проблемам развития исследований и технологий, связанных с использованием сверхкритических флюидов в России и в мире. Круглый стол организовал и провел акад. В.В. Лунин. В заседании выступили около 20 ученых, несколько представителей фирм. Например, T. Palcic (США) в своем выступлении отметил, что хроматографические методики, связанные с применением сверхкритических элюентов, очень перспективны для разделения оптических изомеров, и в этом смысле обладают большими преимуществами по сравнению с обычной жидкостной хроматографией; тем не менее, лишь отдельные фирмы могут позволить себе производство аппаратуры в этой области. О.О. Паренаго (ИОНХ им. Н.С. Курнакова) отметила, что необходимы серьезные усилия для активного внедрения сверхкритических технологий в экономику России, поскольку наша страна пока отстает именно в технологической области, несмотря на высокий уровень научных исследований.
Также на конференции были представлены многочисленные исследования, посвященные синтезам без растворителя (например, в докладе Y. Wu, L.-N. He, Y. Du (Китай) "Регенерируемый, устойчивый к действию воды катализатор синтеза оксазолидинонов из диоксида углерода и азиридинов в отсутствие растворителя", или в докладе N. Azizi, M. Lashkaryzadeh, M.D. Aziziyan (Иран) "Простой и экономичный способ присоединения по Михаэлю ароматических аминов к альфа-бета-ненасыщенным олефинам в отсутствие растворителя" и в других докладах).
В ключевой лекции проф. О.П. Паренаго (ИНХС им. А.В. Топчиева РАН) речь шла об экологических проблемах в химии смазочных материалов. Известно, что отработанные смазочные материалы во много раз опаснее для природы и человека, чем свежие; тем не менее, лишь незначительный их процент подвергается регенерации. В настоящее время основными задачами ученых и инженеров являются разработка смазочных материалов, содержащих минимальные количества опасных элементов, таких, как хлор, сера, фосфор, тяжелые металлы, а также замена синтетических смазок на произведенные из природных веществ.
Одно из важнейших по экономическим и экологическим соображениям направлений зеленой химии - это получение продуктов высокой ценности на основе природных веществ, например, лекарственных и других продуктов, обычно получаемых в тонком органическом синтезе. Такие работы активно развиваются в Узбекистане. Например, проф. С.Ш. Рашидова (Институт физики и химии полимеров Узбекской АН) в своем докладе продемонстрировала возможности использования хитозана и его производных в качестве антимикробных средств. Производные хитозана проявили высокую активность при лечении слизистой оболочки желудка и желудочно-кишечного тракта при лечении гепатитов.
Зеленые пути синтеза гамма-нитрокарбонильных соединений, в том числе в проточной системе с использованием гетерогенных каталитических систем, предложены в докладе Giovanni Sartori (Dipartimento di Chimica Organica e Industriale dellТUniversit à Viale G.P. Usberti, Parma, Italy). В работе синтезирована небольшая библиотека подобных соединений.
Устные доклады были представлены практически по всем направлениям, заявленным на конференции; однако наиболее значительными и интересными по результатам были разделы зеленого синтеза и катализа. Доклады, представленные L. Fjerbaek (Университет Южной Дании) "Изотермическая калориметрия ферментативной реакции биодизеля" и P. Vazquez (Национальный университет Ла Платы, Аргентина) о новых зеленых катализаторах на основе гетерополикислот Кеггина, получили высокую оценку присутствующих и были уже на конференции представлены для опубликования в специальном выпуске журнала ИЮПАК "Pure and Applied Chemistry".
Недостаточно освещенным остался раздел "Перспективные экологически безопасные источники энергии", хотя по этой теме был представлен интересный устный доклад проф. В.И. Симагиной (ИК СО РАН) с соавторами "Разработка катализаторов для портативных генераторов водорода с использованием борогидрида натрия" и несколько высококачественных стендовых докладов. Нужно отметить, что автор стендового доклада из этого раздела K. Koshika с соавторами "Вторичная батарея с электродом на основе гидрофильного радикального полимера: оценка степени соответствия принципам зеленой химии" оказался в числе двух призеров Наград ИЮПАК для стендовых докладов молодых ученых, отбор которых проводила на конференции авторитетная комиссия в составе проф. П. Тундо (Италия), проф. Х. Нишиде (Япония), проф. Б. Хана (Китай), проф. М. Киршгоф (США), проф. В.В. Лунина (Россия) и Е.С. Локтевой (секретарь, Россия) во время стендовой сессии.
Еще один приз для молодых ученых за стендовый доклад был присужден Виталию Скоркину, аспиранту Химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, за стендовый доклад "Катализаторы гидрирования сопряженных диенов на основе дендримеров" (авторы В.А. Скоркин, А.Л. Максимов, Э.А. Караханов).
В целом стендовая секция прошла при высокой активности участников. Развернулись плодотворные дискуссии, например, значительный интерес вызвали доклады "Комплексы Мо(II) для гомогенного и гетерогенного катализа", который от имени группы авторов представила M. Vasconcellos-Dias (Faculty of Science of University of Lisbon, department of chemistry and biochemistry, Lisbon, Portugal), "Борированный оксид циркония, полученный при различных концентрациях прекурсоров и температурах прокаливания, как катализатор ацетилирования спирта уксусной кислотой", представленный M.N. Blanco с соавторами (Centro de Inves tigacion y Desarrollo en Ciencias Aplicadas Dr. Jorge J. Ronco (CINDECA), Departamento de Quimica, Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata, Argentina), "Получение водорода путем парового риформинга био-этанола на катализаторах на основе оксида церия" М.С. Яякимовой с коллегами (ИНХС им. А.В. Топчиева РАН) и многие другие.
В последний день состоялась секция "Образование в области зеленой химии" и круглый стол, посвященный связи экологии и зеленой химии, а также роли образования в осуществлении этой связи. Наиболее активное участие в образовательной секции приняли американские ученые. В частности, с пленарной лекцией "Зеленое химическое образование: оттенки зеленого" выступила М. Киршгоф (Американское химическое общество, отделение образования, США). М. Киршгоф подчеркнула, что зеленая химия и концепция устойчивого развития должны преподаваться не как побочные дисциплины, их необходимо вводить в основные курсы химии. В лекции представлены инструменты и направления, направленные на инициативы, которые могли бы оказать влияние на большое число студентов.
В прекрасной ключевой лекции Н.П. Тарасовой (Институт химии и проблем устойчивого развития РХТУ им. Д.И. Менделеева, Россия) "Зеленая химия как ответственное служение" автор очертила широкие перспективы зеленой химии для улучшении качества жизни существующего и последующих поколений людей. Н.П. Тарасова подчеркнула, что наряду с образованием профессионалов-химиков необходимо осуществлять насколько возможно более широкое просвещение в области зеленой химии.
Проф. Х. Гарелик (Middlesex University, Великобритания) представила новые подходы к образованию в области зеленой химии, осуществляемые в Миддлсекском университете в Великобритании, основанные на ежедневном применении принципов зеленой химии в образовательном процессе, на оценке рисков осуществления каждой практической задачи в практикумах и др.
Ц. Лерман (Columbia College, США) в своем докладе представила наглядные образцы практических работ студентов колледжа по визуализации идей зеленой химии для профессионалов и широкой публики.
Круглый стол по проблемам экологической химии и ее связи с зеленой химией состоялся по окончании образовательной секции. Круглый стол организовала и возглавила проф. Хемда Гарелик (Великобритания). На нем обсуждались следующие вопросы: (1) какими видятся отношения между зеленой и экологической химией; (2) действительно ли развитие методик, основанных на "зеленых" принципах, приводит к выгодам для экологии (фреоны, биотопливо и др.); (3) какие факторы воздействуют на внедрение экологически безопасных и дружественных по отношению к природе технологий; (4) какие изменения необходимы в подготовке будущих поколений химиков, чтобы они были знакомы с этой тематикой; (5) в какой степени химики должны отвечать за социально-экономические запросы в отношении устойчивого развития.
Особенно важно, что на заседании круглого стола и в лекциях участников серьезно ставились вопросы степени социальной ответственности химиков за устойчивое развитие всего человечества. Без размышлений на эту тему, без обучения и просвещения в этой области немыслима ответственная работа существующего и следующих поколений химиков, как исследователей, так и технологов. Сейчас в мире активно идут мероприятия в рамках объявленного ООН Десятилетия образования для устойчивого развития. Вторая международная конференция по зеленой химии внесла существенный вклад в эту благородную деятельность.
Насыщенная научная программа конференции, формальные и неформальные контакты отнимали много времени и сил. Однако участники конференции находили возможность принять участие и в культурной программе конференции. По ходу следования теплохода "Александр Радищев" из Москвы в Санкт-Петербург ученые посетили старинный русский город Углич с его церквями и музеями, Кирилло-Белозерский монастырь в селе Горицы; полюбовались на жемчужину русской деревянной архитектуры - ансамбль церкви Покрова в Кижах. Иностранным участникам представилась возможность познакомиться со старинными и современными русскими промыслами, поговорить с мастерами вышивки, резьбы по дереву, гончарного дела и др.
В целом конференция прошла на высоком научном уровне. По ее результатам подготовлен и будет выпущен в 2009 году специальный выпуск журнала "Pure and Applied Chemistry", в котором предложено участвовать 24 авторам из представивших доклады на конференции. На конференции прошло также заседание Подкомитета ИЮПАК по зеленой химии, на котором принято решение провести 3-ю Международную конференцию ИЮПАК по зеленой химии в августе 2008 года в Канаде. Соответствующее сообщение подготовил P.Jessop (Dept. of Chemistry, Queen's University, Kingston, ON, Canada).
В своем решении конференция призвала всех химиков мира активнее развивать идеи зеленой химии - химии в интересах устойчивого развития - в своем научном творчестве и образовательной деятельности, включать элементы зеленой химии в основные курсы химических наук, преподаваемые в школах и университетах, вести с помощью средств массовой информации широкую просветительскую деятельность среди населения по объяснению идей и преимуществ зеленой химии по сравнению с традиционным подходом.
Организаторы конференции выражают признательность за финансовую поддержку спонсорам конференции: Российскому фонду фундаментальных исследований, Международной организации по запрещению химического оружия (OPCW), фирмам DuPont, Shevron, Dow Chemicals, Thar Instruments, Coca-Cola.
Е.С. Локтева
В начале октября в Цюрихе состоялась седьмая конференция по каталитическому сжиганию топлив IWCC-7. Предыдущие конференции проходили в Италии (2005), Южной Корее (2002), США (1992, 1999), Голландии (1996) и Японии (1994). Тематика конференции весьма актуальна. Каталитическое сжигание принципиально отличается от горения в традиционном понимании, так как топливо окисляется на поверхности твердых катализаторов без образования пламени вообще. Действие катализаторов в процессе полного окисления (или гетерогенного "горения") топливно-воздушных смесей схематически можно представить как химическое взаимодействие компонентов топлива с поверхностным кислородом катализатора с последующей регенерацией восстановленной поверхности катализатора кислородом газовой фазы. В зависимости от активности катализатора, которая определяется энергией связи поверхностного кислорода с активным компонентом катализатора, процесс полного окисления многих веществ может протекать при температурах 300-700 оС. Таким образом, присутствие в реакционной системе катализатора снижает температуру сжигания органического топлива с 1000-1200 оС до 300-700 оС, сохраняя при этом высокие скорости горения и обеспечивая полное сгорание как бедных, так и стехиометрических топливно-воздушных смесей. Важно отметить, что катализатор обеспечивает полную конверсию топлива в продукты глубокого окисления и предотвращает образование оксидов азота и оксида углерода - угарного газа. Фундаментальные исследования в основном направлены на последующую разработку и создание различных промышленных технологий и бытовых изделий на основе каталитического сжигания: каталитические камеры сгорания для газотурбинных установок, каталитические генераторы тепла, газовые каталитические теплогенераторы с двухстадийным сжиганием и бытовые каталитические камины.
В этом году тематика конференции была расширена и к традиционному основному содержанию по каталитическому сжиганию добавился раздел "Будущие концепции катализа для энергетики", включающий подготовку топлив для топливных элементов, сжигание в каталитических микрореакторах и дожигание выбросов стационарных энергетических установок.
В конференции приняли участие около 100 ученых и инженеров из 17 стран, из Европы, США, Австралии, Японии и Кореи. Ограниченное количество участников и целенаправленность тематики докладов располагали к продуктивному диалогу и расширению научных контактов.
Конференция была организована Институтом Поля Шерера (PSI), являющимся автономной организацией в составе Швейцарского Технологического Института в Цюрихе (ETH Zürich). Институт PSI имеет 1200 сотрудников и проводит исследования в следующих областях: физика твердого тела и материаловедение, физика элементарных частиц, энергетика и экология, биология и медицина.
Спонсорами конференции выступили ALSTOM (Швейцария) и Швейцарское Федеральное Энергетическое Объединение.
Достижения в области каталитического сжигания для энергетических установок были представлены в лекции проф. Т. Гриффина (Timothy Griffin, Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW), Switzerland) и д-ра Р. Карони (Dr. Richard Carroni, ALSTOM Power Technology Center, Switzerland). Отмечено, что в рамках развития малой энергетики и создания автономных систем энергоснабжения особое внимание уделяется развитию газотурбинных установок (ГТУ) малой мощности, оснащенных каталитическими камерами сгорания.
Участниками консорциума из 10 организаций в рамках программы Европейского Союза разработана гибридная камера сжигания, включающая каталитический отсек, изготовленный в виде металлического сотового блока с тремя зонами активного компонента. Эксперименты по сжиганию бедных смесей на пилотной установке показали приемлемый температурный профиль и требуемый низкий уровень эмиссий оксидов азота.
Профессор О. Дойчман (Prof. Olaf Deutschmann, University of Karlsruhe, Germany) обозначил несколько уровней исследований по каталитическому сжиганию в сотовых блоках, начиная с элементарных реакций на поверхности и генезиса наноструктур активного компонента до кинетических расчетов и моделирования процесса в реакторе. Представитель известной фирмы Хальдор Топсе д-р Дж. Хансен (John Bgild Hansen, Haldor Topse A/S, Denmark) рассказал о новых катализаторах и устройствах риформинга топлив для топливных элементов. Новому активно развивающемуся направлению сжигания топлив в каталитических микроканальных реакторах посвятил свой доклад профессор Д. Трим (Prof. David Trimm, University of New South Wales, Australia). Прикладным аспектам моделирования и конструкции таких микрореакторов уделил основное внимание профессор Дж. Влакос (Prof. Dion G. Vlachos, University of Delaware, USA). Об особенностях и проблемах сжигания бедных смесей в избытке кислорода на платиновых катализаторах рассказал профессор М. Скоглунд (Prof. Magnus Skoglundh, Chalmers University of Technology, Sweden) и еще раз продемонстрировал эффективность нестационарных технологий. Серию пленарных лекций завершил профессор Р. Форзати (Prof. Pio Forzatti, Politecnico di Milano, Italy) с обзором работ по подавлению и удалению оксидов азота при сжигании бедных смесей.
От России мы представили единственный, но очень важный для нас доклад "Development of technology of methane combustion on granulated catalysts for environmentally friendly gas turbine power plants", Z.R. Ismagilov, N.V. Shikina, S.A. Yashnik, A.N. Zagoruiko, M.A. Kerzhentsev, V.A. Ushakov, S.R. Khairulin, V.A. Sasonov, V.N. Parmon, V.M. Zakharov, B.I. Braynin, O.N. Favorski, по результатам совместных исследований Института катализа СО РАН и Центрального Института Авиационного Моторостроения (ЦИАМ, Москва).
В докладе мы привели данные о разработанных к.х.н. Яшник С.А. и Шикиной Н.В. двух типах новых гранулированных катализаторов, обеспечивающих эффективное сжигание метана в камере сгорания ГТУ. Первый на основе благородных металлов с низким содержанием Pd (1-2 мас.%), характеризующийся низкой температурой зажигания метана, и второй на основе оксидов марганца и гексаалюминатов с повышенной термостабильностью. Нами исследована кинетика окисления метана на лабораторной установке и проведено математическое моделирование процесса сжигания в каталитической камере сгорания ГТУ. Предложен дизайн одно-, двух- и трехступенчатых каталитических пакетов, различающихся химическим составом, формой и размером гранул. Исследованы и определены оптимальные условия их эксплуатации, обеспечивающие требуемую полноту сжигания и экологические характеристики на выходе из камеры сгорания. Выполнены длительные испытания на пилотном стенде в ИК СО РАН и нескольких вариантов компоновки каталитического пакета на опытном стенде ЦИАМ. Впервые предложен дизайн трехступенчатого каталитического пакета, включающего слой высокоактивного Pd-Ce-Al2O3-катализатора на входе, основного термостабильного катализатора на основе гексаалюмината Mn и тонкий слой Pd-Mn-La-Al2O3-катализатора на выходе из камеры сгорания.
Выполнены испытания на натурном стенде в ЦИАМ с загрузкой 70 кг катализатора в камеру сгорания для ГТУ мощностью 300 кВт, показана высокая полнота сжигания метана >99,97% и низкая эмиссия токсичных соединений: NOx < 1 ppm, CO < 10 ppm, HC < 10 ppm.
Участники конференции отметили, что на сегодняшний день наша совместная с ЦИАМ каталитическая камера является самой большой в Европе и готовой для промышленного освоения. Она отвечает самым строгим экологическим требованиям.
Зав лабораторией экологического катализа
Профессор Исмагилов З.Р.
March 15 - 19, 2009 |
|
March 22 - 26, 2009 |
|
March 23 - 25, 2009 |
|
April 5 - 7, 2009 |
|
April 14 - 15, 2009 |
|
April 15 - 17, 2009 |
|
April 19 - 23, 2009 |
|
20-24 апреля, 2009 |
|
May 10 - 13, 2009 |
|
May 10-14, 2009 |
|
May 11 - 13, 2009 |
|
11-12 мая, 2009 |
|
May 24-29, 2009 |
|
25 - 30 мая, 2009 |
Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН |
June 7 - 9, 2009 |
|
June 7 - 12, 2009 |
|
June 14 - 17, 2009 |
|
15 - 19 июня 2009 |
|
June 21 - 26, 2009 |
|
23 - 26 июня 2009 |
Тел.: (495) 6730859,(495) 3627755 |
June 28 - July 2, 2009 |
Web Site: ICCMR9/ |
June 29 - July 2, 2009 Novosibirsk Scientific Centre, Russia |
|
June 29 - July 3, 2009 |
|
June 29 - July 3, 2009 |
|
Июль, 2009, 10 дней |
Институт ядерной физики |
July 3-5, 2009 |
|
July 5 - 9, 2009 |
|
July 5-10, 2009 |
Contact: Axel.Lofberg@univ-lille.fr |
July 5 - 11, 2009 |
|
7 - 10 июля, 2009 |
Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН |
July 7 - 10, 2009 |
|
July 14 -19, 2009 |
|
14 - 19 июля, 2009 |
|
August 2 -7, 2009 |
|
11 - 14 августа 2009 |
|
August 16-20, 2009 |
|
August 25 - 27, 2009 |
Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН |
September 6 - 11, 2009 |
|
September 6 - 11, 2009 |
|
13-18 сентября, 2009 |
|
September 14 - 15, 2009 |
|
15 - 18 сентября, 2009 |
|
16 - 18 сентября, 2009 |
Институт катализа |
21 - 26 сентября, 2009 |
Институт химии нефти СО РАН |
September 23-25, 2009 |
|
Октябрь, 2009, 6 дней |
Институт ядерной физики |
11-16 октября 2009 |
|
15 - 17 октября, 2009 |
Красноярский научный центр |
October 18-23, 2009 |
|
7 -11 ноября, 2009 |
Институт катализа им. |
December 3 -4, 2009 |