Разработка новых каталитических систем на основе металл-содержащих иерархических цеолитов для селективного получения низкоразветвленных олигомеров амиленов

Проект направлен на решение фундаментальной проблемы, связанной с разработкой новых гетерогенных каталитических систем на основе гранулированных металл-содержащих цеолитов с иерархической пористой структурой для олигомеризации амиленов с получением преимущественно олигомеров с низкой разветвленностью. Подобные соединения очень важны для производства дизельного топлива с высоким цетановым числом, прекурсоров для различной химической промышленности, включая производство пластификаторов, поверхностно-активных веществ. Эффективные катализаторы на основе цеолитов для получения низкоразветвленных олигомеров легких олефинов до сих пор не разработаны.Новизна подхода заключается в создании неописанных ранее эффективных каталитических систем для олигомеризации легких олефинов, в частности, амиленов, на основе гранулированных цеолитов с иерархической (микро-, мезо, макро) пористой структурой, модифицированных катионами различных металлов (Co, Ni), что позволит сформировать в них и кислотные, и металлические активные центры.Полученные гранулированные иерархические цеолитные материалы будут подвергнуты классическим методам постсинтетической обработки – катионный обмен, деалюминирование, промотирование ионами металлов (Co, Ni), что приведет к разработке нового поколения полифункциональных цеолитсодержащих катализаторов.Реализация описанной выше идеи позволит не только получить широкий ассортимент полифункциональных цеолитсодержащих катализаторов с заданными свойствами, но и осуществлять селективную олигомеризацию амиленов с получением линейных деценов и олигомеров низкой разветвленностиПолученные новые каталитические системы будут изучены методами диффузионно-отражательной спектроскопии, дифференциальным термическим анализом, термогравиметрическим анализом, просвечивающей электронной микроскопией, инфракрасной спектроскопией, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопией, рентгеновской дифракции, ЯМР твердого тела и сканирующей электронной микроскопией; а также адсорбционными методами (низкотемпературная адсорбция азота). Планируется изучить каталитические свойства (активность, селективность и стабильность) новых металл-содержащих цеолитных катализаторов в олигомеризации амиленов.Достигнутые результаты позволят создать эффективные, малостадийные, экологически безопасные способы получения олигомеров амиленов с регулируемой молекулярной массой и структурой в присутствии наиболее эффективных металл-содержащих иерархических цеолитных катализаторов Ymmm, ZSM-5mmm. Наиболее перспективные гранулированные металл-содержащие цеолитные катализаторы с иерархической пористой структурой послужат для дальнейших исследований. По результатам исследований в рамках проекта будут оформлены не менее 3 статей и поданы 3 заявки на изобретения.Осуществление предложенного проекта возможно, поскольку исследования проводятся в лаборатории приготовления катализаторов ИНК УФИЦ РАН, имеющей большой опыт работы в синтезе как микро- и микро-мезопористых алюмосиликатов (цеолитов), так и мезопористых металлосиликатов, а также их применению в промышленно важных реакциях алкилирования ароматических углеводородов олефинами, транс-алкилирования алкиларенов, олигомеризации и соолигомеризации различных непредельных углеводородов, окисления фенола и алкилфенолов пероксидом водорода этерификации и др.