Российский научный фонд подвел итоги грантового конкурса для поддержки исследований, которые ведут малые научные группы. Гранты выиграли четыре проекта специалистов ФИЦ "Институт катализа СО РАН". Тематика работ касается разработки катализаторов полного окисления, повышения эффективности биметаллических катализаторов, создания каталитических систем для переработки природного газа, а также отработанных растительных масел.
Российский научный фонд в рамках конкурса проектов фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами в 2025 году рассмотрел около 5000 заявок, из которых поддержку получили 1154 проекта. Гранты направлены на развитие новых научных тематик и формирование исследовательских команд.
Коллектив старшего научного сотрудника отдела исследования катализаторов ФИЦ "Институт катализа СО РАН", кандидата химических наук Ольги Булавченко занимается изучением закономерностей формирования катализаторов полного окисления на основе высокоэнтропийных оксидов со структурой флюорита.
Высокоэнтропийные оксиды представляют собой новый класс материалов, содержащих пять и более катионов в подрешетке, где единая структура стабилизируется за счет изменения конфигурационной энтропии. Наличие нескольких разнородных элементов в одной матрице способствует перераспределению заряда и образованию дефектов. Это привлекает внимание в плане разработки потенциальных катализаторов. Ученые планируют использовать свойства высокоэнтропийных оксидов для создания катализаторов полного окисления СО и углеводородов.
Заместитель директора ЦКП "СКИФ" по научной работе, доктор химических наук Андрей Бухтияров руководит проектом, направленным на разработку подходов повышения эффективности биметаллических катализаторов за счет их постсинтетической обработки для ряда важных каталитических процессов, включая реакции окисления CO и селективного гидрирования CO2.
Идея заключается в том, чтобы установить возможности использования эффектов адсорбционно-индуцированной сегрегации, возникающих в биметаллических системах под воздействием газовых или реакционных сред, для тонкой настройки поверхности катализаторов и управления их каталитическими свойствами. Актуальность таких исследований связана с тем, что закономерности управления поверхностной структурой биметаллических наночастиц и природой активных центров за счет использования постсинтетической обработки катализаторов в газовых средах, изученные в рамках проекта, могут быть распространены на реальные каталитические системы для улучшения их характеристик в промышленных каталитических реакциях. Этот подход имеет большой потенциал для практического применения. Полученные результаты позволят сформулировать рекомендации для разработки методов целенаправленного управления структурой активных центров в таких биметаллических катализаторах.
Младший научный сотрудник отдела исследования катализаторов ФИЦ "Институт катализа СО РАН" Александр Горкуша вместе с коллегами исследует создание каталитических систем для переработки природного газа. В настоящее время газ в основном сжигается как топливо, хотя может стать перспективной альтернативой нефти для органического синтеза. Одним из возможных способов прямой конверсии метана является процесс окислительной конденсации для получения этилена без сложных многостадийных процессов, но в промышленности такой метод пока не реализован из-за отсутствия эффективных катализаторов.
Ученые планируют подробно исследовать микроструктуру оксидов, используя разработанные ранее оригинальные рентгенографические методики, электронную микроскопию, рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию, Н2-термопрограммированное восстановление, адсорбцию. Это позволит получить более глубокие представления о природе дефектов, влияющих на активность данных оксидов, и разработать общие подходы к получению высокоэффективных, термостабильных катализаторов. Они, в свою очередь, позволят создать задел для внедрения новых каталитических материалов на основе Sr2TiO4 и Sr2SnO4 для получения этилена в процессе окислительной конденсации метана.
