Исследование компонентов нефти, продуктов нефтехимического синтеза, каталитических систем и высокомолекулярных соединений современными физико-химическими методами

Объект исследования - компоненты нефти, продукты нефтехимического синтеза, каталитические системы и высокомолекулярных соединения. Цель исследования - разработка новых подходов к изучению компонентов нефти, продуктов нефтехимического синтеза, каталитических систем и высокомолекулярных соединений методами масс-спектрометрии МАЛДИ и спектроскопии ЯМР, газовой и жидкостной хроматографии. Разработаны дериватизационные подходы к изучению насыщенных и циклических углеводородов и спиртов различного строения методом МАЛДИ. Изучена возможность использования сочетания планарной хроматографии и масс-спектрометрии МАЛДИ для анализа смесей органических соединений. Проведено изучение строения и кинетики получения высокомолекулярных систем, строения и кинетики получения каталитических систем методом ЯМР. Также получены и испытаны полимеры на основе акрилатов пентаэритрита и акрилатов(олигоэтиленгликоля) и приготовленные из них стационарные фазы для монолитных и полых капиллярных колонок. Впервые выполнено сравнение новых типов стационарных фаз с применением метода кинетических зависимостей, показана уникальная селективность новых типов фаз в разделении критических смесей сорбатов и повышенная термостабильность в сравнении с известными аналогами. Изучено распределение наиболее просто измеряемых методами ЯМР ¹Н и ¹³С основных параметров состава нефтей основных НГБ РФ, выполнен анализ взаимосвязей этих параметров. Методом газовой хроматографии определены различные стероидные соединения. Изучена альтернативная модель броуновского насоса, в которой концентрации невзаимодействующих частиц в резервуарах служат граничными условиями для концентрации частиц в мембране, их соединяющей. Разработаны новые методики регистрации высокотемпературных ИК-спектров диффузного отражения in situ (ИКДО), позволяющие исследовать ИК-спектры поверхности твердого катализатора в токе любого газа (пара) в диапазоне температур 25 - 500°С. Изучены электронные, структурные и спектральные характеристики кислотных центров разной силы на поверхности цеолитных катализаторов ZSM-5, проведена оценка их кислотной силы, создана экспресс-методика количественной оценки состава (по структуре и силе) бренстедовских кислотных центров (БКЦ) в зависимости от предыстории катализатора. Изучены интермедиаты превращения ДМЭ, и предложен механизм формирования связи С-С. Методом ИКДО изучен паровой риформинг этанола, алкилирование бензола и превращение смеси водорода и диоксида углерода на кристаллогидратах хлорида родия. Методами ИК-спектроскопии в режиме поглощения и отражения с поверхности (НПВО) в сочетании с квантовохимическим моделированием изучены полимеры, обладающие избирательной газопроницаемостью и перспективные в получении материалов для мембранных технологий. Исследовано влияние остаточного растворителя на конформационную упорядоченность полимерных цепей. Изучена структура полимерных композитов, получаемых при ИК-отжиге смеси полимера с солями металлов. Исследованы волокна целлюлозы, и создана методика оценки степени упорядоченности полимерных звеньев в цепях. Рассмотрен механизм совместного растворения целлюлозы в присутствии полиакрилонитрила в метилморфолиноксиде. Показано, что методы колебательной спектроскопии позволяют получить существенную информацию для решения одной из фундаментальных задач химии высокомолекулярных соединений и материаловедения - взаимосвязь между структурой и свойствами высокомолекулярных соединений - с целью получения полимерных материалов с заданными свойствами.