Физико-химические основы формирования и функционирования катализаторов и сорбентов на атомно-молекулярном уровне

Целью проекта является установление закономерностей формирования и эволюции ряда практически важных катализаторов на атомно-молекулярном уровне: получение де-тальной информации о структуре катализатора, его поверхностного слоя, состоянии ак-тивного компонента и его эволюции в ходе протекания каталитической реакции, с одно-временной регистрацией ключевых промежуточных соединениях, что в конечно итоге позволяет определить механизмы каталитических реакций и обеспечивает научный фун-дамент для целенаправленного синтеза и применения катализаторов в промышленно важ-ных 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 состоя-ния катализатора и состава реакционной смеси; ИК-Фурье спектроскопии отражения-поглощения с модуляцией поляризации излучения), рентгеновских дифракционных и электронно-микроскопических методов, включая просвечивающую электронную микро-скопию высокого (субангстремного) разрешения, РФА, РФЭС, твердотельной спектроско-пии 1Н ЯМР, кинетических методов (ТПР-СО, ТПР-Н2, ТПР-СО+О2), а также современ-ных, в т.ч. уникальных хроматографических методов анализа и др. Среди наиболее важных результатов, полученных на данном этапе выполнения про-екта, можно отметить: установление основных типов активных центров на поверхности катализаторов Pt/CeO2 низкотемпературного окисления (изолированные ионы платины и оксидные кластеры PtOx 2D- и 3D- структур), определение механизма окисления метана в метанол на медьсодержащем цеолитном катализаторе; установление тип активных центров в катализаторе на основе дефектного металл-органического каркаса (МОК) ZIF-8; охарак-теризование активных центров в МОК MIL-100 (Al) при помощи различных зондов кис-лотности; систематизация данных о механизме разделения изомеров бутана и пентана МОК UiO-66 в зависимости от наличия функциональных ОН групп в неорганическом цен-тре каркаса, определение механизма процесса дегидратации изопропанола в пропилен на монослойном катализаторе VOx/TiO2, разработка биметаллических Ni-Co катализаторов для повышения селективности гидродеоксигенации в безводородном гидрировании фе-нольных соединений, разработка нового метода селективного трифторэтоксилирования органических молекул по бензильным С-H положениям с использованием палладиевого катализатора Pd(TPA)(OAc)(PF6), исследование селективного жидкофазного окисления пе-роксидом водорода в присутствии вольфрамата циркония, раскрытие механизма коллек-тивных эффектов в колебаниях С-О на наночастицах Pd, являющихся каталитически ак-тивными центрами ряда практически важных реакций.