Разработка биметаллических нанокатализаторов (Fe,Zn)/h-BN, промотированных Na и K, для реакций окисления монооксида углерода и гидрирования диоксида углерода

Разработка новых высокоэффективных катализаторов для применения в области утилизации и рециклинга химических отходов, повышения эффективности химической промышленности, догорания угарного газа, а также производства альтернативных источников энергии является важной научной задачей. Целью настоящего проекта является разработка фундаментальных основ создания новых биметаллических нанокатализаторов (Fe, Zn)/h-BN, промотированных Na и K, для реакций окисления СО и гидрирования СО2. Для достижения поставленной цели нанопластины h-BN, полученные методом плазмохимического синтеза, будут подвергнуты различным видам термической обработки с целью формирования дефектов (введения примесных атомов кислорода или создания вакансий). Впервые будет разработана методика промотирования наноносителей каталитически активных частиц натрием и калием. Впервые будут получены биметаллические наночастицы (Fe,Zn) на поверхности промотированных наноносителей (Na,K)-h-BN методом пропитки в растворах водорастворимых солей переходных металлов и последующего восстановления в протоке водорода. Гетерогенные нанокатализаторы (Fe,Zn)/(Na,K)-h-BN впервые будут изучены в реакциях окисления СО и гидрирования СО2. С использованием современных аналитических методов исследований будет определен размер и морфология носителей h-BN, тип структурных дефектов, размер и распределение каталитически активных частиц на поверхности h-BN, химических и фазовый состав гибридных нанокатализаторов (Fe,Zn)/(Na,K)-h-BN. Будет установлена зависимость размера наночастиц каталитически активной фазы и их распределения по поверхности носителя от типа структурного дефекта и концентрации солей металлов в прекурсоре. Будет определено влияние предварительного окисления носителя h-BN на морфологию и структуру полученных гибридных частиц катализатора. Будет определено влияние промотирования катализатора щелочными компонентами на структуру полученных гибридных частиц. Ожидаемые результаты будут обладать научной новизной и практической значимостью, так как впервые позволят выявить основные закономерности влияния дефектов (примесных атомов кислорода и вакансий) в структуре носителя h-BN, а также соединений Na и K на каталитическую активность и селективность гетерогенных (Fe,Zn)/h-BN катализаторов в реакциях окисления СО и гидрирования СО2