name: Синтез, структура и каталитические свойства нанодисперсных церийсодержащих композиций
keyword_list: диоксид церия платиновые металлы твердые растворы окисление СО окисление метана дожиг сажи
abstract: Нанодисперсный диоксид церия и материалы на его основе нашли широкое применение в различных областях науки и техники. Наибольший интерес представляет использование церийсодержащих материалов в качестве катализаторов и их носителей для решения экологических проблем. Актуальной задачей является синтез многокомпонентных твердых растворов на основе кристаллической решетки диоксида церия для дальнейшего применения в качестве носителей активного компонента (Pt, Pd, Ru, Au), для которых характерно формирование поверхностных наноструктур. Целью работы являлась разработка физико-химических основ синтеза высокоэффективных церийсодержащих систем с заданными функцио-нальными свойствами для процессов каталитической очистки промышленных и автомобильных выбросов от СО, CH4, СО+NO и дожига сажи. В результате работы развиты научные основы синтеза церийсодержащих композиций, имеющих флюоритоподобную кристаллическую структуру, проявляющие высокую каталитическую активность в реакциях экологического катализа. Исследована зависимость каталитической активности в реакции окисления СО флюоритоподобных твердых растворов изоструктурного ряда соединений M0,1Zr0,2Ce0,8O2-δ, где M = Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Tm, Er, Lu, от ионного радиуса допанта (M-катиона). Установлено, что наиболее активной является каталитическая композиция Pr0,1Zr0,2Ce0,8O2-δ, что обусловлено наличием редокс- перехода Pr+3 ⇄ Pr+4. Разработана методика синтеза высокоактивных бикомпонентных нанокомпозитов MnOx-CeO2 методом соосаждения пероксосоединений Mn и Ce, проведено исследование их каталитических свойств в реакции окисления СО. Изучена термическая устойчивость композиции MnOx-CeO2 с содержанием Mn ≤ 50 мол.%. Обоснована необходимость проведения допирования композиции MnOx-CeO2 ионами Zr4+ с целью повышения термической устойчивости. Разработан способ синтеза бикомпонентных твердых растворов SnxCe1-xO2-δ, где х ≤ 0,15, в водно-изопропанольной среде. Синтезированные композиции могут быть использованы также в качестве носителей каталитически активного компонента – Pt, Pd, Ru, Au, Pd-Ag. Установлено, что применение в качестве предшественника ацетилацетоната палладия Pd(C5H7O2)2 для синтеза катализаторов Pd/CeO2 приводит к формированию поверхностной наноструктуры - твердого раствора PdxCe1-xO2-δ. Предложен способ получения биметаллического катализатора Pd-Ag/СеО2 с применением в качестве предшественника PdAg2(OАc)4(HOAc)4. Методами XANES и EXAFS изучены наноструктуры взаимодействия «металл-носитель» каталитических композиций M/Pr0,1Zr0,18Ce0,72O2-δ, где М = Pt, Pd, Ru, прекурсором которых являются ацетилацетонаты соответствующих металлов. Предложены условия получения катализаторов Au/MnOx-CeO2 и Au/ Pr0,1Zr0,18Ce0,72O2-δ для процесса низкотемпературного окисления СО. Разработан способ получения высокоприницаемого блочного катализатора ячеистой строения с нанесенным каталитически активным покрытием в виде твердого раствора Pr0,1Zr0,18Ce0,72O2-δ. Проведенные испытания активности 0,5 мас. Pd/CeO2/ВПЯМ показали преимущество перед промышленным катализатором марки РК-505 (0,5 мас. % Pd/Al2O3) производства Редкинского катализаторного завода.
chairman_dissertation_council.name: Тигран
chairman_dissertation_council.surname: Ваграмян
chairman_dissertation_council.patronymic: Ашотович
chairman_dissertation_council.position: Заведующий кафедрой инновационных материалов и защиты от коррозии
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: ABF-6462-2020
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 6701683148
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Анна
organization_supervisor.surname: Щербина
organization_supervisor.patronymic: Анатольевна
organization_supervisor.position: проректор по науке
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 31.15.28
rubrics.name: Топохимия. Гетерогенный катализ
rubrics.code: 31.15.19
rubrics.name: Химия твердого тела
oecds.code: 01.04.DY
oecds.name: CHEMISTRY, MULTIDISCIPLINARY
speciality_codes.name: Технология неорганических веществ
speciality_codes.code: 05.17.01
supervisors.fio: Грунский Владимир Николаевич
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Технология неорганических веществ
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Иванов Владимир Константинович
opponents.scientific_degree: Доктор химических наук
opponents.speciality_code: Химия твердого тела
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Иванов Александр Александрович
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Технология неорганических веществ
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: РХТУ ИМ. Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "РОССИЙСКИЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА"
protection_organization.ogrn: 1027739123224
protection_organization.supervisor_name: ИЛЬЯ
protection_organization.supervisor_surname: ВОРОТЫНЦЕВ
protection_organization.supervisor_patronymic: ВЛАДИМИРОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: РХТУ ИМ. Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "РОССИЙСКИЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА"
author_organization.ogrn: 1027739123224
author_organization.supervisor_name: ИЛЬЯ
author_organization.supervisor_surname: ВОРОТЫНЦЕВ
author_organization.supervisor_patronymic: ВЛАДИМИРОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения