Каталитический рост углеродных наноматериалов на микро- и нанодисперсных многокомпонентных сплавах как инструмент дизайна новых катализаторов для процессов гидродехлорирования и (де)гидрирования (отчет 2022 г)

Синтезирован и изучен комплексом физико-химических методов ряд многокомпо-нентных предшественников переменного состава для получения сплавов в системе – Ni-Ru и эквиатомных сплавов NiCoFeCr, в том числе и сплавов [NiCoFeCr]M (где M = Pd, Ru, Cu) с различным содержанием М (1 5 ат.%). По результатам изучения термических свойств предшественников отобраны наиболее перспективные композиции и найдены условия термолиза многокомпонентных предшественников (ТМКП), приводящие к полу-чению фазово-гомогенных микродисперсных сплавов. Получены и охарактеризованы об-разцы микродисперсных сплавов Ni1-xRux, NiCoFeCr, [NiCoFeCr]M (где M = Pd, Ru, Cu). Методом совместного электрического взрыва проволочек (ЭВП) соответствующих металлов синтезированы образцы наночастиц Ni-M (где M = Cu, Al, Pd, W, Mo) с задан-ным соотношением металлов (не более 25 ат.% M) и среднечисленным размером частиц от 30 до 100 нм. Совместным электрическим взрывом сплавов 20Х80Н, 15Х60Н и 29НК, а также трех проволочек Ni/W/Mo получены образцы 2-х, 3-х компонентных наночастиц NiCr, NiFeCr, FeNiCo, NiWMo со среднечисленным размером частиц от 30 до 100 нм. Раз-работан способ синтеза микродисперсных систем Ni-Al, Ni-Co и базового 4-компонентного сплава NiFeCoCr на основе метода механохимического сплавления (МХС) металлов в различных газовых средах (Ar, H2). Изучена активность и производительность образцов микро- и нанодисперсных сплавов (2-4 компонента), приготовленных методами ТМКП, МХС и ЭВП, в процессе каталитического пиролиза углеводородов С2-С4 и хлорзамещенных С2-углеводородов с получением УНМ. Синтезирована серия образцов катализаторов Ni-Pd@УНМ методом контролируемой углеродной эрозии сплавов Ni1-xPdx (x = 5-25 ат.% Pd) в режиме катали-тического пиролиза углеводородов С2-С4 и хлорзамещенных С2-углеводородов. Приготовлена серия низкопроцентных (1-3%)Pd/УНМ катализаторов-адсорбентов на основе углеродных наноматериалов, полученных разложением хлорзамещенных С2-углеводородов с использованием наиболее активных сплавов никеля. Исследованы ад-сорбционные характеристики образцов Ni-Pd@УНМ и Pd/УНМ в процессе очистки воды от примеси 1,2-дихлорбензола (1,2-ДХБ) в изотермических равновесных условиях. Сопо-ставлены каталитические свойства образцов Ni-Pd@УНМ и Pd/УНМ в реакции жидко-фазного гидродехлорирования 1,2-ДХБ, адсорбированного из водной фазы, и установле-ны факторы, определяющие эффективность регенерации катализаторов-адсорбентов. По результатам выполнения проекта в 2022-м году опубликовано 3 статьи (в журна-лах Q1) и сделано 5 докладов на научных конференциях.