С использованием оригинальной методики, основанной на химическом взаимодействии между термоактивированными Ca2+- и Al3+- кислородсодержащими твердыми веществами в водной среде в мягких температурных условиях, показана возможность синтеза бинарных гидроксидов алюминия и кальция с различной стехиометрией. Впервые показана возможность синтеза электридов C12A7:e- в углеродном нанореакторе при умеренных температурах. Обнаружена возможность целенаправленного увеличения степени замещения кислородных анионов на электроны в таких системах путем простого повышения температуры прокалки образцов с углеродным покрытием от 1200 до 1450°С. Показано, что формирование электрида обусловлено процессом карботермического восстановления C@C12A7 материала.

Ответственный исполнитель: д.х.н. Володин А.М.

Каталитическая активность нанесённых протонпроводящих мембран исследована в реакции газофазного нитрования бензола. В предварительном эксперименте была изучена активность чистого сульфатированного полифторполимера (СФП). Выход нитробензола при использовании полимерной кислоты оказался достаточно высоким (71%), однако стабильность катализатора не превышала таковую для образца сравнения – цеолита Н ZSM 5. Была отработана методика нанесения СФП на пористые носители. С помощью данной методики были синтезированы образцы с высоким содержанием полимерной кислоты (до 33 масс.%) на каталитическом волокнистом углероде (КВУ, Sуд = 324 м2/г) и изучена их каталитическая активность в реакции синтеза ароматических нитросоединений. Оказалось, что, несмотря на относительно более низкий выход целевого продукта (~31%), по стабильности работы катализатор СФП/КВУ существенно превосходит цеолит Н ZSM 5.

Исполнители: к.т.н. Коскин А.П., к.х.н. Мишаков И.В.

Детально исследован процесс каталитического пиролиза галогензамещенных углеводородов на массивных сплавах на основе никеля, приводящий к образованию волокнистых углеродных материалов. Установлено, что фактором, определяющим толщину углеродного волокна, образующегося в результате углеродной эрозии массивных металлов, является природа заместителей.

Показано, что при нагреве массивного сплава в среде 1,2-дихлорэтана происходит его первичное диспергирование на частицы размером 0,25 мкм, отрываемые от поверхности растущими волокнами. После замены хлорзамещенного углеводорода на фторуглеводород наблюдается вторичное диспергирование оторванных от поверхности массива частиц сплава и образование углеродных волокон, характеризующихся в 10-15 раз меньшей толщиной. Использование данного подхода позволяет синтезировать углерод-углеродные композитные материалы бимодальной нановолокнистой структуры.

Исполнители: к.х.н. Мишаков И.В., чл.-корр. РАН Буянов Р.А., к.х.н. Бауман Ю.И.

УГЛЕРОДНАЯ ЭРОЗИЯ МАССИВНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ: ОТ ИССЛЕДОВАНИЯ ФЕНОМЕНА
К СОЗДАНИЮ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ХЛОРОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ

Второе место в ежегодном конкурсе научно-исследовательских работ (ЕКНИР) в 2013 году

Докладчик: Бауман Юрий Иванович