Главная — Научные подразделения — ОТДЕЛ КАТАЛИТИЧЕСКИХ СИНТЕЗОВ НА ОСНОВЕ ОДНОУГЛЕРОДНЫХ МОЛЕКУЛ

ОТДЕЛ КАТАЛИТИЧЕСКИХ СИНТЕЗОВ НА ОСНОВЕ ОДНОУГЛЕРОДНЫХ МОЛЕКУЛ

Заведующий отделом -  СТРИЖАК Петр Евгеньевич

доктор химических наук, профессор

проспект Науки,31 г.Киев 03028 Украина

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

e-mail: pstrizhak@hotmail.com

Отдел является одним из старейших в бывшем СССР и первым в Украине центром исследования каталитических процессов. Создан в 1927 году как отдел электронной химии; с 1932 года – отдел катализа; с 1963 года – отдел гетерогенного катализа, с 1989 года существует под нынешним названием.

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. Корнейчук (1973-1981р.), доктор хим. наук, проф. Ю.И. Пятницкий (1981-1989), чл.-кор. АН УССР Г.И. Голодец (1989-1992) доктор хим. наук, проф. Н.В. Павленко (1992-2000).

За годы существования отдела его сотрудниками опубликовано более 1000 научных статей, получено более 40 патентов.

В настоящее время в отделе работают около 30 сотрудников, в том числе 3 доктора и 12 кандидатов наук.

Основные направления исследований

развитие научных основ структурно-функционального дизайна новых поколений гетерогенных катализаторов;
синтез и применение наноструктур и наночастиц в гетерогенном катализе;
исследование проявлений квантово-размерного эффекта и влияния наноразмерных факторов на закономерности протекания гетерогенно-каталитических реакций;
определение физико-химических закономерностей гетерогенно-каталитических редокс- и кислотно-основных превращений одно-углеродных молекул на катализаторах разных химических типов;
кинетическое моделирование процесса синтеза 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 др.;
нелинейные явления в гетерогенно-каталитических процессах;
теоретическое исследование катализа на фрактальных и неоднородных поверхностях;
синтез и каталитические свойства нанотрубок.

Важнейшие 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, разнообразных оксидных систем, нанопористых материалов, углеродных нанотрубок. Доказано, что не только металлы, но и оксиды металлов, при уменьшении размеров частиц до 2-5 нм проявляют значительную каталитическую активность в редокс-превращениях, в то время как их макрочастицы каталитически неактивны. Сформулированы основные факторы, определяющие вляние размера наночастиц катализаторов на их активность. Разработаны подходи к дизайну новейших каталитически активных материалов, в частности, на основе наноразмерных частиц оксидов металлов с контролированным размером. предложены способы стабилизации наночастиц оксидов путем их фиксации в пористой матрице носителя. Установлен эффект “нанопромотирования” добавками наночастиц оксидов металлов, заключающийся в том, что введение наноразмерных добавок в состав катализатора ведет к возрастанию селективности. Разработаны гетерогенно-каталитические методы синтеза углеродных нанотрубок, азотсодержащих углеродных нанотрубок и катализаторов на их основе.

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

Получены результаты в области водородной энергетики и нетрадиционных технологий переработки и использования угля или сырья биологического происхождения. Разработана двухступенчатая каскадная технологическая схема получения из синтез-газа при повышенном давлении смеси одноатомных алифатических С₁-С₆-спиртов. 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 ячейках, 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.

Научные связи:

Химический научный центр Института изотопов Венгерской Академии наук, г.Будапешт (Венгрия), проект «Перспективные каталитические материалы на основе наночастиц оксидов переходных металлов».

Институт химии и химической промышленности Шандуньского университета г.Цзинань (Китай), проект «Нанокатализаторы: применение в материалах для получения вторичной энергии и для защиты окружающей среды»

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

Средне-восточный технический университет и университет Гази, г. Анкара (Турция), 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».

Научные сотрудники отдела

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

Диденко Ольга Захарьевна, 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)525-65-70; e-mail:kosmambetova@yahoo.co.uk

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

Иващенко Татьяна Семеновна, кандидат химических наук, тел.:+38(044)525-65-95; e-mail:tivaschenko@inbox.ru

Литвин Валентина Ивановна, кандидат химических наук, тел.:+38(044)525-65-70; e-mail: valivlitvin@gmail.com

Лунев Николай Кириллович, кандидат химических, тел.:+38(044)525-66-76; e-mail: lunev@ukrtel.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.

Хаврусь Вячеслав Александрович, кандидат химических наук; синтез, тел.:+38(044)525-67-65; e-mail:VHavrus@yahoo.com

Якубович Михаил Николаевич, кандидат химических наук, тел.:+38(044)525-66-76; e-mail: yakub@inphysch

Список избранных работ

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 -v. 17, №1. – P.1-7.
Strizhak, P.E. Didenko O.Z., Kosmambetova G.R. Synthesis and Characterization of ZnO/MgO Solids Prepared by Deposition of Preformed Colloidal ZnO Nanoparticles// Material Letters- 2008.-v.62, No.25.-P. 4094-4096.
Якубович М.Н., Стружко В.Л., Стрижак П.Е. Вторичные реакции этилена и пропилена в синтезе Фишера-Тропша на кобальт-алюминиевом и кобальт-хромовом катализаторах // Теор. и эксперим. химия. -2008.-т.44, №2.-С.115-120.
Якубович М.Н., Стрижак П.Е. Механизм обрыва цепи в синтезе Фишера-Тропша на Co/SiO2Zr.(IV)-катализаторе при повышенном давлении //Теор. и эксперим. химия.- 2008.-т.44, №3.-С.175-179.
Khavrus V.O., Leonhardt A., Hampel S., Täschner Ch., Müller Ch., Gruner W., Oswald S., Strizhak P.E., Büchner B. Single-step synthesis of metal-coated well-aligned CNx nanotubes using an aerosol-technique // Carbon. – 2007.- v.45. - P. 2889–2896.
Трипольский А.И., Стрижак П.Е. Влияние фрактальной размерности пористых катализаторов на энергию активации окисления СО // Теорет. и эксперим. химия. – 2007. - т.43, №1. - С.43-46.
Трипольский А.И., Стрижак П.Е. Влияние фрактальной размерности и дисперсности катализаторов на скорость гетерогенно-каталитических реакций с участием оксидов углерода // Теорет. и эксперим. химия. – 2007.- т.43, № 5. - С.267-274.
Dolgykh L., Stolyarchuk I., Deynega I., Strizhak P. The Use of Industrial Dehydrogenation Catalysts for Hydrogen Production from Bioethanol // Int. J.Hydrogen Energy.- 2006, v.31. – P.1607-1610.
Vlasenko N.V., Kochkin Yu.N., Puziy A.M. Liquid phase synthesis of ethyl-tert-butyl ether: The relationship between acid, adsorption and catalytic properties of zeolite catalysts // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical -2006, -253

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.
Получение циклопентанона из адипиновой кислоты.
Получение метилацетата и уксусной кислоты путем окислительного карбонилирования метана и катализаторы для этой реакции.
Преимущественное получение смеси высших алифатических спиртов С₂-С₆ из синтез-газа и катализаторы данного процесса.