Фундаментальные аспекты катализа. Исследование механизмов каталитических реакций

Цели проекта: установление закономерностей формирования и эволюции функционирующего катализатора, получение детальной информации о структуре катализатора, его поверхностного слоя, состоянии активного компонента и его эволюции в ходе протекания каталитической реакции, с одновременной регистрацией ключевых промежуточных соединениях, что дает ключ к понимаю механизмов каталитических реакций и обеспечивает научный фундамент для целенаправленного синтеза и применения катализаторов в промышленно важных процессах. Отличительной особенностью проекта является использование взаимодополняющего комплекса передовых инструментальных методов, в том числе в режиме in situ/operando, включая разновидности ИК-Фурье спектроскопии (нарушенного внутреннего полного и диффузного отражения, в режимах «на пропускание» с одновременным изучением состояния катализатора и состава реакционной смеси; ИК-Фурье спектроскопии отражения-поглощения с модуляцией поляризации излучения), рентгеновских дифракционных и электронно-микроскопических методов, включая просвечивающую электронную микроскопию высокого (субангстремного) разрешения, РФА, РФЭС, твердо-тельной спектроскопии 1Н ЯМР, кинетических методов (ТПР-СО, ТПР-Н2, ТПР-СО+О2), а также современных, порой уникальных хроматографических методов анализа. В рамках прошедшего этапа проекта исследованы механизмы ряда каталитических реакций, включая селективное окисление метанола и этанола, процесса гидрогенолиза, гидродезоксигенирования и переноса водорода в средах повышенный плотности, включая суб- и сверхкритические флюиды; установлены механизмы активации и динамики ряда легких алканов и алкенов на металлсодержащих цеолитных катализаторах и металл-органических каркасах. Исследованы особенности формирования слоистых катализаторов (Sr2TiO4) окислительной конденсации метана, эволюции Pt–Pd–Rh–Ru катализаторов окисления NH3, формирования высокодисперсных и высоконаполненных Ni-содержащих катализаторов из Ni-Al-содержащих оксидных предшественников полученных в СК средах и др.