Лаборатория адсорбции и катализа

Руководитель:

Шешко Татьяна Федоровна

Ученая степень основная - Кандидат химических наук<br>Ученая степень дополнительная - Кандидат химических наук<br>Ученое звание - Доцент

Контакты:

+7 (495) 955-07-66 доп.: 3766

sheshko-tf@rudn.ru

Структурное подразделение: Факультет физико-математических и естественных наук.

Лаборатория адсорбции  и катализа была основана выдающимся ученым, Лауреатом премии Правительства РФ, Заслуженным деятелем науки и техники РФ,  академиком РАН, Почётным членом Международной академии наук Высшей школы  - Грязновым Владимиром Михайловичем  (17.07.1922 - 19.05.2001).

В настоящее время в лаборатории адсорбции и катализа проводятся исследования по разработке высокоэффективных катализаторов нового поколения для процессов гидро-дегидрогенизации, получения легких олефинов из неквалифицированно используемых побочных газовых продуктов различных химических и нефтехимических производств, углекислотной конверсии метана, низкотемпературного крекинга углеводородов.

Одной из важных задач  лаборатории является вовлечение студентов и аспирантов кафедры физической и коллоидной химии в научно-исследовательскую работу по исследованию и моделированию процессов адсорбции и катализа.

Другая важная задача лаборатории - внедрение в учебный процесс результатов научно-исследовательской деятельности и практического опыта профессорско-преподавательского состава. 

Лаборатория является учебно-научной базой ряда Учебно-методических комплексов дисциплин: «Катализ», «Гетерогенный катализ», «Адсорбция», «Экспериментальные методы исследований в катализе», а также предназначена для научно-исследовательской деятельности студентов и аспирантов кафедры физической и коллоидной химии, выполнения выпускных квалификационных работ и диссертаций, повышения квалификации выпускников и преподавателей.

Научно-исследовательские разработки, предложенные для внедрения

  • Академику Грязнову принадлежит открытие свойства металлических катализаторов, находящихся в состоянии двумерного пара (совместно с В. И. Шимулисом и В. Д. Ягодовским, приоритет 16.09.1960, диплом № 312) и явления сопряжения реакции на мембранных катализаторах (совместно с В. С. Смирновым, Л. К. Ивановой и А. П. Мищенко, приоритет 12.06.1964 г., диплом № 97).
  • Маркова Е.Б., Серов Ю.М., Красильникова О.К., Шешко Т.Ф.  «Композитный нанокристаллический катализатор для крекинга пропана с целью получения олефинов и способ его получения», Патент №2604884 (РФ; Изобретение), 2016.
  • Маркова Е.Б., Серов Ю.М., Красильникова О.К., Шешко Т.Ф. «Нанокристаллический катализатор для крекинга пропана с целью получения олефинов и способ его получения» ,  Патент №2604882 (РФ; Изобретение), 2016.
  • Крючкова Т.А., Зимина В.Д., Шшко Т.Ф., Курилкин В.В., Серов Ю.М. «Наноструктурированный катализатор с целью получения синтез-газа углекислотной конверсией метана и способ его получения», заявка на патент № 2017129828, 2017.
     
Главные научные направления
  • Исследования по разработке высокоэффективных и селективных катализаторов нового поколения на системах из наночастиц металлов восьмой группы в инертных матрицах для высокоэффективных процессов получения легких олефинов из неквалифицированно используемых газов.
  • Разработка эффективных катализаторов на основе наноструктурированных перовскитоподобных сложных оксидов АnBnO2n+1 (A=РЗЭ, B = Mn, Fe, Co, Ni, V) для конверсии природных газов в легкие олефины (углекислотная конверсия метана, гидрировании оксидов углерода, а также крекинга углеводородов).
  • Исследования по разработке катализаторов нового поколения на основе нанотрубок из углерода и оксида алюминия на внутреннюю поверхность которых нанесена активная фаза, для процессов гидро-дегидрогенизации и низкотемпературного крекинга углеводородов.
Достижения Все достижения

Исследовано взаимодействие оксидов углерода и их смеси с поверхностью моно- и биметаллических катализаторов, содержащих наночастицы железа, никеля, кобальта и марганца. Установлено, что оба оксида адсорбируются как молекулярно, так и диссоциативно, а также с образованием различных карбонатных комплексы. Показано, что предадсорбция водорода на поверхности вызывает упрочнение связи Ме-СО, повышает энергию активации десорбции и способствует диссоциативной хемосорбции монооксида углерода, а также приводит к появлению в продуктах десорбции углеводородов. 

Установлено, что соотношение насыщенных и ненасыщенных углеводородов в продуктах гидрогенизации и синергетический эффект определяются в основном количеством атомарного водорода, способного мигрировать от одних активных центров к другим, а так же составом этих центров. Переход от массивных образцов к наночастицам и увеличение дисперсности катализатора при распределении его на носителе приводит к увеличению координационной ненасыщенности атомов металла и, как следствие, к изменению энергии связи металлом не только с углеродом, но и водородом и перераспределению соотношения НI: НII в пользу слабосвязанного водорода.

Установлено, что различия в каталитической активности биметаллических образцов обусловлены различной скоростью диффузии слабосвязанного водорода (НI) по поверхности катализаторов через границы контакта между частицами металлов (спилловерный эффект), так и с существованием джамповер-эффекта СНх радикалов с одних центров на другие, где происходит их дальнейшая гидрогенизация. 

Используемое оборудование
Спектрофотометр СФ-103
Газовый хроматограф Кристалл 2000М
Газовый хроматограф Кристалл 5000
Газовый хроматограф Кристалл 2000М
Партнеры

Страна партнера

США

О партнере

Дата начала сотрудничества: 2001.

Страна партнера

Россия

О партнере

Дата начала сотрудничества: 2000.

Страна партнера

Россия

О партнере

Дата начала сотрудничества: 2016.

Страна партнера

Россия

О партнере

Дата начала сотрудничества: 2014.

Страна партнера

Россия

О партнере

Дата начала сотрудничества: 2014.