В работе исследовано влияние водорастворимых полимеров различного строения на сорбционные свойства нерегенирируемых известковых сорбентов диоксида углерода. Показано, что введение водорастворимых полимеров в состав сорбентов способно как снижать, так и повышать время защитного действия сорбентов. Для объяснения полученных закономерностей исследована пористая структура сорбентов, проведено молекулярно-динамическое моделирование транспорта диоксида углерода, рассчитаны коэффициенты диффузии СО₂ в водно-полимерных растворах. Результаты моделирования коррелируют с данными сорбционного эксперимента: большая сорбционная динамическая емкость поглотителя достигается в случае добавки водно-полимерной среды с большим коэффициентом диффузии СО₂. Полученные результаты могут быть использованы как для оптимизации систем выделения диоксида углерода из газовых смесей, так и для интенсификациии массопереноса в системах для фото- и электрокаталитической конверсии СО₂ в полезные продукты.

Изучено влияние содержания металлического (катализатор Co-Al₂O₃ /SiO₂) и кислотного (цеолит ZSM-5 в H-форме) компонентов на свойства бифункционального катализатора для интегрированного синтеза низкозастывающего дизельного топлива методом Фишера – Тропша. Катализаторы в форме композитной смеси со связующим (бемит) характеризовали методами РФА, БЭТ, ТПВ. Испытания вели в проточном реакторе со стационарным слоем катализатора при давлении 2,0 МПа, температуре 240 °С и объемной скорости газа 1000 ч^–1. Проведено сравнение активности и селективности катализаторов, фракционного и углеводородного состава продуктов в зависимости от соотношения компонентов. Установлено, что производительность синтеза по углеводородам С₅₊ и селективность по продуктам дизельной фракции С₁₁–С₁₈ с высокой долей изомерных продуктов коррелируют с соотношением металлического и кислотного компонентов в составе катализаторов. Катализатор, рекомендуемый для производства дизельного топлива, имеет состав с соотношением металлического и кислотного компонентов 1,17.

Изучены свойства нанесенных Pt-содержащих гранулированных (Pt/Ce_0,75Zr_0,25O_2–δ) и блочных структурированных (Pt/Ce_0,75Zr_0,25O_2–δ /η-Al₂O₃/FeCrAl) катализаторов в отношении реакции разложения метанола в синтез-газ для питания твердоксидных топливных элементов. Показана перспективность использования блочного структурированного катализатора для реакции разложения метанола. Установлено, что добавка небольшого количества кислорода в исходную смесь предотвращает образование углерода, тем самым увеличивает стабильность работы катализатора. Предлагаемый блочный структурированный катализатор 0,15 мас.% Pt/8 мас.% Ce_0,75Zr_0,25O_2–δ /6 мас.% η-Al₂O₃/FeCrAl при атмосферном давлении, температуре ≈400 °С, скорости подачи реакционной смеси 5,6 л/(г_кат ·ч) и объемном отношении СН₃ОН : воздух, равном 1, может обеспечивать полную конверсию метанола в синтез-газ с суммарным содержанием Н₂ и СО ≈64 об.% и производительность по синтез-газу ≈6,7 л (Н₂ + СО)/(г_кат · ч).

Представлены результаты исследования образцов порошковых катализаторов Pd/С и Pd/Ох, приготовленных нанесением 0,5 и 1,0 мас.% Pd на углеродные материалы (Сибунит 159k, термическая сажа T-900, Vulcan XC-72R) и оксидные носители (Ох: γ-Al₂O₃, Cr₂O₃, Ga₂O₃, TiO₂, Ta₂O₅ и V₂O₅, кизельгур FW-70), а также изучения их каталитических свойств в процессе парциального гидрирования подсолнечного масла. С использованием реактора статического типа «Parr» выполнены сравнительные испытания катализаторов в кинетическом режиме с определением показателей их активности (УКА, V0) и транс-изомеризующей селективности (Str). Обсуждается влияние среднего размера нанесенных частиц палладия (d_CO) на эти показатели в широком диапазоне значений d_CO.

Широкое применение оксидов алюминия для синтеза гетерогенных катализаторов нефтехимии и нефтепереработки обуславливает необходимость определения факторов, влияющих на эффективность каталитических систем. Однако в литературе не представлены исследования по влиянию аморфного оксида алюминия в составе алюмооксидных катализаторов на показатели каталитической реакции. Как правило, содержание аморфных гидроксидов и оксидов алюминия не паспортизируется, однако их наличие может существенно ухудшить показатели эффективности катализатора. В данной работе методами рентгенофазового анализа, низкотемпературной адсорбции азота, электронной микроскопии и термопрограммируемой десорбции аммиака были исследованы образцы аморфного оксида алюминия, полученные из двух различных предшественников. Каталитические свойства образцов были изучены в ходе парофазной дегидратации 1-фенилэтанола в стирол. Впервые показано, что трансформация аморфного оксида алюминия в процессе каталитической реакции приводит к снижению конверсии спирта с 84 % (для свежего катализатора) до 64 % (для регенерированного образца). Кристаллизация аморфного оксида алюминия путем высокотемпературной обработки способствует некоторому повышению каталитических показателей. Однако последние не достигают требуемых значений вследствие значительного снижения текстурных характеристик и кислотных свойств поверхности оксида алюминия.

Работа посвящена исследованию каталитического пиролиза полиэтилена (ПЭ) высокой плотности в присутствии катализаторов HBEA, HZSM-5, HFER и природной глины. Процесс каталитического пиролиза пластиков является перспективным способом переработки вторсырья, поскольку позволяет превращать полимеры в другие соединения, которые в дальнейшем служат реагентами для химической промышленности. Физико-химические параметры катализаторов оценивались с помощью ИК-Фурье спектроскопии, рентгеноструктурного анализа, метода физической адсорбции азота, термогравиметрического анализа, пиролитической газовой хроматографии. Выявлены зависимости температур деструкции ПЭ и химического состава продуктов каталитического пиролиза от вида применяемого катализатора. На эффективность процесса крекинга и качественный состав продуктов влияют два основных фактора – структурные и кислотные параметры катализатора. Наличие бренстедовских кислотных центров в цеолитах способствует протеканию реакции крекинга и ароматизации. Оценена возможность применения глинистого образца для процесса термического разложения ПЭ.

Предложен метод гидродебромирования 2,3,4,5-тетрабромтиофена (1) до 3,4-дибромтиофена (2) на катализаторе 5%Pd/Сибунит. Изучено влияние природы растворителя, щелочного агента, температуры и концентрации 1 на выход 2. Определены оптимальные условия: массовое соотношение катализатор : субстрат, равное 1 : 10; температура – 80 °С; давление H2 – 0,7 МПа; растворитель – диметилформамид; щелочной агент – триэтиламин в количестве 2,2 моль на 1 моль субстрата 1. При этом выход 2 достигает 97,5 %. Возможно повторное использование катализатора (не менее 15 циклов) при сохранении высокого выхода 2. По сравнению с традиционным способом химического восстановления 1 при действии цинка в CH₃COOH новый метод отличается высокой производительностью и малым количеством отходов.

В данной работе были проведены испытания катализаторов второй стадии гидрокрекинга при различных условиях, приводящих к сокращению времени, необходимого для достижения стационарного уровня активности. Испытания проводились на лабораторном стенде в условиях (температура, давление, объемная скорость подачи сырья – ОСПС), приближенных к промышленным и характерным для второй стадии гидрокрекинга. Показано, что введение дополнительной предварительной стадии в начале испытаний при повышенных значениях температуры и ОСПС, а также использование раствора диметилдисульфида в декане в качестве сульфидирующей смеси позволяет значительно сократить время эксперимента. Подобраны условия предварительной стадии, при которых сохраняется селективность катализатора по отношению к дизельной фракции.

18 апреля 2023 г. исполняется 75 лет бессменному главному редактору журнала «Катализ в промышленности», академику РАН Валентину Николаевичу Пармону. Сегодня, как и 45 лет назад, жизнь Валентина Николаевича связана с развитием академической науки в Сибири. Он является вице-президентом РАН и возглавляет Сибирское отделение РАН. На посту научного руководителя Института катализа СО РАН Валентин Николаевич продолжает «держать руку на пульсе» как теоретических, так и прикладных аспектов современной науки о катализе.

7 апреля 2023 г. исполняется 55 лет члену редакционной коллегии журнала «Катализ в промышленности», профессору, доктору химических наук, заведующему кафедрой физической и коллоидной химии Томского государственного университета Ольге Владимировне Водянкиной.