Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Поиск по журналу

Химия в интересах устойчивого развития

2011 год, номер 1

1.
Интерметаллиды как высокоактивные катализаторы конверсии природного газа

Л. А. Аркатова
Томский государственный университет, проспект Ленина, 36, Томск 634050 (Россия), : larisa-arkatova@yandex.ru
Ключевые слова: конверсия метана в синтез-газ, интерметаллиды, самораспространяющийся высокотемпературный синтез, ионная имплантация
Страницы: 7-21

Аннотация >>
Методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза приготовлены высокоэффективные катализаторы на основе Ni-Al-сплавов, отвечающих базисному составу Ni3Al, для процесса углекислотной конверсии метана. Модифицирование малыми дозами платины осуществлялось методом ионной имплантации. Катализаторы протестированы в процессе углекислотной конверсии метана при атмосферном давлении и в температурном интервале 600-900 °С. Показано, что микроструктура образцов оказывает существенное влияние на каталитическую активность и стабильность их работы. Максимальной активностью характеризуются наноструктурированные катализаторы, представляющие собой кластеры Pt с размерами от 0.3-0.5 до 3-5 нм, стабилизированные в структуре интерметаллида Ni3Al и Al2O3. Методами XRD, SEM, EDS, HRTEM, XPS, DSC-TG показано, что в процессе конверсии метана в синтез-газ немодифицированные катализаторы подвергаются частичному закоксованию, а образцы, модифицированные платиной, стабильны и практически не подвержены дезактивации вследствие зауглероживания.


2.
Целенаправленный синтез микромезопористых углерод-углеродных композитов для создания нанесенного цинкацетатного катализатора синтеза винилацетата нового поколения

О. Н. Бакланова, А. В. Лавренов, О. А. Княжева, Г. В. Плаксин, В. А. Лихолобов, Т. И. Гуляева, В. А. Дроздов
Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения РАН, ул. Нефтезаводская, 54, Омск 644040 (Россия) Омский государственный технический университет, проспект Мира, 11, Омск 644050 (Россия), baklanova@ihcp.oscsbras.ru
Ключевые слова: технический углерод, фурфуриловый спирт, углеродный носитель, пироуглерод, пористая текстура, микропоры
Страницы: 23-30

Аннотация >>
Изучен процесс модифицирования пористой структуры углеродного мезопористого носителя "Сибунит", получаемого на основе технического углерода (сажи), путем введении фурфурилового спирта в технический углерод на стадии его грануляции. Оценено влияние условий модифицирования на текстурные характеристики модифицированного "Сибунита". Показано, что введение фурфурилового спирта на стадии грануляции технического углерода позволяет дополнительно развить в "Сибуните" объем микропор до 0.17-0.26 см3/г. Установлено, что доля микропор существенно зависит от степени науглероживания, т. е. от количества осажденного пироуглерода. При степени науглероживания выше 60 %
эффект модифицирования нивелируется, что не позволяет генерировать микропоры в материале в значительном количестве. На основании полученных результатов разработана модель строения модифицированного "Сибунита".


3.
Нанокристаллические аэрогели оксидов металлов как деструктивные сорбенты и катализаторы

А. Ф. Бедило, Е. В. Ильина, И. В. Мишаков, А. А. Ведягин
Институт катализа им. Г. К. Борескова Сибирского отделения РАН, проспект Академика Лаврентьева, 5, Новосибирск 630090 (Россия), abedilo@bk.ru
Ключевые слова: аэрогели, Al2O3, VOx/MgO, деструктивная сорбция, наночастицы
Страницы: 31-38

Аннотация >>
Разработана методика синтеза аэрогелей Al2O3 и VOx/MgO с размером наночастиц в несколько нанометров. Удельная поверхность материалов, полученных после сушки в сверхкритических условиях, превышала 1000 м2/г. Показана возможность управления свойствами аэрогелей путем модифицирования кислотами и β-дикетонами растворов алкоксидов, используемых в качестве исходных веществ. Продемонстрирована высокая активность модифицированных аэрогелей Al2O3 в процессах деструктивной сорбции и каталитического дегидрогалогенирования. Показано, что аэрогели VOx/MgO проявляют высокую активность в реакции разложения фреона CF2Cl2.


4.
Превращения металлокомплексного предшественника активного компонента в процессе приготовления катализаторов Pt/Al2O3

О. Б. Бельская
Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения РАН, ул. Нефтезаводская, 54, Омск 644040 (Россия) Омский государственный технический университет, проспект Мира, 11, Омск 644050 (Россия)
Ключевые слова: алюмоплатиновые катализаторы, хлоридные комплексы платины, гидролиз, адсорбция
Страницы: 39-50

Аннотация >>
На примере формирования каталитической системы Pt/Al2O3 показано влияние последовательности превращений металлокомплексного предшественника на начальных стадиях приготовления катализаторов на состояние платины в составе активной поверхности готового катализатора. Изложены взгляды на природу химической связи металлокомплексов с носителем. Рассмотрены подходы к количественной дифференциации ионообменных (внешнесферных) и координационно связанных (внутрисферных) адсорбированных форм металлокомплексов, к установлению их химического состава, а также к получению катализаторов из нанесенного предшественника, однородного по типу взаимодействия с носителем.


5.
Активированный алюминий: новые аспекты формирования и применения для in situ синтеза алюмохлоридных катализаторов превращения углеводородов

В. А. Дроздов, А. Б. Арбузов, М. В. Тренихин, А. В. Лавренов, М. О. Казаков, В. А. Лихолобов
Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения РАН, ул. Нефтезаводская, 54, Омск 644040 (Россия) Омский научный центр Сибирского отделения РАН, проспект К. Маркса, 15, Омск 644024 (Россия), drozdov@ihcp.oscsbras.ru
Ключевые слова: активированный алюминий, жидкий металлический сплав Ga-In, трет-бутилхлорид, изобутан, бутилены, алкилирование, Оже-электронная спектроскопия, просвечивающая электронная микроскопия, ИК-спектры МНПВО
Страницы: 51-58

Аннотация >>
Методами Ожэ-электронной спектроскопии и просвечивающей электронной микроскопии исследован процесс активирования алюминия жидким металлическим сплавом Ga-In. Показано, что компоненты сплава Ga-In проникают через биографическую алюмооксидную пленку и распространяются по поверхности металлического алюминия. Исследовано взаимодействие активированного алюминия с трет-бутилхлоридом в среде жидкого изобутана. Обнаружено, что взаимодействие протекает в три стадии: формирование алюмохлоридных ионных комплексов и хлорида алюминия, разложение трет-бутилхлорида на полученных in situ алюмохлоридных системах, образование стабильных молекулярных комплексов хлорида алюминия с трет-бутилхлоридом, блокирующих дальнейшее взаимодействие хлоралкана с активированным алюминием. Полученные алюмохлоридные комплексы изучены в реакции алкилирования изобутана бутенами.


6.
Бифункциональные катализаторы в гидрогенизационных процессах нефтепереработки

О. В. Климов
Институт катализа им. Г. К. Борескова Сибирского отделения РАН, проспект Академика Лаврентьева, 5, Новосибирск 630090 (Россия), klm@catalysis.ru
Ключевые слова: приготовление катализаторов, гидроочистка, гидрокрекинг
Страницы: 59-66

Аннотация >>
Предложен новый подход к приготовлению высокоактивных бифункциональных катализаторов гидрогенизационных процессов, обеспечивающих увеличение глубины переработки нефти и получение моторных топлив в соответствии с современными мировыми стандартами. Данный подход основан на приготовлении носителя, содержащего кислотные компоненты, и на целенаправленном селективном синтезе активного компонента реакций гидрогенолиза и гидрирования - Co(Ni)-Mo(W)-S-фазы. Послед-няя локализована в составе катализатора таким образом, что она доступна для всех подлежащих каталитическим превращениям компонентов сырья. В основе метода приготовления лежит синтез в растворе биметаллических соединений - предшественников активного компонента. В рамках предлагаемого подхода могут быть приготовлены высокоактивные катализаторы, предназначенные для гидрокрекинга и гидроочистки различных нефтяных дистиллятов.


7.
Разработка многоступенчатых фотокаталитических реакторов для очистки воздуха

Д. В. Козлов, А. В. Воронцов
Институт катализа им. Г. К. Борескова Сибирского отделения РАН, проспект Академика Лаврентьева, 5, Новосибирск 630090 (Россия), kdv@catalysis.ru
Ключевые слова: фотокаталитическое окисление, диоксид титана, реакторы для очистки воздуха, летучие органические вещества, электростатическая фильтрация, адсорбция
Страницы: 67-76

Аннотация >>
Рассмотрены основные принципы действия фотокатализаторов в процессах глубокого окисления находящихся в воздухе органических соединений. В рамках модели Лэнгмюра-Хиншельвуда рассчитаны кинетические параметры процесса фотоокисления ряда веществ (константы скорости и адсорбции), которые далее использовались при разработке реакторов для очистки воздуха. Показано, что для повышения скорости фотокаталитического окисления необходимо оптимизировать геометрию фотокаталитического фильтра, а также использовать неорганические воздухопроницаемые материалы (пенокерамику и стеклоткань) в качестве носителей фотокатализатора. Кроме того, эффективность очистки воздуха можно повысить за счет использования многоступенчатых реакторов, в которых очищаемый воздух проходит последовательно стадии электростатической фильтрации, адсорбционной и фотокаталитической очистки. Показан пример реализации предложенной концепции многоступенчатой очистки воздуха на производственном предприятии НПО "Луч" (Новосибирск).


8.
Актуальные направления химической переработки возобновляемой растительной биомассы

Б. Н. Кузнецов
Институт химии и химической технологии Сибирского отделения РАН, ул. К. Маркса, 42, Красноярск 660049 (Россия) Сибирский федеральный университет, проспект Свободный, 79, Красноярск 660041 (Россия), inm@icct.ru
Ключевые слова: растительная биомасса, химическая переработка, органические соединения, биополимеры, сорбенты, жидкие биотоплива
Страницы: 77-85

Аннотация >>
На примере выполненных в Институте химии и химической технологии СО РАН (Красноярск) работ рассмотрены актуальные направления в совершенствовании способов химической переработки растительной биомассы и в создании новых методов комплексной утилизации ее основных компонентов: полисахаридов, лигнина, экстрактивных веществ. Приведены примеры разрабатываемых процессов утилизации древесных отходов с получением ценных химических соединений (левулиновой кислоты, глюкозы, ксилозы, ароматических альдегидов, биологически активных веществ), востребованных материалов (целлюлозы, биодеградируемых полимеров, сорбентов) и жидких топлив.


9.
Синтез, строение и свойства боратсодержащих оксидных катализаторов для процессов нефтехимии и синтеза компонентов моторных топлив

А. В. Лавренов, Е. А. Булучевский, Т. Р. Карпова, М. А. Моисеенко, М. С. Михайлова, Ю. А. Чумаченко, А. А. Скорплюк, Т. И. Гуляева, А. Б. Арбузов, Н. Н. Леонтьева, В. А. Дроздов
Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения РАН,
ул. Нефтезаводская, 54, Омск 644040 (Россия),
lavr@ihcp.oscsbras.ru
Ключевые слова: боратсодержащий оксид алюминия, полифункциональный катализ, олигомеризация алкенов, метатезис алкенов, гидродеоксигенация
Страницы: 87-95

Аннотация >>
Представлены результаты изучения формирования боратсодержащего оксида алюминия как твердой кислотной системы для каталитической олигомеризации бутенов. Рассмотрены возможности конс-труирования би- и полифункциональных катализаторов путем модифицирования боратсодержащего оксида алюминия металлами и оксидами металлов VI-VIII групп для процессов олигомеризации этилена, одностадийного получения пропилена из этилена, а также переработки растительного масла в компоненты дизельного топлива.


10.
Адсорбционно-каталитическое обезвреживание выхлопных газов дизельных двигателей

И. В. Мишаков, А. А. Ведягин, А. М. Володин, М. С. Мякишева
Институт катализа им. Г. К. Борескова Сибирского отделения РАН,
проспект Академика Лаврентьева, 5, Новосибирск 630090 (Россия),
mishakov@catalysis.ru
Ключевые слова: дизельные двигатели, нейтрализаторы, выхлопные газы, катализаторы дожигания, адсорбенты, цеолиты, TEOM
Страницы: 97-104

Аннотация >>
Рассмотрены основные аспекты защиты окружающей среды от вредных газообразных примесей, содержащихся в выхлопных газах дизельных двигателей. Показаны подходы, используемые при разработке и фундаментальном исследовании адсорбентов и катализаторов дожигания СО и углеводородов. Представлены результаты исследования адсорбционной способности цеолитов BEA- и Y-типов по отношению к тяжелым углеводородам (декану и толуолу), полученные с использованием гравиметрического микроанализатора ТЕОМ. Показано, что оба цеолита обладают сопоставимой емкостью по толуолу, в то время как наличие мезопор в BEA-цеолите определяет его существенно большую адсорбционную способность по отношению к декану. На примере Pd/Al2O3-катализаторов изучено влияние природы предшественника активного компонента и условий обработки на их активность в реакции окисления СО. Показано, что при массовой доле нанесенных хлоридных комплексов до 0.25-0.5 % формируются атомарно-диспергированные формы палладия, отвечающие за высокую активность палладиевых катализаторов.


11.
Перспективные хемосорбционные циклы для выделения СО2 из дымовых газов

А. Г. Окунев, А. И. Лысиков
Институт катализа им. Г. К. Борескова Сибирского отделения РАН,
проспект Академика Лаврентьева, 5, Новосибирск 630090 (Россия),
okunev@catalysis.ru
Ключевые слова: дымовые газы, СО2, хемосорбенты, СаО, карбонатный цикл, кислородный цикл, парниковый эффект, энергетика
Страницы: 105-112

Аннотация >>
Рассмотрены перспективные циклические процессы сжигания углеводородов, отличающиеся типом используемого хемосорбента. В карбонатном цикле для выделения СО2 из дымовых газов применяют твердый высокотемпературный регенерируемый хемосорбент СО2. В кислородном цикле используют твердый хемосорбент кислорода, который восстанавливается при контакте с топливом и окисляется при контакте с воздухом. Общей чертой таких процессов являются твердофазные реакции связывания и выделения продуктов или реагентов на разных стадиях процесса. Определены требования к хемосорбентам для циклических процессов. Рассмотрены различные факторы, влияющие на эффективность их использования, приведены литературные данные по эффективности предлагаемых циклов концентрирования СО2.


12.
Углеродные сорбенты в медицине и протеомике

Л. Г. Пьянова
Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения РАН, ул. Нефтезаводская, 54, Омск 644040 (Россия), medugli@ihpp.oscsbras.ru
Ключевые слова: углеродные сорбенты, сорбционная медицина, протеомика
Страницы: 113-122

Аннотация >>
Гемосорбция (очистка крови вне организма) и энтеросорбция (детоксикация организма через желудочно-кишечный тракт) - наиболее перспективные методы сорбционной медицины. Для сорбции токсических веществ различной молекулярной массы и природы представляют интерес углеродные сорбенты, отвечающие требованиям медицины. Описаны сорбенты различной природы и структуры. Указаны способы регулирования адсорбционной активности сорбента. Особое внимание уделено разработкам селективных сорбентов для использования их в сорбционной медицине и протеомике.