Исследование механизма модельных и практически важных реакций на металлических, оксидных и цеолитных катализаторах. Динамика и строение адсорбатов, активных фаз и центров поверхности

Объект исследования - металлические, оксидные, металл-оксидные и цеолитные системы различной структуры и состава. Цель исследования - установление механизмов управляемого каталитического синтеза наноструктурированных материалов, каталитических реакций переработки углеводородов и низкотемпературного окисления СО и метана. В 2017 г. установлен механизм активации и превращения метана в химически полезные продукты на цеолите Н-ZSM-5, содержащем медные частицы разного типа: нанокластеры CuO, либо изолированные катионы Cu²⁺. С помощью методов КР, РФЭС, ПЭМ, электрофизических измерений и теоретического расчета впервые проведен анализ размера бездефектного блока в графитовом слое бамбукоподобных N-УНТ, который определяется количеством встроенного в структурные позиции азота. Установлено, что катализаторы Rh/CeO₂ являются метастабильными наноразмерными фазами, которые разлагаются при отжиге выше 800°С на воздухе с сегрегацией части катионов родия на поверхности, формируя поверхностно связанные оксидные кластеры и теряя каталитическую активность. Разработан новый STEPWISE подход к изучению нелинейной зависимости энергии активации взаимодействия СО и кислорода от доли активных центров на поверхности катализатора, позволивший впервые описать отрицательный температурный гистерезис и автоколебания скорости реакции окисления СО с характеристиками, подобными экспериментальным.