На главную

 
Научные подразделения Центра
Научная библиотека
Научные советы
Издательская деятельность
История ИК СО РАН
Версия для печати | Главная > Центр > Научные советы > Научный совет по катализу > ... > 2016 год >  № 78

№78

 

Содержание

  • Валентин Николаевич Пармон
    Лауреат премии «Глобальная энергия»
  • Владимир Борисович Казанский
    К 85-летию со дня рождения
  • Усеин Меметович Джемилев
    К 70-летию со дня рождения
  • II Научно-технологический симпозиум
    «Нефтепереработка: катализаторы и гидропроцессы»
  • 4-я Международная школа-конференция
    «Каталитический дизайн. От исследований на молекулярном уровне к практической реализации»
  • За рубежом
  • Приглашения на конференции



Валентин Николаевич Пармон
Лауреат премии «Глобальная энергия»

Подробнее


Владимир Борисович Казанский
К 85-летию со дня рождения

Подробнее


Усеин Меметович Джемилев
К 70-летию со дня рождения

Подробнее


II Научно-технологический симпозиум
«Нефтепереработка: катализаторы и гидропроцессы»

Подробнее


4-я Международная школа-конференция
«Каталитический дизайн. От исследований на молекулярном уровне к практической реализации»

4-я Международная школа-конференция «Каталитический дизайн.
От исследований на молекулярном уровне к практической реализации»

5-6 сентября 2015 г., Казань, Россия

5 и 6 октября в Казанском национальном исследовательском технологическом университете состоялась 4-я молодежная школа-конференция «Каталитический дизайн: от исследований на молекулярном уровне к практической реализации». Это мероприятие проводится Институтом катализа СО РАН уже четвертый раз. Впервые молодежная конференция по катализу была проведена в Новосибирске 2-6 декабря 2002 года. Во второй раз школа-конференция проходила в республике Горный Алтай 25-29 июля 2005 года. Третья школа-конференция состоялась в 2009 году в Свердловской области на базе туристического центра «Чусовая» с 13 по 19 июля. В этом году, несмотря на значительный перерыв, удалось возобновить традицию проведения подобных школ для молодых ученых-каталитиков. Кроме того, эта школа-конференция стала сателлитным симпозиумом XII Европейского конгресса по катализу Europacat-XII, который впервые проводился в России, в городе Казань.

В конференции приняли участие более 80 молодых ученых, студентов, аспирантов и преподавателей вузов из разных городов России (Новосибирск, Казань, Москва, Черноголовка, Тверь, Екатеринбург), стран СНГ (Казахстан и Узбекистан), а также Австрии, Австралии и Франции. В программу конференции были включены 30 устных презентаций различной продолжительности и 43 стендовых доклада молодых ученых. Для чтения пленарных лекций были приглашены ведущие ученые в области катализа из России (Новосибирск, Тверь, Казань), Франции (Страсбург), Мексики (Энсенада), Ирландии (Лимерик), Испании (Жирона), Финляндии (Турку) и Турции (Анкара). Участники прослушали 9 пленарных лекций.

Проведение конференции позволило существенно расширить научные знания молодых ученых и преподавателей в области катализа, а привлечение ведущих российских и мировых специалистов – лидеров в своих областях наук для чтения лекций дало возможность познакомиться с передовыми научными достижениями. Несмотря на небольшую продолжительность школы-конференции, которая включала всего два полных дня работы, научная программа была очень насыщенной. Лекции, устные доклады и постерные презентации охватывали разнообразные тематики, актуальные для гомогенного и гетерогенного катализа, в частности:

  • катализ для защиты окружающей среды, фотокатализ;
  • катализ для получения энергии, электрокатализ;
  • катализ в тонком органическом синтезе, химии газа
    и нефтехимии;
  • кинетика каталитических реакций и моделирование
    химических реакторов;
  • механизмы каталитических реакций, методы
    исследования катализаторов;
  • приготовление катализаторов и адсорбентов.

Доктор Мигель Костас Сальгейро (Университет Жироны, Испания) в своей обзорной лекции рассказал, как созданные природой принципы строения активных центров в ферментах, в частности, содержащих ионы железа и марганца, могут быть использованы при дизайне новых каталитических систем. На примере большого числа работ своей группы лектор убедительно показал, что можно, руководствуясь этими принципами, подобрать необходимый лиганд для комплексов железа или марганца и получить каталити­ческую систему с высокой селективностью в окислении C-H и C=C связей в различных органических субстратах. В качестве окислителя во всех приведенных реакциях участвовала перекись водорода, что безопасно для окружающей среды и соответствует принципам зеленой химии.

Профессор Эмрах Озензой (Университет Бликент, Анкара, Турция) представил увлекательный доклад об особенностях работы катализаторов дожигания выхлопных газов автомобилей. На примере работ, выполненных в его лаборатории методами исследования поверхности, автор продемонстрировал современные подходы к улучшению характеристик катализаторов дожигания. В докладе также обсуждались современные экологические нормы к содержанию вредных веществ в выхлопных газах и технологические новинки, разработанные компанией Toyota Motor. Лекция профессора Озензоя включала в себя большое количество поясняющих видеофрагментов, которые демонстрировали процессы, происходящие в автомобильных катализаторах, и основные принципы работы катализаторов дожигания. Подобный подход значительно облегчил восприятие научного материала и вызвал большой интерес даже у людей, не работающих в данной области.

Профессор Оксана Анатольевна Холдеева (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия) рассказала об исследованиях, нацеленных на перевод высокоэффективных гомогенных каталитических систем в гетерогенное состояние. Актуальность этой задачи обусловлена привлекательностью гетерогенных катализаторов для химической и фармацевтической промышленности в связи с более легкой очисткой продуктов после прове­дения каталитической реакции. Были рассмотрены подходы, применяемые для закрепления активных частиц на разнообразных пористых структурах, а также методы исследования этих систем. Кроме того, О.А. Холдеева рассказала о некоторых «подводных камнях», с которыми может столкнуться исследователь, например, учет возможности вымывания активного компонента в раствор. Интересно было узнать о примерах успешной реализации подобного подхода для получения важных фармацевтических препаратов.

В рамках пленарной лекции были представлены результаты многолетней работы группы под руководством Эсфири Михайловны Сульман (Тверской государственный технический университет, Тверь, Россия) по синтезу и исследованию металл-содержащих наночастиц размером 1-3 нм в наноструктурированных полимерах раз­личного типа. Были рассмотрены результаты совместной работы российских и зарубежных исследователей в области создания эффективных каталитических систем на основе наноструктурированных полимеров и металлов Pd, Ru, Cu, Zn для таких каталитических процессов переработки биомассы как гидродеоксигенация, гидролитическая дегидрогенация целлюлозы, синтез метанола в жидкой фазе.

 Профессор Елена Романовна Савинова (Университет г. Страс­бурга, Франция) подробно и очень доступно рассказала об основных принципах работы и устройстве электрохимической ячейки и электрокатализаторов, о том, чем они отличаются от гетерогенных катализаторов, и какие дополнительные сложности возникают при их исследовании. В частности, было подробно показано, что важно исследовать взаимодействие между катализатором и электролитом и понять, каким именно образом возникает двойной электрический слой. Один из возможных подходов для исследования подобных поверхностных явлений – метод in-situ рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, который позволяет отследить изменения, происходящие на электроде в процессе работы электрохимической ячейки. Были продемонстрированы некоторые результаты подобных исследований для платиновых электрокатализаторов и принципы создания ячеек для in-situ изменений.

Профессор Дмитрий Юрьевич Мурзин (Университет Або, Турку, Финляндия) сосредоточил внимание аудитории на проблемах переработки в полезные продукты наиболее сложных, с точки зрения химии, источников углеводородов – биомассы древесины, а также остаточных жиров растительного и животного происхождения. Были представлены различные способы переработки древесины, от биодизеля до чистых химических продуктов, масел и строительных материалов. Основные подходы к переработке этого сложного сырья профессор Мурзин рассмотрел на примере существующих промышленных объектов, которые применяют те или иные процессы. В качестве основных методов были отмечены: химическое и каталитическое фракционирование древесины, термический или каталитический пиролиз биомассы для получения синтез газа или биотоплив, гетеро-каталитическая деполимеризации целлюлозы и лигнина с получением низкомолекулярных продуктов – строительных блоков для синтеза широкого спектра полезных продуктов. Отдельно были отмечены каталитические процессы выделения ценных химических веществ из природной древесины. В конце лекции было выделено несколько типов важных реакций, для которых еще не существует катализатора, и предложено всем молодым участникам направить свои усилия на решение этой проблемы.

Артем Николаевич Безруков (КНИТУ, Казань, Россия) представил обзорную лекцию, посвященную каталитическим исследованиям, проводимым в Казанском национальном исследовательском технологическом университете (КНИТУ). В большинстве случаев эти исследования имеют приклад­ную направленность, и многие результаты используются на нефтехимических предприятиях республики Татарстан. Так, например, были разработаны и внедрены на заводе «Нижнекамскнефтехим» различные каталитические системы для окисления этилбензола, легких парафинов и топливных сульфидов. Активно исследуются катализаторы полимеризации олефинов, синтеза и регенерации отработанных катализаторов в сверхкритических условиях, а также системы для переработки тяжелых нефтей. Кроме того, подробно были представлены результаты теоретических исследований возможных механизмов протекания реакции разложения высокоэнергетических соеди­нений с использованием методов квантовой химии и молекулярной динамики.

Профессор Андрей Валерьевич Симаков (Центр нанонауки и нанотехнологии, UNAM, Энсенада, Мексика) прочел популярную лекцию о перспективах применения нанореакторов для более эффективного использования катализаторов относительно массы перерабатываемых субстратов. Были описаны нанореакторы на основе полых, частично открытых сфер размером от 1 до 100 нанометров с различными активными центрами, расположенными во внутренней полости. Такие структуры, как было показано, обладают преимуществами микро и мезопористых катализаторов, но при этом не образуют крупных упорядоченных структур и, как следствие, характеризуются более эффективным транспортом реагентов к активным центрам. Были охарактеризованы основные типы структур и методы создания активных центров внутри присущих им полостей. В частности, лектор рассказал о последних достижениях в области создания нанореакторов, состоящих из полых сфер оксида циркония с золотыми наночастицами внутри, выступающими в качестве активных центров. Последняя часть доклада была посвящена синтетическим проблемам в создании нанореакторов: уменьшению толщины стенок нанополости при сохранении их стабильности, а также более точному контролю за размером и составом активных центров, создаваемых внутри нанореактора.


Профессор Сергей Александрович Белошапкин (Институт материалов и поверхности, Университет г. Лимерика, Ирландия) рассмотрел в своей лекции основы метода время-пролетной вторичной ионной масс-спектрометрии (ВИМС) и особенности применения данного метода для исследования свойств катализаторов. Благодаря высокой поверхностной чувстви­тельности и возможности получить детальную информацию об элементном и молекулярном составе поверхности, данный метод в последнее годы становится все более популярным для исследования поверхности гетерогенных катализаторов. Автор показал техноло­гические особенности масс-спектрометрических приборов и проблемы, с которыми может столкнуться пользователь, такими как сложность интерпретации масс-спектров и получения количественных характеристик. Также профессор Белошапкин продемонстрировал возможности использования метода ВИМС для исследования сложных каталитических систем на основе смешанных оксидов и анализа процессов формирования гетерогенных катализаторов из металл-органических пред­шественников.

Много докладов молодых ученых было посвящено проблемам приготовления катализаторов. Так, А.П. Коскин (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия) представил доклад о разработке новых кислотных катализаторов на основе углеродных материалов. Е.В. Бессуднова (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия) рассказала о приготовлении наноразмерного диоксида титана методом золь-гель химии. Очень впечатляющий доклад, с интересными иллюстрациями и слайдами, был представлен Хамидом Арандьяном (Университет Южного Уэльса, Сидней, Австралия). Темой доклада было получение новых перовскитных материалов высокой пористости методом темплатного синтеза. Несмотря на то, что данный подход достаточно хорошо известен, для перовскитных систем он применяется не так часто, однако имеет большие перспективы, как это было показано в докладе доктора Арандьяна.

Особый интерес участников вызвал доклад Е.Ю. Асалиевой (Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов, Москва, Россия), посвященный приготов­лению новых композитных катализаторов для синтеза Фишера-Тропша на основе никеля Ренея. По итогам конференции этот доклад был признан одним из лучших устных докладов. Интересный доклад, посвященный исследованию динамики и подвижности молекул углеводородов в порах цеолитов, представил Д.И. Колоколов (Институт катализа им. Г.К. Борес­кова СО РАН, Новосибирск, Россия). Основной метод, применяемый для подобных исследований — твердотельная ЯМР спектроскопия на ядрах дейтерия. Несмотря на сложность и уникальность подобного метода исследования, автору удалось доступно показать его возможности, а также продемонстрировать получен­ные результаты на конкретных примерах.

Модельным исследованиям поверхности методом послойного напыления в системах Pd-ZrO2 и Cu-ZrO2 был посвящен доклад аспиранта из Университета г. Инсбрук (Австрия) Лукаса Майера. Автором было показано, что при напылении подобных систем в различной последовательности можно детально разобраться в механизме окислительных превращений CO, углекислого газа и метана. Научный руководитель Лукаса — доктор Симон Пеннер также выступил с устным докладом, рассказав об исследовании перовскитных катализаторов в реакциях сдвига водяного пара и окисления метана. Были продемонстрированы возможности современных физико-химических методов исследования, в частности, просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения.

Доклад Д.В. Красникова (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия) был посвящен актуальной тематике — получению углеродных материалов, в частности, многослойных углеродных нанотрубок. Были представлены результаты исследования процесса активации металлических катализаторов роста нанотрубок. Показано, что для понимания всех деталей процесса на атомном уровне необходимо применение нескольких комплементарных методов физико-химического и структурного исследования. Методам in-situ исследования процессов получения карбидов и графена на никелевых модельных системах был посвящен очень интересный доклад Рафаэля Рамешана (Университет г. Инсбрук, Австрия).

Доклады участников продемонстрировали все увеличиваю­щуюся актуальность исследования каталитических систем переработки и облагораживания растительного сырья для получения важных химических продуктов и топлива. Так, проблемам переработки продуктов производства бионефти – этанола и глицерола – был посвящен доклад М.В. Араповой (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия). Н.В. Громов рассказал о проблемах переработки целлюлозы, а И.В. Шаманаев (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия) — гидродеоксигенации метилпальмитата.

Обсуждение постерных докладов проходило очень оживленно, вызывая большой интерес участников. Особо были отмечены доклады Е.Е. Файнгольда и И.В. Жаркова (Институт проблем химической физики РАН, Черноголовка, Россия), посвященные синтезу, исследованию и применению акрилоксиизобутил­алюминиевых соединений для активации металлоценовых комплексов полимеризации олефинов. Доклад Е. Файнгольда был выделен как один из лучших постерных докладов на школе-конференции.

Молодые ученые отметили высокий уровень проведения школы-конференции, актуальность приглашенных докладов и изъявили желание участвовать в последующих школах-конференциях, организуемых Институтом катализа СО РАН. Важность продолжения традиции проведения подобных научно-образовательных мероприятий подчеркнул руководитель группы аспирантов и постдоков из университета города Инсбрук, доктор Симон Пеннер, поскольку в 2002 году он сам, будучи аспирантом, участвовал в первой молодежной школе-конференции по катализу, проходившей в Новосибирске.



За рубежом

Подробнее


Приглашения на конференции

Подробнее



Copyright © catalysis.ru 2005–2024
Политика конфиденциальности в отношении обработки персональных данных