Каталитический рост углеродных наноматериалов на микро- и нанодисперсных много-компонентных сплавах как инструмент дизайна новых катализаторов для процессов гидродехлорирования и (де)гидрирования

Совместным ЭВП сплавов 29НК, Х15Н60 и меди получены образцы МКС состава [NiFeCo]CrCu с содержанием меди от 6 до 33 ат.%. Установлено, что введение Cu сопро-вождается увеличением параметра кристаллической ячейки ГЦК-фазы с 3.580 до 3.595 Å. Проведена оптимизация параметров синтеза сплавов [NiCoFe]Cuх (х = 0-10 ат.%) ме-тодом ТМКП. Построена экспериментальная зависимость параметра решётки сплава [NiCoFe]Cux от содержания меди. С использованием оптимизированной методики нара-ботана укрупнённая серия 4-компонентного сплава [NiCoFe]Cu7. Уточнён состав и оптимизированы параметры механохимического синтеза наиболее активного сплава [NiCoFe]Cu25. Наибольший выход УНМ (103.1 г/гкат) показал образец МКС, полученный при а = 60g. В оптимальных условиях произведена наработка укруп-нённого образца эквиатомного сплава [NiCoFe]Cu25 в количестве 40 г. С применением методов РФА, СЭМ, ПЭМ и ЭДС изучен ранний этап углеродной эрозии сплава [NiCoFe]Cu7. В ходе разложения C2-C4 сплав подвергается фрагментации с образованием активных частиц с равномерным распределением компонентов сплава. Методом ФМР изучена термическая стабильность сплава [NiFe]CrCu в инертной среде (Ar), а также его превращения в процессе синтеза УНВ. Показана возможность ис-пользования ФМР для детектирования следовых количеств металла в составе УНМ. Испытаны сплавы [NiCoFe]Cux (ТМКП) в разложении смеси С2-С4 и сопоставлена их активность с бинарным сплавом NiCu7. Испытана серии образцов 5-компонентного сплава [NiFeCo]CrCux (ЭВП) в разложении С2-С4 смеси в диапазоне Т = 650-750 °C. Эк-виатомные сплавы [NiCoFe]Cu25 (МХС, центробежное ускорение от 40g до 80g) также изучены в каталитическом пиролизе смеси C2 C4 при 650 °С. Для сплава [NiCoFe]Cu25 (а = 60g) проведены ресурсные испытания. Проведён анализ морфологии, структуры и текстурных свойств углеродного про-дукта. Во всех случаях морфология представлена совокупностью наноразмерных нитей с различным типом упаковки и степенью разупорядоченности. Удельная поверхность для всех синтезированных УНМ варьируется в диапазоне 200-300 м2/г. Методом пост-функционализации синтезированы N- и O-модифицированные УНМ. Поверхность УНМ сравнительно легко подвергается окислению, не приводя к значитель-ному снижению удельной поверхности. Использование меламина позволяет вводить до 5 ат.% N на поверхность УНМ. Полученные образцы O,N-УНМ использованы для приго-товления Pd- и Pt-содержащих катализаторов методом пропитки. Катализаторы Pt/O-УНМ и Pt/N-УНМ испытаны в процессе дегидрирования ме-тилциклогексана. Показано, что присутствие азота и кислородсодержащих групп снижает производительность по водороду. Для катализатора 1Pt/УНМ наблюдалось максимальное значение производительности по водороду – 325 л/(ч*гкат). Катализаторы Pd/O-УНМ и Pd/N-УНМ испытаны в процессе селективного гидри-рования ацетилена. Показано, что присутствие азота повышает активность и стабиль-ность, но снижает селективность катализаторов. Азот-содержащий образец Pd/N-УНМ показал 100 % конверсию ацетилена с выходом целевого продукта (этилена) от 32 до 55 %. По результатам выполнения проекта в 2024-м году опубликовано 4 статьи (6 с учё-том Q1) в рецензируемых журналах и сделано 6 докладов на научных конференциях.