На главную
Українська English
ГлавнаяНАУЧНЫЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЯОТДЕЛ КАТАЛИТИЧЕСКИХ СИНТЕЗОВ НА ОСНОВЕ ОДНОУГЛЕРОДНЫХ МОЛЕКУЛ

ОТДЕЛ КАТАЛИТИЧЕСКИХ СИНТЕЗОВ НА ОСНОВЕ ОДНОУГЛЕРОДНЫХ МОЛЕКУЛ

Заведующий отделом - СТРИЖАК Петр Евгеньевич

член-корреспондент НАН Украины, доктор химических наук, профессор

тел.:38 (044) 525-66-63, факс: 38 (044) 525-66-63

e-mail: pstrizhak@hotmail.com

 Отдел является одним из старейших в СССР и первым в Украине центром исследования каталитических процессов. Создан в 1927 году как отдел электронной химии, с 1932 года - отдел катализа, с 1963 по 1989 годы - отдел гетерогенного катализа.

В разные годы отделом руководили: академик Л.В.Писаржевский (1927-1934), академик АН УССР В.А.Ройтер (1934-1973), доктор хим. наук, проф. Г.П.Корнийчук (1973-1981г.), Доктор хим. наук, проф. Ю.И. Пятницкий (1981-1989), член-корр. АН УССР Г.И.Голодец (1989-1992) доктор хим. наук, проф. Н.В. Павленко (1992-2000).

Опубликовано свыше 1000 работ и 50 патентов.

В настоящий момент в отделе работает 25 сотрудников, в том числе 3 доктора и 10 кандидатов наук.

r1

Основные направления исследований

Развитие научных основ структурно-функционального дизайна новых поколений гетерогенных катализаторов;

Синтез и применение наноструктур и наночастиц в гетерогенном катализе;

Исследование проявлений квантоворазмерного эффекта и влияния наноразмерных факторов на закономерности протекания гетерогенно-каталитических реакций;

Определение физико-химических закономерностей гетерогенно-каталитических редокс- и кислотно-основных превращений одноуглеродных молекул на катализаторах различных химических типов;

Исследование процесса Фишера-Тропша;

Синтез ценных веществ на основе низших спиртов (олефины, алкилтретбутиловые эфиры, этилбензол, стирол);

Синтетическое жидкое топливо;

Разработка новых каталитических процессов получения водорода из углеводородного сырья, спиртов и т.д.;

Нелинейные явления в гетерогенно-каталитических процессах;

Теоретическое исследование катализа на фрактальных и неоднородных структурах.

Каталитические свойства углеродсодержащих наноструктур, в частности, графена, углеродных нанотрубок, фуллеренов и др..

Наиболее важные результаты за последние годы

Развиты научные подходы к созданию новых гетерогенно-каталитических процессов и катализаторов на основе современных материалов, в частности наночастиц переходных и благородных металлов, различных оксидных систем, нанопористых материалов, углеродных нанотрубок. Установлено, что не только металлы, но и оксиды металлов, при уменьшении размеров частиц до 2-5 нм проявляют в редокс превращениях немонотонную зависимость каталитической активности от размера. Сформулированы основные факторы, которые определяют влияние размера наночастиц активной фазы катализаторов на их активность. Разработаны подходы к дизайну новых каталитически активных материалов, в частности, на основе наночастиц металлов и оксидов металлов с контролируемым размером.

r2

На основании исследования термодинамики, кинетики и процессов массообмена кислотно-основных гетерогенно-каталитичних процессов установлена связь между локализацией кислотных центров на поверхности катализатора и его активностью, который обусловлен изменением скорости адсорбции-десорбции реагентов. Одним из последствий такой физико-химической закономерности является установленное экспериментально уменьшение активности кислотно-основных катализаторов при увеличении в них концентрации кислотных центров.

r3

Разработаны гетерогенно-каталитические методы синтеза углеродных нанотрубок, азотсодержащих углеродных нанотрубок, графеноподобных структур и катализаторов на их основе.

Предложен макрокинетический подход, основанный на использовании фрактальной размерности для учета особенностей протекания гетерогенно-каталитических реакций на неоднородной поверхности, а также диффузии реагентов и продуктов реакции.

r4

Получены результаты в области водородной энергетики и нетрадиционных технологий переработки и использования угля или сырья биологического происхождения. Разработана двухступенчатая каскадная технологическая схема получения смеси одноатомных алифатических С1-С6-спиртов из синтез-газа при повышенном давлении. Усовершенствован катализатор синтеза Фишера-Тропша, промышленный катализатор дегидрирования циклогексанола. Разработан низкотемпературный катализатор селективного окисления монооксида углерода с целью очистки водорода для его использования в топливных элементах, предложен низкотемпературный катализатор получения водорода из биоэтанола, а также катализатор получения углеводородов из растительных жиров при низких температурах. Разработан органо-неорганический катализатор синтеза этил-трет-бутилового эфира. С целью получения водорода из возобновляемого сырья разработаны катализаторы газификации углеродсодержащих отходов и паровой конверсии монооксида углерода.

Научные связи

Лаборатория химии поверхности и катализа Центра энергетических исследований Венгерской Академии наук, Будапешт (Венгрия), д-р Л. Борко, проект «Перспективные каталитические материалы на основе наночастиц оксидов переходных металлов»

Институт химии и химической промышленности Шандуньського Университета, г. Цзинань (Китай), профессор Д.Чен, проект «Нанокатализаторы: применение в материалах для получения энергии из вторичного сырья и для защиты окружающей среды»

Институт химии Университета г. Любляна (Словения), проект «Фрактальный подход к анализу транспортных явлений в катализе: теория и практическое применение»

Средневосточный технический университет и Университет Газы, г. Анкара (Турция) Проф. Т.Догу. проф.Г.Догу, проект «Катализаторы на основе наноматериалов для процесса конверсии биоэтанола»

Институт катализа им. Г.К.Борескова СО РАН, проект «Нанокомпозитные катализаторы для процессов получения и очистки водорода», д.х.н., профессор Э.М.Мороз.

Научные сотрудники отдела

Власенко Нина Васильевна, кандидат химических наук; тел.:+38(044)525-65-33; e-mail: vlasenko_nina@yahoo.com.

Гуральский Артем Владимирович, кандидат химических наук; тел.:+38(044)525-67-65; e-mail: art_gur@mail.ru

Диденко Ольга Захариевна, кандидат химических наук; тел.:+38(044)525-67-65; e-mail: didenko_oz@yahoo.co.uk

Долгих Лидия Юрьевна, кандидат химических наук; тел.:+38(044)525-65-70; e-mail: ldolgykh@inphyschem-nas.kiev.ua.

Космамбетова Гульнара Радиевна, кандидат химических наук; тел.:+38(044)525-72-35; e-mail: kosmambetova@ukr.net

Кочкин Юрий Николаевич, кандидат химических наук, тел.:+38(044)525-65-33; e-mail: kochkin@svitonline.com.

Калишин Евгений Юрьевич, кандидат химических наук; e-mail: kalishyn@ukr.net

Лемеш Наталья Викторовна, кандидат химических наук; e-mail: lemeshnataliia@gmail.com

Пятницкий Юрий Игоревич, доктор химических наук, профессор; тел.:+38(044)525-44-35; e-mail: yupyat@freemail.com.ua

Трипольский Андрей Иккиевич, кандидат химических наук; тел. +38(044) 525-66-58; e-mail: atripolski@gmail.com.

Филиппов Алексей Павлинович, доктор химических наук, профессор; тел.:+38(044)525-66-45; e-mail: aphylippov_chem@mail.ru.

 Список избранных публикаций

  • И.Л. Столярчук, Л.Ю. Долгих, И.В. Василенко, Ю.И. Пятницкий, П.Е. Стрижак Паровой риформинг этанола на феррите марганца // Теорет. и эксперим. Химия, Т. 48, №2, с. 119- 123
  • П.Е. Стрижак, А.И. Трипольский, Г.Р. Космамбетова, О.З. Диденко, Т.Н. Гурник «Геометрический и электронный подходы к размерным эффектам в гетерогенном катализе», // Кинетика и катализ, 2011, №1, с.131-142
  • G.R. Kosmambetova, E.М. Moroz, A.V. Guralsky, V.P. Pakharukova, A.I. Boronin, T.S. Ivashchenko, V.I. Gritsenko, P.Е. Strizhak «Low temperature hydrogen purification from CO for fuel cell application over copper-ceria catalysts supported on different oxides», International Journal of Hydrogen Energy, V.36, #1, 2011, P.1271-1275.
  • O. Z. Didenko, G.R. Kosmambetova, P. E. Strizhak «Size effect in CO oxidation over magnesia-supported ZnO nanoparticles», Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, V. 335, № 1-2, 2011, P. 14-23
  • Puziy A.M., Poddubnaya O.I., Kochkin Yu.N., Vlasenko N.V., Tsyba M.M. Acid properties of phosphoric acid activated carbons and their catalytic behavior in ETBE synthesis // Carbon, 2010, V.-48, N. 3, p. 706-713
  • Strizhak P.E., Vlasenko N.V., Kochkin Yu.N., Kalishyn Ye.Yu.,Tel'biz G.M. Genesis of H-ZSM-11 acidity ander hydrogen and water vapor treatment// Journal of Chemistry and Chemical Enginnering, 2010, V.- 4, N. 7, p. 24-28
  • Gurnyk T.M., Trypolskyi A.I., Ivashchenko T.S., Strizhak P.E. Porosity and fractality of yttria stabilized zirconia nanopowders obtained by microwave assisted synthesis and calcined at different temperature // J. Non-Cryst. Solids, 2010, V.- 356, p. 941-944
  • Vlasenko N.V., Kochkin Yu.N.,Topka A.V., Strizhak P.E. Liquid-phase synthesis of ethyl tert-butyl ether over acid cation-exchange inorganic-organic resins. // Appl.Catal.A: General. – 2009.-V.362. No.1-2.- P. 82–87.
  • Trypolskyi A.I., Gurnyk, T.M. Strizhak P.E. The fractal approach to the CO oxidation on silica porous materials // Chem. Phys. Letters.- 2008.-v.460.- P.492-494.
  • Kosmambetova G. R., Strizhak P. E., Gritsenko V. I., Volkov S. V., Kharkova L. B., Yanko O. G., Korduban O. M. Methane Oxidative Carbonylation Catalyzed by Rhodium Chalcogen Halides over Carbon Supports // J. of Natural Gas Chem. – 2008 -Vol. 17, №1. – P.1-7. 

 Научно-технические разработки отдела

  • Комплексная переработка шахтного метана с целью получения тепла и ценных химических продуктов.
  • Получение жидких моторных топлив (смесь 40% бензина, 60% дизельного топлива) из бурого угля (сланцев).
  • Получение жидких моторных топлив (смесь 40% бензина, 60% дизельного топлива) из торфа (сопропеля).
  • Получение этил-трет-бутилового эфира из этанола и изобутилена.
  • Получение диметоксиметана из синтез-газа.
  • Получение диметилового эфира из синтез-газа.
  • Конверсия метана в этилен.
  • Конверсия метана в формальдегид.