Разработка и внедрение каталитических технологий синтеза метанола и его последующего преобразования в жидкофазные топливные композиции

Цель исследования - дизайн, разработка и синтез усовершенствованных наноразмерных катализаторов для преобразования биоресурсов в жидкие виды топлива. Доказано, что катализаторы, содержащие наночастицы, проявляют более высокую активность и селективность по сравнению с традиционными катализаторами, что связано с их огромной удельной площадью поверхности и высоким процентным содержанием поверхностных атомов и/или специализированных кристаллических структур. Разработка таких катализаторов должна сопровождаться достижениями в области их синтеза, характеризации и тестирования для определения зависимости структура - свойство.Настоящий отчет подготовлен по результатам выполнения этапа №1 работ по заданию №10.1276.2017/ПЧ в рамках конкурсного отбора научных проектов, выполняемых научными коллективами исследовательских центров и (или) научных лабораторий образовательных организаций высшего образования. Выполнен аналитический обзор современной научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов по вопросам жидкофазного синтеза метанола, преобразования метанола в газолин и каталитического гидрирования левулиновой кислоты (ЛК) до гамма-валеролактона (ГВЛ). Представлены экспериментальные образцы полифениленпиридильных дендримеров (ППД) с гидрофобной (группы C₁₂H₂₅) и гидрофильной (полиэтиленгликоль (ПЭГ)) периферией. Дано описание состава магнитно-разделяемых катализаторов на основе ППД, а также катализаторов, содержащих соединения цинка; описание состава цинксодержащих катализаторов (как не модифицированных, так и модифицированных другими металлами) на основе сверхсшитого полистирола (СПС); описание результатов тестирования коммерческих катализаторов для определения оптимальных условий реакции и тестирования разработанных катализаторов в синтезе метанола. Получены экспериментальные образцы магнитноразделяемых цеолитов, синтезированные с использованием различных азотсодержащих модификаторов для уменьшения размеров частиц цеолита. Дано описание результатов модификации магнитноразделяемых цеолитов Ca для управления стабильностью катализаторов; описание результатов тестирования коммерческого цеолита для определения оптимальных условий реакции и тестирования разработанных катализаторов преобразования метанола в газолин. Представлены экспериментальные образцы рутениевых катализаторов на основе СПС, синтезированные при варьировании содержания металла и типа СПС, для гидрирования ЛК в ГВЛ. Дано описание результатов тестирования коммерческих катализаторов гидрирования ЛК для разработки методики тестирования катализаторов на основе СПС и тестирования разработанных катализаторов.