The object of research, development or design (in Russian) : 1. Процесс синтеза катализаторов на основе переходных металлов для каталитической переработки фенольных соединений. Установлены оптимальные условия синтеза катализаторов. 2. Синтезированные катализаторы предназначены для каталитической переработки фенольных соединений. Изучены физико-химические свойства синтезированных катализаторов. 3. Процесс каталитической переработки фенольных соединений. Изучена каталитическая активность синтезированных катализаторов. 4. Продукты каталитической переработки фенольных соединений —вещества, полученные в результате применения синтезированных катализаторов в процессах гидрирования.

The object of research, development or design (in Kazakh) : 1. Фенолдық қосылыстарды каталитикалық өңдеуге арналған катализаторларды синтездеу процесі. Катализаторлар синтезінің оңтайлы шарттары белгіленді. 2. Синтезделген катализаторлар фенолдық қосылыстарды каталитикалық өңдеуге арналған. Синтезделген катализаторлардың физика-химиялық қасиеттері зерттелді. 3. Фенолдық қосылыстарды каталитикалық өңдеу процесі. Синтезделген катализаторлардың каталитикалық белсенділігі зерттелді. 4. Фенолдық қосылыстарды каталитикалық өңдеу өнімдері-гидрлеу процестерінде синтезделген катализаторларды қолдану нәтижесінде алынған заттар.

Aim of work (in Russian) : Синтез композитных катализаторов на основе переходных металлов для каталитической переработки извлеченных фенолов и изучение их физико-химических свойств.

Aim of work (in Kazakh) : Алынған фенолдарды каталитикалық өңдеуге арналған өтпелі металдарға негізделген композиттік катализаторлардың синтезі және олардың физика-химиялық қасиеттерін зерттеу.

Методы исследования (на русском) : С помощью сканирующей электронной микроскопии и энергодисперсионной спектроскопии с элементным картированием (EDS mapping) изучены физико-химические свойства синтезированных катализаторов. Метод сканирующей электронной микроскопии (SEM) с энергодисперсионной спектроскопией (EDS mapping) позволяет одновременно получать высокоразрешающие изображения поверхности образца и проводить пространственное распределение химических элементов на ней. Электронный пучок сканирует поверхность образца, вызывая эмиссию вторичных и обратнорассеянных электронов (для формирования изображения) и характеристического рентгеновского излучения (для элементного анализа). EDS-детектор регистрирует это излучение, а программное обеспечение строит карты распределения элементов (elemental maps), показывая, где и в каком количестве присутствуют различные химические элементы. Этот подход широко используется для изучения морфологии и элементного состава катализаторов, композитов, сплавов и других материалов. Оценка каталитической активности синтезированных катализаторов проведена с помощью методов газо-жидкостной хроматографии (ГЖХ). Этот аналитический метод разделения и идентификации летучих и термостабильных органических соединений позволяет идентифицировать продукты гидрирования фенольных соединений.

Методы исследования (на казахском) : Сканерлеуші электронды микроскопия және элементті картаға түсіретін энергия дисперсиялық спектроскопия (EDS mapping) көмегімен синтезделген катализаторлардың физика-химиялық қасиеттері зерттелді. Энергия дисперсиялық спектроскопиясы (EDS mapping) бар сканерлеуші электронды микроскопия (SEM) әдісі үлгі бетінің жоғары ажыратымдылықтағы кескіндерін бір уақытта алуға және ондағы химиялық элементтердің кеңістіктік таралуын жүргізуге мүмкіндік береді. Электрондық сәуле үлгінің бетін сканерлеп, қайталама және кері шашыраған электрондардың (кескін қалыптастыру үшін) және сипаттамалық рентген сәулелерінің (элементтік талдау үшін) эмиссиясын тудырады. EDS детекторы бұл сәулеленуді тіркейді, ал бағдарламалық жасақтама элементтердің таралу карталарын (elemental maps) құрастырады, әр түрлі химиялық элементтердің қай жерде және қандай мөлшерде болатындығын көрсетеді. Бұл тәсіл катализаторлардың, Композиттердің, қорытпалардың және басқа материалдардың морфологиясы мен элементтік құрамын зерттеу үшін кеңінен қолданылады. Синтезделген катализаторлардың каталитикалық белсенділігін бағалау газ-сұйық хроматография (GLC) әдістерінің көмегімен жүзеге асырылады. Ұшпа және ыстыққа төзімді органикалық қосылыстарды бөлу мен анықтаудың бұл аналитикалық әдісі фенолды қосылыстардың гидрлеу өнімдерін анықтауға мүмкіндік береді.

Obtained results and novelty (in Russian) : 1. Синтезированы катализаторы на основе переходных металлов для каталитической переработки фенольных соединений и изучены их физико-химические свойства. Методом пропитки носителей в водных растворах солей переходных металлов получены катализаторы, : CoO/Al2O3; CoO/Al2O3; Fe2O3-Cr2O3; Fe2O3-NiO/Al2O3; Fe2O3-Fe(CO)5; Fe2O3–CoO/C; NiO/C; CoO/C. 2. Изучена каталитическая активность синтезированных катализаторов. Установлено, что гидрирование фенола в присутствии синтезированных катализаторов, при температуре 420 °C, давлении 6,5 МПа и продолжительности процесса 120 мин приводит к образованию бензола количестве: 6,5 % при использовании CoO/Al2O3; 5,42 % при использовании Fe2O3–CoO/Al2O3; 28,02 % при использовании Fe2O3-Cr2O3; 12,53 % при использовании Fe2O3-NiO/Al2O3; 43,26 % при использовании Fe2O3-Fe(CO)5; 10,98 % при использовании Fe2O3–CoO/C; 18,17 % при использовании NiO/C; 62,36 % при использовании CoO/C. 3. Установлено, что при гидрировании структурно и функционально более сложных соединений фенола - пирокатехина и резорцина, наилучшей активностью обладает катализатор CoO/C. При гидрировании пирокатехина в присутствии CoO/C, при температуре 420 °C, продолжительности процесса 120 минут и давлении 6,5 МПа выход бензола составил 63,16 % бензола. При гидрировании резорцина в присутствии CoO/C и при тех же условиях выход бензола составил 48,64 %. 4. Установлено, что катализатор CoO/C сохраняет каталитическую активность на протяжении пяти циклов.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : 1. Фенолдық қосылыстарды каталитикалық өңдеу үшін өтпелі металдар негізіндегі катализаторлар синтезделіп, олардың физика-химиялық қасиеттері зерттелді. Тасымалдаушыларды өтпелі металл тұздарының Сулы ерітінділерінде сіңдіру әдісімен катализаторлар алынды,: CoO / Al2O3; CoO/Al2O3; Fe2O3-Cr2O3; Fe2O3-NiO/Al2O3; Fe2O3-Fe(CO)5; Fe2O3–CoO/C; NiO/C; CoO/C. 2. Синтезделген катализаторлардың каталитикалық белсенділігі зерттелді. Фенолды синтезделген катализаторлардың қатысуымен, 420 °C температурада, 6,5 МПа қысымда және 120 мин процестің ұзақтығында гидрлеу бензолдың түзілуіне әкелетіні анықталды: CoO / Al2O3 пайдалану кезінде 6,5 % ; Fe2O3–CoO / Al2O3 пайдалану кезінде 5,42 % ; Fe2O3-Cr2O3 пайдалану кезінде 28,02 % ; Fe2O3-NIO/Al2O3 пайдалану кезінде 12,53 % ; Fe2O3-Fe (CO) 5 пайдаланған кезде 43,26 % ; Fe2O3–CO/C пайдалану кезінде 10,98 % ; NiO / c пайдалану кезінде 18,17 % ; CoO / c қолданған кезде 62,36 %. 3. Құрылымдық және функционалдық жағынан күрделі фенол - пирокатехин және резорцин қосылыстарын гидрлеу кезінде CoO/c катализаторы ең жақсы белсенділікке ие екендігі анықталды.пирокатехинді CoO/C қатысуымен гидрлеу кезінде, 420 °C температурада, процестің ұзақтығы 120 минут және 6,5 МПа қысымда бензолдың шығымы 63,16% бензолды құрады. Резорцинді COO/C қатысуымен гидрлеу кезінде және сол жағдайларда бензолдың шығымы 48,64 % құрады. 4. CoO/C катализаторы бес цикл бойы каталитикалық белсенділікті сақтайтыны анықталды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Конструктивные показатели: Установлено, что при гидрировании фенола в автоклаве в присутствии синтезированных катализаторов оптимальная температура — 420 °C, давление — 6,5 МПа, продолжительность — 120 мин. При этих параметрах синтезированные катализаторы проявляют наибольшую эффективность. Установлено, что самый высокий выход бензола получается при использовании катализатора CoO/C, полученного пропиткой полученных ранее угольных сорбентов водным раствором гептагидрата сульфата кобальта (CoSO4*7H2O) при температуре 700 °С. Технико-экономические показатели: Активность синтезированных катализаторов: при гидрировании фенола в присутствии CoO/C выход бензола составил 62,36 %. В результате исследований установлено, что синтезированный катализатор CoO/C проявляет высокую активность и при гидрировании структурно и функционально более сложных соединений — пирокатехина и резорцина. Гидрирование пирокатехина в присутствии CoO/C, при температуре 420 °C, продолжительности процесса 120 минут и давлении 6,5 МПа выход бензола составил 63,16 % бензола. Гидрирование резорцина в присутствии CoO/C при тех же условиях приводит к образованию 48,64 % бензола.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Конструктивті көрсеткіштер: синтезделген катализаторлардың қатысуымен автоклавта фенолды гидрлеу кезінде оңтайлы температура — 420 °C, қысым-6,5 МПа, ұзақтығы — 120 мин.осы параметрлерде синтезделген катализаторлар ең жоғары тиімділікті көрсетеді. Бензолдың ең жоғары өнімділігі бұрын алынған көмір сорбенттерін 700 °C температурада Кобальт сульфаты гептагидратының (CoSO4*7H2O) Сулы ерітіндісімен сіңдіру арқылы алынған CoO/C катализаторын қолдану арқылы алынады. Техникалық-экономикалық көрсеткіштер: синтезделген катализаторлардың белсенділігі: CoO/C қатысуымен фенолды гидрлеу кезінде бензолдың шығымы 62,36% құрады. Зерттеулер нәтижесінде CoO/C синтезделген катализаторы құрылымдық және функционалдық жағынан күрделі қосылыстарды — пирокатехин мен резорцинді гидрлеу кезінде де жоғары белсенділік көрсететіні анықталды. Пирокатехинді CoO/c қатысуымен гидрлеу, 420 °C температурада, процестің ұзақтығы 120 минут және қысым 6,5 МПа бензолдың шығымы 63,16 % бензолды құрады. Резорцинді CoO/C қатысуымен гидрлеу дәл осындай жағдайларда 48,64% бензолдың пайда болуына әкеледі.

Level of implementation (in Russian) : В результате проведенных исследований разработаны новые методы синтеза композитных катализаторов на основе переходных металлов для каталитической переработки фенольных соединений. Полученные результаты могут стать основой для разработки технологии переработки фенольных соединений. Кроме того, полученные результаты позволяют расширить область знаний по химии, катализу, химической технологии.

Level of implementation (in Kazakh) : Жүргізілген зерттеулердің нәтижесінде жаңа әдістер әзірленді фенолдық қосылыстарды каталитикалық өңдеуге арналған өтпелі металдар негізіндегі композиттік катализаторлардың синтезі. Алынған нәтижелер фенолдық қосылыстарды қайта өңдеу технологиясын жасауға негіз бола алады. Сонымен қатар, алынған нәтижелер химия, катализ, химиялық технология бойынша білім саласын кеңейтуге мүмкіндік береді.

Efficiency (in Russian) : Высокая каталитическая активность катализатора CoO/C при гидрировании фенола обеспечивает выход бензола — 62,36 %, что значительно превосходит показатели других разработанных катализаторов (включая CoO/Al2O3 — 6,5 %). Катализатор CoO/C также продемонстрировал высокую эффективность при переработке структурно более сложных фенольных соединений: • при гидрировании пирокатехина — 63,16 % бензола, • при гидрировании резорцина — 48,64 % бензола. Это свидетельствует о его высокой дегидроксилирующей способности и перспективности для глубокой переработки полициклических и полигидроксильных ароматических соединений. Установлено, что катализатор CoO/C сохраняет активность в течение пяти циклов гидрирования модельного соединения (2,5-диметилфенола), что подтверждает его достаточный ресурс и стабильность в условиях каталитического процесса. Полученные результаты подтверждены публикациями в рецензируемых международных журналах и докладами на международных конференциях, что подчеркивает научную и прикладную значимость проведённых исследований.

Efficiency (in Kazakh) : Фенолды гидрлеу кезінде CoO/C катализаторының жоғары каталитикалық белсенділігі бензол — 62,36% шығымдылығын қамтамасыз етеді, бұл басқа дамыған катализаторлардан (соның ішінде CoO/Al2O3 — 6,5%) айтарлықтай асып түседі. CoO/C катализаторы сонымен қатар құрылымдық жағынан күрделі фенолдық қосылыстарды өңдеуде жоғары тиімділікті көрсетті: * пирокатехинді гидрогенизациялау кезінде — 63,16 % бензол, * резорцинді гидрлеу кезінде-48,64 % бензол. Бұл оның жоғары дегидроксилдену қабілетін және полициклді және полигидроксилді хош иісті қосылыстарды терең өңдеу перспективасын көрсетеді. CoO/c катализаторы модельдік қосылыстың (2,5-диметилфенол) гидрленуінің бес циклі бойы белсенділігін сақтайтыны анықталды, бұл оның каталитикалық процесс жағдайында жеткілікті ресурсы мен тұрақтылығын растайды. Алынған нәтижелер рецензияланатын халықаралық журналдардағы жарияланымдармен және халықаралық конференциялардағы баяндамалармен расталды, бұл жүргізілген зерттеулердің ғылыми және қолданбалы маңыздылығын көрсетеді.

Field of application (in Russian) : Синтезированные катализаторы проявляют высокую каталитическую активность и обеспечивают эффективную переработку фенольных соединений, что представляет практический интерес для предприятий коксохимической и угольной промышленности, а также для других отраслей, образующих фенолсодержащие отходы в ходе производственной деятельности.

Field of application (in Kazakh) : Синтезделген катализаторлар жоғары каталитикалық белсенділікті көрсетеді және фенолдық қосылыстарды тиімді өңдеуді қамтамасыз етеді, бұл кокс-химия және көмір өнеркәсібі кәсіпорындары үшін, сондай-ақ өндірістік қызмет барысында құрамында фенол бар қалдықтарды құрайтын басқа салалар үшін практикалық қызығушылық тудырады.