Развитие научных основ приготовления оксидных систем с заданными свойствами и катализаторов на их основе

Объекты исследования: оксидные системы с заданными свойствами и гетерогенные катализаторы на их основе. Цели: разработка научных основ целенаправленного синтеза наноструктурированных оксидных материалов и катализаторов на их основе с заданными физико-химическими и каталитическими свойствами; исследование их свойств в реакциях окислительно-восстановительного типа, а также в процессах, связанных с биомедицинскими приложениями. В 2017 г. синтезирован и изучен представительный класс оксидных материалов, а также катализаторов на их основе: MoVSbNb/SiO₂, Au/γ - Al₂O₃, Rh/TiO₂, Pd - Ru/(SiO₂, TiO₂, α- и γ-Al₂O₃), Ce1-xMₓOy, Ce1-xMₓOy/Al₂O₃(M=Gd, La, Mg) и Ti1-xZrₓ=Oy, A2TiO₄, A3Ti₂O₇, A4Ti₃O₁₀(где А - катион Sr, La), NiₓCo₃-ₓO₄, La1-xSrₓFeO₃, MOₓ/SiO₂ и MOₓ/ZrO₂(M=Zr, Sn, Ga, Mo, W) и др. Разработаны нанесенные на SiO₂ катализаторы V - Mo - Sb - Nb - O, перспективные в процессе окислительного дегидрирования этана. При проведении исследований по созданию оксидных и оксид-оксидных носителей для использования в катализе (процессы с участием водорода и кислорода), в водородной энергетике и медицине получены оксидные носители с заданными текстурными, структурными и морфологическими свойствами. С использованием различных подходов исследованы основные закономерности формирования композитов на основе Al₂O₃, модифицированных многослойными углеродными нанотрубками. Получена информация о природе интерфейсов углеродная трубка - оксидная матрица. С использованием Ce - Zr - Al, MoO₃ - MOₓ оксидных систем и оксидов на основе ненасыщенных цезиевых солей фосфорвольфрамовой гетерополикислоты проведены исследования по синтезу катализаторов с заранее заданными кислотными свойствами для ряда каталитических приложений (газофазное нитрование, ацилирование ароматических соединений, безгалогенное карбонилирование ДМЭ в метилацетат). В результате исследований закономерностей формирования сложных оксидных и гидроксидных систем при взаимодействии ЦТА и СВЧ-активированных продуктов гиббсита с растворами нитратных солей Mg, La и Zr получены данные о фазовом и химическом составе продуктов взаимодействия активированного гиббсита с растворами солей La, Zr и Mg. Полученные вещества представляются перспективными в качестве предшественников для синтеза сложных оксидов. В результате изучения закономерностей формирования нанесенных катализаторов на основе наночастиц Au, Pd и Pt получена информация о стабильности золей оксида золота, получаемых смешением HAuCl₄ и раствора щелочного агента в зависимости от условий синтеза. Также предложены методики приготовления дисперсных образцов Pd, Ru, Rh и Ir катализаторов на оксидных носителях (TiO₂, SiO₂, Al₂O₃, ZrO₂).