Создание технологических основ процессов переработки углеродсодержащего сырья и получения новых материалов

Объектами исследования являются гидрогелевые мембраны из биоразлагаемого водорастворимого природного полимера; гребнеобразные полисилоксаны; композиционные мембраны на подложках; люминофоры на основе несимметрично замещенных бензотиадиазолов; каталитические процессы получения низших олефинов из спиртов; фосфаты на основе LiZr2(PO4)3; полидифениламин-2-карбоновая кислота и полимер-углеродные гибридные нанокомпозиты на ее основе; процесс Фишера-Тропша в трехфазной системе; Цели проведенных исследований: - получение гидрогелевых нанофильтрационных мембран для выделения целевых компонентов из органических сред; - синтез и исследование новых люминофоров на основе несимметрично замещенных бензотиадиазолов; - изучение процесса селективного получения низших олефинов - этилена и бутиленов путем избирательной дегидратации бутиловых спиртов на допированных ионами Cu, In, Nb, Mo и протонами HZr2(PO4)3 фосфатах на основе LiZr2(PO4)3; - Разработка гибридных электродов на основе анодированной графитовой фольги с электроактивным полимерным покрытием на основе полидифениламин-2-карбоновой кислоты или ее нанокомпозита с одностенными углеродными нанотрубками; - Изучение особенностей перемешивания потока (включая эффективный продольный массоперенос) и межфазного массопереноса от газа к жидкости/каталитической суспензии применительно к построению моделей трехфазных реакторов синтеза Фишера-Тропша с наноразмерными суспензиями. В результате работы: - Получены гидрогелевые мембраны для нанофильтрации органических сред из биоразлагаемого водорастворимого природного полимера - альгината натрия, являющимся перспективным материалом для нанофильтрации органических сред; - Впервые были изучены структура и первапорационные свойства мембран на основе гребнеобразных полисилоксанов при разделении четырехкомпонентной смеси BuOH-PrOH-EtOH-H2O; - Показано, что доля микрофазы в полимере тем больше, чем ближе значения толщины микрофазного слоя и длины поперечной сшивки. Напротив, для объемных заместителей микрофазная сборка боковой цепи не происходит; - Синтезированы новые люминофоры на основе несимметрично замещенных бензотиадиазолов и исследованы их оптические свойства; - Разработан метод синтеза производных 5-амино-1,2,3-триазола с помощью диполярного циклоприсоединения азидов с нитрилами без использования органических растворителей; - Разработан набор активных промоутеров с различными профилями активности для сверхэкспрессирующего штамма Родококка. - Изучена возможность селективного получения низших олефинов - этилена и бутиленов путем избирательной дегидратации бутиловых спиртов на допированных ионами Cu, In, Nb, Mo и протонами HZr2(PO4)3 фосфатах на основе LiZr2(PO4)3; - Проведены физико-химические исследования полученных образцов методами РФА, БЭТ, СЭМ. Определяющее влияние на селективность исследованных катализаторов оказывает природа допирующего элемента; - Впервые получены гибридные электроды, представляющие собой электроактивные покрытия из полидифениламин-2-карбоновой кислоты или полимер-углеродных нанокомпозитов с ОУНТ на ее основе, на гибких подложках из анодированной графитовой фольги с развитой пористой поверхностью; - Впервые исследованы электрохимические свойства полученных электродных материалов в органическом литиевом электролите; - Проведен анализ известных моделей перемешивания потока (включая эффективный продольный массоперенос) и межфазного массопереноса от газа к жидкости/каталитической суспензии применительно к построению моделей трехфазных реакторов синтеза Фишера-Тропша с наноразмерными суспензиями (барботажная колонна – натурная модель и барботажный реактор с механическим перемешиванием); - Рассмотрены возможные объяснения данного противоречия: особенности распределения пузырьков газового потока в барботажной мини-колонне, синергический эффект наносуспензий при торможении массообмена газ/суспензия. Область применения результатов – разделение органических компонкентов на мембранах; органический синтез люминофоров; нефтехимия, в частности, получение легких олефинов; получение материалов для накопителей энергии; синтез углеводородов из синтез-газа в процессе Фишера-Тропша.