Конкурс НИР проводится в целях стимулирования исследований, которые посвящены решению важнейших прикладных, поисковых и фундаментальных проблем. В ходе пятнадцатиминутного выступления ученые представляют глубоко проработанные темы, проверенные двумя рецензентами из числа сотрудников Института.

Цеолиты для нефтепереработки

Младший научный сотрудник Отдела технологии каталитических процессов Татьяна Богомолова совместно с коллегами несколько лет изучает бифункциональные катализаторы на основе цеолитов для нефтепереработки.

В условиях стратегического развития северных территорий гидроизомеризация становится важным процессом нефтеперерабатывающей промышленности, поскольку позволяет улучшать низкотемпературные свойства топлива при сохранении его высокого качества. Традиционно катализаторы гидроизомеризации — бифункциональные системы, содержащие металлы и одномерные цеолиты. Несмотря на все преимущества, они имеют ряд недостатков — высокую стоимость и чувствительность к каталитическим ядам. 

«Мы разработали катализатор, содержащий среднепористый одномерный цеолит ZSM-23, который обладает высокой изоселективностью, и переходные неблагородные металлы — никель и молибден. Сравнение с зарубежными системами на основе платины показало, что наши образцы более производительны и стабильны, в том числе в условиях высокой концентрации каталитических ядов», — говорит Татьяна Богомолова.

Аэрогель для оксидных материалов

Научный сотрудник ​​Отдела материаловедения и функциональных материалов к.х.н. Екатерина Ильина представила тему перспектив применения аэрогельной технологии для синтеза высокодисперсных оксидных материалов:

«Мы продолжаем цикл исследований аэрогельных материалов. В моей кандидатской работе были разработаны методики для ванадий-содержащих образцов оксида магния и исследование их в реакции деструктивной сорбции фреона, а также в качестве катализатора для окислительного дегидрирования алканов». 

Ученые предложили метод синтеза аэрогелей на основе оксидов магния и алюминия и показали перспективность их использования в качестве носителей для палладиевых катализаторов дегидрирования тетрагидрофеназина. Также они исследовали особенности формирования фазы майенита в аэрогелях алюминатов кальция. Общие выводы: синтезированные аэрогельные материалы характеризуются высокой удельной поверхностью и пористостью, что делает их перспективными для использования в катализе.

Катализаторы для метанирования углекислого газа

Сотрудники Отдела исследования катализаторов и Отдела гетерогенного катализа проводили разработку катализаторов для процессов метанирования СО₂ и паровой конверсии СO.

«Каталитический процесс метанирования углекислого газа рассматривается как перспективная технология его утилизации и как технология хранения получаемого водорода в виде метана на уже существующей инфраструктуре; процесс паровой конверсии СO является ключевой стадией очистки получаемого водородного топлива», — рассказывает старший научный сотрудник к.х.н. Вера Пахарукова.

В своей работе ученые исследовали нанесенные металлические катализаторы на основе смешанного оксида церия-циркония, которые используют в этих процессах. По результатам работы расширились представления о физико-химических аспектах формирования активных центров в катализаторах. Было показано, что эти носители не только обеспечивают стабилизацию нанесенных ультрадисперсных частиц/атомарных кластеров за счет взаимодействия металл-носитель, но и принимают участие в рассмотренных каталитических процессах за счет обратимых окислительно-восстановительных переходов.

Парадоксальное поведение субнанокластеров металлов

Ведущий научный сотрудник ​​Отдела материаловедения и функциональных материалов д.х.н. Александр Лисицын рассказал об обратимых изменениях в ультрадисперсных нанесенных платиновых катализаторов. Исследователи изучали поведение кластеров, состоящих из всего лишь нескольких десятков атомов, на поверхности платины. 

Результаты показали, что в зависимости от среды и последовательности обработок, ансамбль нанесенных кластеров находится под контролем многочисленных факторов, и действие каждого фактора может меняться на противоположное, в соответствии с совокупностью остальных условий. Это знание позволяет формировать частицы металла требуемой формы и размера и проводить диспергирование любых частиц на отдельные атомы.

Диффузия кислорода в ТОТЭ

Научный сотрудник Отдела гетерогенного катализа к.х.н. Никита Еремеев выступил с темой исследования диффузии кислорода в материалах твердооксидных топливных элементов и мембран на основе структур перовскита и флюорита. Это актуально в связи с ростом интереса к альтернативной, в частности, водородной энергетике. Метод температурно-программированного изотопного обмена кислорода в проточном реакторе помогает детально охарактеризовать транспорт кислорода как на поверхности, так и в объеме материалов, включая различные по подвижности формы. С практической стороны эти данные нужны, чтобы понять, насколько будут эффективны материалы в энергетических приложениях.

По итогам голосования лучшими были признаны работы Веры Пахаруковой, Татьяны Богомоловой и Екатерины Ильиной. Поздравляем!