Научные основы синтеза оксидных наноматериалов с заданными свойствами и гетерогенных катализаторов на их основе

Предложены новые подходы к синтезу оксидных материалов M - Al - O (где M = Mg, Ni, Zn), Ni - Al - M’ - O (где M’ = [H₂W₁₂O₄₀]₆, [Mo₇O₂₄]₆, VO₃, [NbO(C₂O₄)₃]₃) и Zn - Al - M’’ - O (где M’’ = [H₂W₁₂O₄₀]₆, РW- и SiW - ГПК), Pd/Fe₂O₃, PdNi/CeO₂, Ni/Ti (Ce, Y, La)O₂, (Pt, Fe)/М - TiO₂ (М = Се, Y), (Pt, Cu)/М - TiO₂ (М = Се, Y), (Pt,Co)/Ce - TiO₂, Pd(Pt)/SiO₂ (СВН), V₂O₅/SiO₂ (СКГ), V₂O₅/SiO₂ (СКГ), Cu - Ce - O/Al₂O₃, CuO - CeO₂/γ-Al₂O₃, Pt(Rh, Ag)/Cs₂HPW₁₂O₄₀ с контролируемой структурой и катализаторов на их основе. С использованием указанных систем выполнен цикл фундаментальных и практических исследований, на основе которых можно заключить, что оксидные материалы в наноразмерном или наноструктурированном состояниях оказывают определяющее влияние на их дисперсность, электронное состояние и термическую стабильность. Экспериментально подтверждено, что получение на их основе нанесенных оксидных и металлических компонентов с размерами частиц, не превышающими 5 нм, позволяет повысить активность известных катализаторов и открывает новые перспективы разработки высокоэффективных каталитических систем. Приготовлены эффективные катализаторы PdNi/CeO₂, Pd/Fe₂O₃ и (Pt, Co)/Ce - TiO₂ для низкотемпературного окисления СO. Показано, что увеличение активности катализаторов при модифицировании добавками кобальта обусловлено повышением подвижности поверхностного кислорода, уменьшением размера частиц нанесенной платины и изменением ее электронного состояния (увеличением соотношения Pt+/Pt0). Получены данные исследования по получению родиевых и платиновых катализаторов на основе суперкислотного носителя Cs₂HPW₁₂O₄₀, проявляющих высокую активность и селективность в реакции безгалогенного карбонилирования ДМЭ в метилацетат, а также по целенаправленному синтезу каталитической системы Pd/Fe₂O₃, обеспечивающей при комнатной температуре и влажности окружающей среды 100%-ную конверсию СО.