Cоздание фундаментальных основ рационального дизайна нового поколения каталитических систем для высокоэффективных и экологически безопасных процессов получения энергии и моторных топлив, органического синтеза, защиты окружающей среды и глубокой переработки природного и альтернативного углеродсодержащего сырья в ценные химические продукты.

Создание фундаментальных основ рационального дизайна нового поколения каталитических систем для высокоэффективных и экологически безопасных процессов получения энергии и моторных топлив, органического синтеза, защиты окружающей среды и глубокой переработки природного и альтернативного углеродсодержащего сырья в ценные химические продукты. Цель работы – создание нового поколения каталитических систем для процессов органического синтеза, получения моторных топлив, глубокой переработки углеродсодержащего сырья в ценные химические продукты, а также для природоохранных процессов. На этапе работ 2024 года основное внимание уделено исследованиям, посвященным разработке и совершенствованию научных основ направленного дизайна высокоактивных и селективных катализаторов для ряда важнейших химических процессов, а также для решения задач в области охраны окружающей среды. Работы были условно разделены на три основных направления: (1) природоохранные технологии, (2) новые материалы (включая каталитически активные), обладающие уникальными свойствами и способы их получения, (3) новые каталитические процессы для получения ценных химических продуктов. Так, были предложены эффективные наноструктурированные катализаторы на основе биметаллических и интерметаллических наночастиц благородных и неблагородных металлов и оксидов для реакций конверсии СО2 (в том числе и в сверхкритических условиях) в ценные продукты такие как спирты, олефины, карбонаты, карбоновые кислоты и т.д. Изучены закономерности деполимеризации гидролизного лигнина в суб- и сверхкритической водно-этанольной среде с различной концентрацией этанола. Отработана методика получения и оптимизации катализаторов озон-каталитического окисления (ОЗКО) углеводородов, что позволило выявить оптимальные каталитические композиции для эффективной реализации реакции. Для нового поколения катализаторов синтеза Фишера–Тропша изучено влияние модифицирования носителя на каталитические свойства в рассматриваемой реакции. Разработаны катализаторы инновационного метода твердофазного гидрирования органических соединений и других реакций без растворителя. Предложены новые каталитические системы для реакций селективного гидрирования ацетилена, дегидрирования пропана, гидрокарбоксилирования стирола, метатезиса этилена, окислительного дегидрирования этана, пиролиза метана, конверсии этанола и изопропанола (в том числе в сверхкритических условиях), гидрирования нитросоединений в амины. Разработаны катализаторы эффективного гидрирования органических соединений не содержащие благородные металлы. Предложен энергоэффективный метод СВЧ-синтеза цеолитов и цеолитоподобных материалов, характеризующийся значительным снижением энергопотребления, снижением расходов растворителей и повышением выхода до 90-100% при сокращении времени синтеза в 3-10 раз.