Логин:
Пароль:

Работа №1462
Название работы
Разработка способов получения, стабилизации и организации заданной динамики функционирования активной поверхности каталитических систем для процессов окисления органических соединений
Автор работы
Водянкина Ольга Владимировна
Дата начала работы Дата окончания работы
2009-07-23 2011-07-25
Аннотация
Фундаментальные знания физико-химических наносистем определяют возможность их практического использования при разработке перспективных ресурсосберегающих каталитических технологий. Несмотря на обилие работ, посвященных синтезу таких материалов, область их практического применения остается достаточно узкой. Это связано, главным образом, с отсутствием комплексного подхода к синтезу наноматериалов и их практическому использованию. При этом достаточно редко встречаются законченные исследования, позволяющие конструировать наносистемы с оптимизированными заданными функциональными свойствами для реализации конкретного технологического процесса. ЦЕЛЬ РАБОТЫ: установление фундаментальных закономерностей формирования и функционирования наночастиц как активных центров каталитической системы, определяемых условиями синтеза, химическим составом и структурными особенностями матрицы-носителя, природой активной частицы и параметрами каталитического процесса. Для реализации нового подхода необходимо, чтобы объемная структура матрицы-носителя обеспечивала: 1) возможность организации ион-проводящих путей (в виде каналов и/или мезопористой структуры) для ионов металла (для этого необходимо разработать параметры контролируемого синтеза каталитических систем), 2) возможность управления скоростью диффузии ионов активного компонента по направлению к фронту восстановления (на внешнюю поверхность каталитической гранулы) для того, чтобы, с одной стороны, обеспечить возможность их восстановления на поверхности и, с другой стороны, предотвратить унос с парами реакционной смеси. 3) сохранение заложенной на стадии синтеза структуры поверхности матрицы-носителя во время и после формирования на ее поверхности наночастиц серебра, так, чтобы последние не препятствовали диффузии ионов из объема гранулы. На решение поставленных проблем направлен предлагаемый проект. Разрабатываемые в предлагаемом проекте принципы и подходы к созданию структурированных наноматериалов могут быть перенесены на получение широкого спектра других функциональных систем для создания новых и усовершенствования существующих каталитических технологий. Создаваемые в настоящем проекте наноматериалы и разрабатываемые технологии на их основе являются конкурентоспособными на мировом рынке. Практическое использование результатов выполнения НИР планируется в области приготовления новых каталитических систем для процесса синтеза глиоксаля парциальным окислением этиленгликоля, а также в области получения новых фотокаталитических систем для фоторазложения органических соединений, разработки способа очистки водных растворов от примесей метанола.
Тип НИР Источник финансирования Объем финансирования Вид работы
ФЦП 1006600 Федеральное агентство по образованию Фундаментальная
Промежуточный реферат №1
В отчете представлены результаты исследований, выполненных по 1 этапу Государственного контракта № П249 \\\"Разработка способов получения, стабилизации и организации заданной динамики функционирования активной поверхности каталитических систем для процессов окисления органических соединений\\\".Цель работы - Установление фундаментальных закономерностей формирования и функционирования наночастиц как активных центров каталитической системы, определяемых условиями синтеза, химическим составом и структурными особенностями матрицы-носителя, природой активной частицы и параметрами каталитического процесса. В числе использованных методов: классический подход к синтезу и изучению каталитических систем для промышленно важных процессов, заключающийся в анализе существующих систем, оценке возможностей их промотирования, создания аналогов и модифицированных катализаторов. Получены материалы теоретических и экспериментальных исследований, раскрывающие содержание работ по решению поставленных научно-исследовательских задач, включая:- результаты экспериментальных и теоретических исследований и патентных исследований;- аналитический обзор;- обоснованный вариант направления исследований;- план проведения экспериментальных и исследований.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02200953786 Дата регистрации ИК: 2009-11-20
Промежуточный реферат №2
ОТЧЕТ О ПАТЕНТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ Патентные исследования проводились с целью определения актуальности выбранных направлений научно-исследовательских работ по теме: «Разработка способов получения, стабилизации и организации заданной динамики функционирования активной поверхности каталитических систем для процессов окисления органических соединений», выполняемой в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно – педагогические кадры инновационной России на 2009 – 2013 годы». Основным направлением поиска являются способы синтеза катализаторов на основе наночастиц серебра для процессов окисления спиртов, а также катализаторы на основе диоксида титана для фотоокисления и разложения органических веществ. После проведения анализа существующих патентов и источников научно-технической информации, информации из Интернета был сделан вывод о том, что прямых аналогов способам получения каталитических систем не найдено. Новизна предлагаемого в настоящем проекте решения проблемы, направленной на создание высокоэффективной поверхности каталитических систем, состоит в разработке оригинального подхода к оптимизации прочности связи наночастица – носитель с сохранением высокой реакционной способности наноразмерных частиц активного компонента по отношению к процессам окисления органических соединений в ценные продукты.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02200953785 Дата регистрации ИК: 2009-11-20
Промежуточный реферат №3
Объектами исследования являются нанодисперсные каталитически активные материалы на основе структурированных матриц различной природы с иммобилизованными наночастицами серебра. Цель работы – установление фундаментальных закономерностей формирования и функционирования наночастиц как активных центров каталитической системы, определяемых условиями синтеза, химическим составом и структурными особенностями матрицы-носителя, природой активной частицы и параметрами каталитического процесса. Основная задача – комплексный анализ подходов к созданию высокоэффективных катализаторов для процессов селективного окисления этиленгликоля, фотоокисления метанола. В процессе выполнения работы проводился синтез катализаторов, экспериментальные исследования каталитической активности, а также изучение физико-химических свойств синтезированных образцов наноструктурированных катализаторов в зависимости от химического состава и условий предварительной обработки. В результате выполнения работ получены образцы катализаторов, установлено влияние способа синтеза на процесс формирования катализаторов, содержащих наночастицы активных фаз, разработана кинетическая модель формирования наноструктурированных каталитических систем на основе силикатно-фосфатных матриц, предложены методики синтеза и активации катализаторов, исследована кинетика фотоокисления метанола на синтезированных титан-силикатных катализаторах. Основные конструктивные и технико-эксплуатационные показатели: высокая точность измерения, проведение экспериментов с использованием сверхточных приборов. Степень внедрения — научная разработка. Полученные результаты имеют высокую фундаментальную и практическую ценность.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201056825 Дата регистрации ИК: 2010-10-19
Заключительный реферат
Цель работы - Установление фундаментальных закономерностей формирования и функционирования наночастиц как активных центров каталитической системы, определяемых условиями синтеза, химическим составом и структурными особенностями матрицы-носителя, природой активной частицы и параметрами каталитического процесса. В числе использованных методов: классический подход к синтезу и изучению каталитических систем для промышленно важных процессов, заключающийся в анализе существующих систем, оценке возможностей их промотирования, создания аналогов и модифицированных катализаторов. Материалы экспериментальных исследований, раскрывающие содержание работ по решению поставленных научно-исследовательских задач (объем 9,3 п.л.), включая: методики синтеза и модифицирования каталитических систем, методики регенерации каталитических систем, детализированная схема формирования активной поверхности катализатора, ноу-хау.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201160853 Дата регистрации ИК: 2011-09-21
Заказчик
Федеральное агентство по образованию, ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы» Мероприятие 1.2.1 «Проведение научных исследований научными группами под руководством докторов наук», Конкурс НК-49П «Проведение поисковых научно-исследовательских работ по направлению «Создание мембран и каталитических систем» в рамках мероприятия 1.2.1 Программы, № ГК П 249 от 23.07.2009 г.
ГРНТИ УДК Инвентарный номер Госшифр Госконтракт Договор
31.15.28 ( ХИМИЯ. Физическая химия. Топохимия. Гетерогенный катализ. )
31.15.35 ( ХИМИЯ. Физическая химия. Поверхностные явления. Адсорбция. Хроматография. Ионный обмен. )
31.15.37 ( ХИМИЯ. Физическая химия. Химия коллоидов. Дисперсные системы. )
31.15.19 ( ХИМИЯ. Физическая химия. Химия твердого тела. )
541.128:546.57'185-327; 486846 П249
Ключевые слова
гетерогенно-каталитическое окисление, фотоокисление, наночастица, глиоксаль, спирты, механизм формирования
Предполагаемый результат работы
Отчет
Организации соисполнители
Государственный учет результатов НИОКР в БД РНТД Минобрнауки РФ
Получить полный доступ
Основание к регистрации темы (электронный вариант)
Только для служебного пользования
   
2007 © ОНТИ НУ ТГУ
E-mail: onti@sun.lib.tsu.ru
Тел: 52-76-99