Inventory number IRN Number of state registration
0221РК00138 AP09563383-OT-21 0121РК00518
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Number of books Appendicies Sources
1 3 38
Total number of pages Patents Illustrations
47 0 24
Amount of funding Code of the program Table
7903311.2 AP09563383 14
Code of the program's task under which the job is done
AP09563383
Name of work
Разработка «зеленых» полисахарид-оксидных композитов и биметаллических нанокатализаторов на их основе для селективного гидрирования в мягких условиях
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Fundamental Метод, способ
Report authors
Жармагамбетова Алима Кайнекеевна , Талғатов Эльдар Талғатұлы , Джумекеева Айгуль Иембергеновна ,
0
0
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Акционерное общество "Институт топлива, катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского"
Abbreviated name of the service recipient АО «ИТКЭ им. Д.В.Сокольского»
Abstract

Объектом исследования являются полисахарид-оксидные композиты и биметаллические нанокатализаторы на их основе для селективного гидрирования в мягких условиях.

Зерттеу нысаны жұмсақ жағдайларда селективті гидрлеуге арналған полисахарид-оксидті композиттер және олардың негізіндегі биметалды нанокатализаторлар болып табылады.

Цель работы – разработать «зеленые» процессы синтеза трех-, четырех-компонентных полисахарид-ZnO композитов c ионами переходных металлов, охарактеризовать комплексом физико-химических методов все стадии синтеза с выработкой механизма формирования композитов и определением их каталитической эффективности в реакции селективного гидрирования в мягких условиях.

Жобаның мақсаты - өтпелі металл иондары бар үш, төрт компонентті полисахарид-ZnO композиттерін синтездеудің «жасыл» үрдістерін жасау, композиттерді қалыптастыру механизмін әзірлеу және жұмсақ жағдайда селективті гидрлеу реакциясында олардың каталитикалық тиімділігін анықтау үшін синтездің барлық кезеңдерін физика-химиялық әдістер кешенімен сипаттау.

Для решения поставленных задач были использованы различные физико-химические методы исследования (ИКС, СЭМ, ПЭМ и др.). Для определения степени закрепления полимеров на оксиде цинка был применен метод вискозиметрии. Степень поглощения ионов металлов было установлено методом ФЭК. Хроматографическим методом анализа исследованы продукты реакции гидрирования гексина-2.

Қойылған міндеттерді шешу үшін әртүрлі физика-химиялық зерттеу әдістері пайдаланылды (СЭМ, ИҚС, БЭТ және т.б). Полимерлердің мырыш оксидіне бекітілу дәрежесін анықтау үшін вискозиметрия әдісі қолданылды. Металл иондарының сіңу дәрежесі ФЭК әдісімен анықталды. Хроматографиялық талдау әдісімен гексин-2 гидрлеу реакциясының өнімдері зерттелінді.

Разработаны полисахарид-оксидные композиты и биметаллические нанокатализаторы на их основе для селективного гидрирования в мягких условиях. Данные физико-химических методов анализа свидетельствуют о формировании полисахарид-ZnO композитов и каталитических наносистем на их основе. Сравнительный анализ данных по гидрированию, показал активность и селективность палладий-серебряных биметаллических катализаторов в реакции гидрирования гексина-2 при температуре 40° С и атмосферном давлении водорода.

Полисахарид-оксидті композиттер және олардың негізінде жұмсақ жағдайларда селективті гидрлеуге арналған биметалды нанокатализаторлар әзірленді. Талдаудың физика-химиялық әдістерінің мәліметтері олардың негізінде полисахарид-ZnO композиттері мен каталитикалық наножүйелердің пайда болуын көрсетеді. 40°С температурада және сутектің атмосфералық қысымында гексин-2 гидрлеу үрдісінің салыстырмалы мәліметтері бойынша палладий-күміс биметалдық катализаторлар белсенділігі мен селективтілігін көрсетті.

По разработанной методике были приготовлены палладий-серебряные и палладий-медные катализаторы с содержанием активной фазы 0,3 и 0,5%, нанесенные на оксид цинка, модифицированный природными полимерами (ГЭЦ и Пек). Полученные системы (всего 8 образцов) протестированы в реакции гидрирования н-гексин-2. Показано, что оптимальным катализатором является 0,5%Pd-Ag(3:1)ГЭЦ/ZnO, в присутствии которого скорость процесса достигает 18,6х10-6 моль/с, а селективность по цис-гексену составляет 81,5%.

Әзірленген әдістеме бойынша табиғи полимерлермен (ГЭЦ және Пек) модификацияланған мырыш оксидіне отырғызылған, белсенді фазасы 0,3 және 0,5% болатын палладий-күміс және палладий-мыс катализаторлары дайындалды. Алынған жүйелер (барлығы 8 үлгі) қ-гексиннің-2 гидрогенизация реакциясында сыналды. Оңтайлы катализатор болып 0,5% Pd-Ag(3:1)ГЭЦ/ZnO екендігі көрсетілген, оның қатысуымен процестің жылдамдығы 18, 6х10-6 моль/с жетеді, ал цис-гексен бойынша селективтілік 81,5% құрайды.

В ходе реализации проекта в качестве компонентов катализаторов были применены возобновляемые экологически чистые природные полимеры (пектин, ГЭЦ). Высокая комплексообразующая способность Пек и ГЭЦ к металлам VIII группы открывает возможности для варьирования содержания металлов в катализаторах и разрабатывать моно-, двух- и трехкомпонентные металлические активные центры на поверхности полисахарид-модифицированных носителей за счет формирование полимер-металлических комплексов. Применение таких катализаторов позволяет проводить процессы при низких давлениях и температурах.

Жобаны іске асыру барысында катализаторлардың компоненттері ретінде жаңартылатын экологиялық таза табиғи полимерлер (пектин, ГЭЦ) қолданылды. Пек және ГЭЦ-тің VIII топтағы металдарға жоғары кешен құраушы қабілеті катализаторлардағы металдардың құрамын түрлендіруге және полимер - металл кешендерінің қалыптасуы есебінен полисахарид-түрлендірілген тасымалдағыштардың бетіндегі моно -, екі- және үш- компонентті металл белсенді орталықтарын әзірлеуге мүмкіндік береді. Мұндай катализаторларды қолдану төмен қысым мен температурада процестерді жүргізуге мүмкіндік береді.

Разработанные биметаллические нанокомпозиты могут быть успешно применены в различных каталитических процессах.

Әзірленген биметалды нанокомпозиттерді әртүрлі каталитикалық процестерде сәтті қолдануға болады.

UDC indices
547.2/.4 544.46;544.47:544.344
International classifier codes
31.21.21; 31.15.28;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
катализ; гидрирование; полисахарид; композит; нанесенный катализатор;
Key words in Kazakh
катализ; гидрлеу; полисахарид; композит; отырғызылған катализатор;
Head of the organization Жұрынов Мұрат Доктор химических наук / профессор
Head of work Жармагамбетова Алима Кайнекеевна Доктор химических наук / профессор
Native executive in charge Талғатов Эльдар Талғатұлы ассоциированный профессор