Мезопористый CeO2 получен в гидротермальных условиях при 110–170°С в присутствии ионогенного и неионогенного ПАВ и охарактеризован методами СЭМ, низкотемпературной адсорбции-десорбции азота, РФА и ДТА-ТГ. Все синтезированные образцы имели удельную поверхность до 110 м2/г и диаметр пор около 4 нм. Показано, что использование ПАВ различной природы влияет не только на конечную морфологию оксида, но и на его характеристики пористой структуры и химический состав образцов. Обнаружено, что использование ультразвука при синтезе изменяет площадь удельной поверхности и средний размер пор образцов.

γ-Al2O3 is promising for catalytic ozonation because it produces HO° radicals. To improve its basicity and/or its oxidative character, highly mesoporous γ-Al2O3 was doped with different metals M alone or in mixture (M = Mg, Ca, Zn, Fe, Ba, Zr, Cu, Co, Ni, Ce, Ti, with 0.05 < M/Al < 0.5 molar ratio) prepared either by incipient wetness deposition or by direct sol-gel. Tests to determine the basic and oxidative character of the catalysts have been set up. Results show that Mg-doped alumina materials exhibited the highest basicity and Cu,Mg-doped alumina materials the highest oxidative character. These materials (5 g/L) were tested in the catalytic ozonation of a synthetic saline (NaCl = 50 g/L) petroleum effluent such as produced water (TOC = 216 mg/L) containing phenols, acetic acid and polycyclic aromatic hydrocarbons. Among these catalysts, Mg-doped alumina with molar ratio Mg/Al = 0.1, 0.2 prepared by incipient wetness deposition were the more efficient catalysts. Under reuse the Mg-doped alumina catalyst (Mg/Al = 0.1) exhibited the highest ozonation rate with 98% TOC removal in 5 h. This remarkable behavior was attributed to the in-situ formation during ozonation of spinel (MgAl2O4) nanoparticles at the surface of Mg-doped alumina particles.

В настоящей работе определены условия синтеза серий монодисперсных кристаллов цеолита ZSM-5, силикалита-1 и Fe-силикалита-1 со средним размером частиц в диапазоне от 30 до 450 нм. Изучены кинетические закономерности кристаллизации силикалита-1 при низких температурах (60−90°С) и атмосферном давлении. Определены эффективные энергии активации зародышеобразования и роста кристаллов силикалита-1: 95±7 и 100±7 кДж/моль, соответственно. Исследовано влияние температуры и времени синтеза, а также концентрации источника кремния в реакционной смеси, на размер нанокристаллов со структурным типом MFI.  

В работе предложен перспективный для практической реализации способ синтеза алюмофосфатного молекулярного сита AlPO4-41 высокой фазовой чистоты с использованием бемита, фосфорной кислоты и темплата - диэтиламина. Показано, что после смешения исходных реагентов при комнатной температуре формируется гель, состоящий из фосфата диэтиламина, аморфного алюмофосфата и нерастворенного бемита. Установлено, что введение стадии выдержки геля при 90°C приводит к преимущественному формированию аморфного алюмофосфата, последующая кристаллизация которого позволяет получить AlPO4-41 высокой фазовой чистоты с кубической морфологией кристаллов размером от 0.5 до 1 мкм, удельной поверхностью SБЭТ – 210 м2/г и объемом микропор – 0.08 см3/г.

Каталитические системы на основе наночастиц золота, внедренных в матрицы мезопористых металл-органических каркасов типа MIL на основе ионов трехвалентных металлов (Al и Fe), проявляют активность в региоселективном гидроаминировании фенилацетилена анилином по Марковникову. Активность синтезированных золотосодержащих систем существенно зависит от природы неорганических и органических строительных единиц – ионов металла и органических линкеров, формирующих каркас, а также от способа приготовления катализатора.

Исследовано влияние температуры и продолжительности старения гидрогеля на дисперсность и морфологию кристаллов цеолита LSX в NaK-форме. Установлено, что для получения кристаллов с узким распределением частиц по размерам и средним размером до 2 мкм, старение гидрогеля необходимо проводить при температуре не выше 30°С и продолжительности 48–72 ч.

В обзоре представлен анализ особенностей структуры, синтеза и физико-химических свойств эмбриональных частиц, составляющих основу зародышей цеолитов ZSM-5. Обсуждены и сравнены различные физико-химические характеристики эмбриональных частиц и нанокристаллов цеолита ZSM-5 (рентгенофазовый анализ, текстурные характеристики, морфология, ИК- и ЯМР-спектроскопия), проанализированы их сходства и различия.

В работе было изучено влияние содержания редкоземельных элементов в бицеолитных катализаторах крекинга на превращение н-додекана, а также его смеси с 2-метилтиофеном (5000 ppm S). В качестве активного компонента использовали цеолиты типа Y и ZSM-5, модифицированные редкоземельными элементами (РЗЭ) и фосфором, соответственно. Показано, что наличие оксидов РЗЭ в цеолите Y (при постоянном соотношении SiO2/Al2O3) оказывает влияние на каталитическую активность катализаторов крекинга на его основе. Зависимость выхода легких олефинов от содержания оксидов РЗЭ в цеолите Y проходит через максимум при 2 – 3 мас.%. Присутствие в сырье сернистого соединения в количестве 5000 ppm (по сере) приводит к снижению степени превращения модельного углеводорода и снижению выхода С2-С4-олефинов. Изменение выхода С2-С4-олефинов в зависимости от содержания оксидов РЗЭ в цеолите Y в присутствии сернистого соединения выражено в меньшей степени по сравнению с крекингом индивидуального н-додекана.

Работа направлена на фундаментальное исследование особенностей формирования кислотных центров цеолитов MFI, полученных во фторидной среде с использованием аэросила, силикагеля и силиказоля в качестве источников кремния. Синтезированные образцы охарактеризованы набором физико-химических методов исследования и изучены в реакции превращения метанола в углеводороды. Показано, что синтез цеолита MFI во фторидной среде приводит к встраиванию алюминия в тетраэдрические позиции цеолитного каркаса с формированием изолированных кислотных центров. При этом тип аморфного источника кремния влияет как на количество встроенного алюминия, так и на размер кристаллов продукта. Установлено, что использование силиказоля в качестве источника кремния приводит к увеличению стабильности работы катализатора во времени и снижению селективности образования этилена. Полученный результат объясняется увеличением доли атомов Al, локализованных в каналах цеолита.

В работе предложены новые каталитические системы на основе CuBr2, нанесенного на цеолит HY с иерархической пористой структурой для синтеза бензилбутилового эфира межмолекулярной дегидратацией бензилового и бутилового спиртов. Показано, что каталитические системы с содержанием CuBr2 ~ 10 мас.% позволяют достичь при 150°C выхода бензилбутилового эфира ~ 95%.

Изучен одностадийный газофазный синтез изопрена из формальдегида и изобутилена на цеолитных катализаторах Al-, и Nb-BEA, различающихся содержанием алюминия и ниобия. Исследование физико-химических свойств катализаторов проводили методами низкотемпературной адсорбции азота, ИКС адсорбированного СО, рентгеновского флуоресцентного анализа, ТПД аммиака. Каталитические исследования показали, что при близких конверсиях формальдегида селективность образования изопрена выше на Al-содержащих BEA. Наиболее активным в получении изопрена оказался Al-ВЕА с Si/Al = 12.

В интервале температур 350-450°С в проточной установке идеального вытеснения изучено влияние природы модифицирующего металла (Sc, La, Gd, Yb) на физико-химические и каталитические свойства высококремнеземного цеолита типа ЦВМ в реакции алкилирования бензола этанолом. Установлено, что активность и селективность катализатора зависит от природы модифицирующего металла. Максимальный выход этилбензола достигается на цеолите, модифицированном Yb, и составляет 40.7 мас.% при селективности равной 56.1%. По выходу этилбензола модифицированные катализаторы располагаются в ряд: Yb-НЦВM˃La-НЦВM˃Gd-НЦВM˃Sc-ЦВM. Наибольшую селективность (59.5%) по этилбензолу проявляет цеолит, модифицированный La. По степени селективности по этилбензолу модифицированные катализаторы располагаются в ряд: La-НЦВM˃Gd-НЦВM˃ Yb-НЦВM˃Sс-НЦВМ. В присутствии Sс-НЦВМ происходит существенное образование ксилолов, ди- и триэтилбензолов, что приводит к снижению селективности по этилбензолу. В отличие от других модификаторов, при модифицировании Sс происходит увеличение объёма микропор и среднего диаметра пор цеолита. Установлено, что возрастание селективности катализаторов, модифицированных La, Gd, Yb, по этилбензолу связано с природой модифицирующего металла, уменьшением силы и концентрации сильных кислотных центров, а также уменьшением удельной поверхности и общего объёма пор цеолита в результате его химического модифицирования.

В гидротермальных условиях синтезированы магнитные нанокомпозиты типа “ядро-оболочка” на основе цеолитов Beta и наночастиц магнетита (Fe3O4). Установлено, что полученные магнитные нанокомпозиты обладают высокой сорбционной способностью по отношению к органическому красителю – метиленовому голубому. Было установлено, что максимальное поглощение метиленового голубого на образце Beta-Fe3O4 составляет 186 мг/г, при этом адсорбционное равновесие достигается за 90 мин. Механизмы и характерные параметры процесса адсорбции были проанализированы с использованием моделей изотермы Ленгмюра и Фрейндлиха. Кинетические кривые сорбции оценивали с помощью диффузионной модели и моделей псевдопервого и псевдовторого порядков. Результаты свидетельствуют о том, что процесс адсорбции имеет хемосорбционную природу, поскольку подчиняется модели псевдовторого порядка.

Объемным методом проведено исследование адсорбционных свойств цеолитов CaA, NaX и CaNaA, получены изотермы адсорбции и адсорбционные емкости азота, кислорода и воздуха. Определены селективности цеолитов по паре азот-кислород. Проведено сравнение экспериментальной изотермы адсорбции воздуха с изотермой адсорбции, полученной по чистым компонентам. В результате экспериментов выявлено, что наиболее перспективным цеолитом для использования в мембранно-адсорбционном концентраторе кислорода является цеолит CaNaA.