В работе проанализированы литературные данные по исследованиям катализаторов, применяемых в промышленных процессах превращения пропилена в наиболее крупнотоннажные кислородсодержащие продукты: пропиленоксид (ПО), акрилонитрил (АН), акролеин и н-/изомасляные альдегиды. Выделены основные тенденции и перспективы их развития. Также рассмотрены каталитические системы для перспективных процессов для их получения с использованием более дешевого пропана или альтернативных окислителей; определена степень приближения их характеристик к значениям, приемлемым для начала работ по их коммерциализации.

С целью выяснения влияния размера двухзарядного иона легирующей добавки на каталитические свойства были синтезированы образцы полиферритов калия со структурой β′′-глинозема состава K₂Fe^II_1–qM_qFe^III ₁₀O₁₇, где M – Mg, Zn, и K_2–2qFe^IIM_qFe^III ₁₀O₁₇, где M – Ca, Sr, q = 0÷0,4. Определен механизм воздействия добавок двухзарядных катионов на активность, селективность действия и коррозионную стойкость β′′-полиферрита калия. Впервые показано, что в зависимости от размера двухзарядные катионы по-разному размещаются в структуре β′′-полиферрита: либо входят в шпинелеподобный блок и замещают ионы Fe²⁺, либо замещают калий в межблочном пространстве. Добавки ионов Mg²⁺ и Zn²⁺ резко снижают каталитическую активность и селективность действия β′′-полиферрита. Использование таких добавок нежелательно. Малые количества катионов Ca²⁺ и Sr²⁺ значительно увеличивают коррозионную стойкость катализатора за счет снижения подвижности ионов калия в пределах катионпроводящего слоя.

Возможность использования микроканальных проточных реакторов для получения кинетических и технологических параметров процесса синтеза ионной жидкости 1-бутил-3-метилимидазолия хлорида (BMIMCl) была продемонстрирована на примере реакции 1-метилимидазола (MIm) с 1-хлорбутаном в отсутствие растворителей. BMIMCl был получен с высокой селективностью и удельной производительностью в проточном микроканальным реакторе при температурах 120–180 °C и временах контакта 2–45 мин при давлении 20 бар. Положительный результат достигается благодаря ламинарному профилю потока и равномерному распределению концентрации реагентов по сечению микроканалов. Исследование кинетики процесса с помощью проточного микроканального реактора позволило обнаружить переход реакции в режим диффузионного торможения при температуре выше 150 °С. На основании полученных кинетических данных синтеза BMIMCl были разработаны методики получения хлоридов 1-этил-3-метилимидазолия и 1-гексил-3-метилимидазолия (соответственно EMIMCl и HMIMCl) в условиях микроканального проточного реактора. Подход, предложенный в этой статье, представляет интерес для разработки проточных и периодических установок для малотоннажного производства солей диалкилимидазолия, аммония и пиридиния путем кватернизации соответствующих алкилхлоридов и азотсодержащих оснований.

Каталитическая система N-гидроксифталимид – соль Fe(III) впервые применена в аэробном окислении алкилбензолов до соответствующих гидроперекисей. Показано, что микроколичества Fe(асас)₃ или Fe(benz)₃ увеличивают эффективность радикального катализатора N-гидроксифталимида, в результате чего гидропероксидирование этилбензола и изопропилбензола проходит при температуре 90–100 и 60 °С соответственно вместо типичного для некаталитического синтеза интервала температур 150–120 °С. При конверсии субстратов 10–20 % селективность по гидроперекисям сохраняется на уровне 90–95 %. Проведенные далее успешные испытания полученных растворов в катализируемом MoO₃/SiO₂ эпоксидировании олефинов без предварительного удаления компонентов каталитической системы показывают перспективность применения данного низкотемпературного синтеза гидроперекисей как начальной стадии эпоксидирования олефинов.

В качестве катализатора для изучения процесса превращения углеводородов, содержащихся в газах каталитического крекинга, использовали модифицированный Ni, Co, Cr промышленный цеолитсодержащий катализатор ОМНИКАТ-210П. Цель проводимых исследований заключается в получении высокооктанового компонента бензина. Нанесение металлов проводили на наноразмерные частицы цеолитсодержащего катализатора. Размер частиц находился на уровне (5–10)·10^–9 м. Размер частиц позволяет равномерно нанести металлы Ni, Cr, Co на поверхность наночастиц. Затем частицы подвергаются формованию в виде шариков размером 2–3 мм, сушке (120 °С) и прокалке (450–500 °С). Выход жидких продуктов находится на уровне 48,3–30,3 мас.% в зависимости от времени отбора пробы.

Экспериментальными и расчетными методами определены оптимальные параметры процесса пероксидной делигнификации древесины лиственницы в присутствии катализатора MnSO₄, обеспечивающие высокий выход целлюлозы (44,3 мас.%) с низким содержанием остаточного лигнина: температура – 100 °C, содержание Н₂О₂ – 6 мас.%, CH₃COOH – 25 мас.%, ГМ – 15, продолжительность – 3 ч. Полученная в оптимальных условиях целлюлоза имела следующий химический состав: целлюлоза – 92,7 мас.%, лигнин – 0,6 мас.%, гемицеллюлозы – 5,7 мас.%. Методами ИКС и РФА установлено, что полученная из древесины лиственницы целлюлоза имеет структуру, аналогичную структуре промышленной микрокристаллической целлюлозы. Предложенный каталитический метод позволяет получать из древесины лиственницы целлюлозу с минимальным содержанием лигнина в мягких условиях в одну стадию с высоким выходом, степенью кристалличности 0,8 и размерами кристаллитов 3,0 нм.