Научный отчет итоговый в целях исполнения научного исследования на тему "Новые гибридные наноматериалы для гетерогенного катализа "

Проект посвящен разработке новых гетерогенных наноструктурных материалов для применения в катализе. Разработка данных наноструктурных материалов имеет большое фундаментальное и прикладное значение. Установлены фундаментальные зависимости состава структуры и свойств разрабатываемых материалов; изучены закономерности формирования наночастиц переходных металлов на поверхности наночастиц гексагонального нитрида бора, а также особенности их взаимодействия. Прикладная значимость заключается в области применения разрабатываемых гетерогенных катализаторов, реакции, имеющей большое значение для промышленности и экологии – гидрирование углекислого газа.В проекте был разработан новый метод синтеза нанопорошка гексагонального нитрида бора с частицами толщиной несколько атомных слоев. По разработанной методике были получены наночастицы h-BN с заданным размером. Были разработаны методики синтеза широкого спектра гетерогенных катализаторов, где в качестве каталитически активного элемента применяли: дисульфид молибдена MoS2, Cu, Zn, металлорганические конструкции. Изучено влияния параметров синтеза на морфологию, химический и фазовый состав полученных материалов. Установлены параметры синтеза (соотношение исходных веществ, особенностей химического состояния наночастиц h-BN, температуры и продолжительности синтеза), позволяющие получать гетерогенные нанокатализаторы с заданным распределением и размерами наночастиц переходных металлов. Методом теоретического моделирования были исследованы области интерфейса металл/BN в реакциях получения углеводородов. Также методами теории функционала плотности изучены особенности взаимодействия металлорганических соединений, содержащих в центре атомы различных переходных металлов. Каталитические свойства разработанных систем были изучены в различных промышленно-значимых реакциях реакциях: переработка СО, СО2, разложение фенола. Была изучена кинетика, конверсия и селективность разработанных систем.