ИСТИНА

Современная теория гетерогенного катализа рассматривает концепцию активных центров как основу для развития представлений о механизме действия катализаторов. Поэтому проблема направленного формирования активных центров катализаторов занимает центральное место в теории и практике гетерогенного катализа. Данный научный проект был направлен в частности на разработку методов прямого наблюдения за формированием активных центров твердых катализаторов непосредственно в ходе синтеза и установление механизмов образования активных центров неорганических молекулярно-ситовых катализаторов, которые играют ключевую роль в процессах нефтеперерабатывающей промышленности, газо- и нефтехимии, а также органического синтеза. В ходе работы был использован совершенно новый подход к исследованию механизма синтеза молекулярно-ситовых катализаторов, основанного на применении спектроскопии ЯМР ВМУ in situ. Этот метод позволил получить информацию об атомных ядрах системы и их перераспределении между реагентами и продуктами непосредственно в ходе синтеза, независимо от ее агрегатного состояния, ее гомогенности или гетерогенности. Прямое наблюдение за процессами, протекающими в ходе гидротермального синтеза, дало принципиально новую информацию о механизмах синтеза молекулярных сит и механизмах формирования их активных центров. В рамках настоящего проекта был исследован целый процессов формирования каталитически активных материалов на основе микро-мезорористых цеолитных композитов[1], кислотных цеолитов структуры ВЕА и MFI [2], микропористых кристаллических силикоалюмофосфатов SAPO-18 и -34[3], цириконий [4-6] и олово-содержащих [7-8] цеолитов структуры BEA. На примере гидротермального синтеза цеолитов BEA[2,4-6] была показана возможность использования реагентов с изотопными метками 29Si и 13C для регистрации изменений в состоянии соответствующих атомов при формировании цеолитной структуры и встраивания в неё органического темплата. Полученные данные по кинетике образования алюмосиликатного каркаса цеолита BEA позволили расшифровать химию процессов, являющихся причиной индукционного периода в ходе синтеза. Также было обнаружено два различных механизма кристаллизации цеолита BEA (твёрдофазного и жидкофазного) в зависимости от стадии и условий реакции. Адаптация и оптимизация спектральных методик ЯМР, а также использование изотопного обогащения в цеолитах SnBEA позволили получить уникальный метод для анализа и контроля состояния атомов олова в данных материалах на всех стадиях его формирования[7]. Для цирконий и оловосодержащих цеолитов установлены стадии, на которых происходит встраивание активного металла в цеолитный каркас[5,7]. На основание этих данных были разработаны новые скоростные методики по синтезу этих цеолитных материалов [4,8].