Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка принципов создания основных и нуклеофильных гетерогенных катализаторов для процесса органического синтеза.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.434.11.7042

Проведение поисковых исследований и получение новых знаний с использованием возможностей международной кооперации

Этапы проекта

1
07.11.2005 - 08.12.2005
Цель работы — формулирование основных направлений исследований, разработка методик экспериментального тестирования эффективности катализаторов, установление связи строения активного центра катализаторов с их эффективностью.
В процессе работы было проанализировано современное состояние в области разработки основных и нуклеофильных гетерогенных катализаторов селективной гидратации оксидов алкиленов и сформулированы основные направления исследований в рамках данного проекта.
Была установлена связь кислотно-основных свойств каталитического центра с эффективностью катализа. Разработана методика тестирования эффективности катализаторов по кинетическим параметрам. Проведен скрининг катализаторов, представляющих собой соли и комплексы слабых кислот различной степени кислотности.
В результате исследований были выявлены каталитические системы в 1,5-2 раза превышающие, по эффективности, наиболее разработанные в настоящее время каталитические системы, содержащие нуклеофильный активный центр, представляющий собой бикарбонат-анион.
Полученные результаты позволят разработать направления по созданию эффективных основно-нуклеофильных гетерогенных катализаторов для селективной гидратации оксида этилена.
Развернуть
2
01.01.2006 - 30.04.2006
Объектом исследования являются новые гетерогенные нуклеофильные катализаторы для реакции гидратации оксидов этилена и пропилена.
Цель работы — Поиск путей и способов синтеза и модификации гетерогенных основных и нуклеофильных катализаторов для реакции гидратации оксидов этилена и пропилена.
В процессе работы было изучено влияние различных факторов, таких как строение полимерной матрицы катализатора, строения четвертичного аммониевого центра, природа аниона, температура и тип оксида олефина на активность, селективность и стабильность катализаторов.
В результате исследований была выявлена степень влияния указанных выше факторов на эффективность катализа.
Полученные результаты позволят разработать направления по созданию эффективных основно-нуклеофильных гетерогенных катализаторов для селективной гидратации оксида этилена и пропилена.
Развернуть
3
01.05.2006 - 31.08.2006
Изучен механизм дезактивации гетерогенных катализаторов гидратации оксида этилена и математическое моделирование этого процесса.
Установлено влияние различных факторов, таких как температура процесса, на-чальные концентрации активных центров, соотношение карбонат и бикрбонат анионов в катализаторе, концентрация реагентов на входе в реактор, время эксплуатации катализа-тора на активность, селективность и стабильность (дезактивацию) катализаторов.
Синтез катализаторов и определение концентрации активных центров в них осуще-ствлялись зарубежным научным партнером Приазовским государственным техническим университетом (г. Мариуполь, Украина) на кафедре химической технологии и инженерии
Была выявлена степень влияния указанных выше факторов на эффективность ката-лиза и на скорость дезактивации катализатора и разработаны математические модели этих процессов.
Разработанные модели дезактивации активных центров и набухания катализатора в широком диапазоне изменения начальных условий проведения процесса описывают со-стояние катализатора (его обменную емкость и объем) во время эксплуатации. Тем самым они дополняют математическую модель проточного гетерогенно-каталитического реакто-ра гидратации оксида этилена, которая позволяет рассчитывать конверсию оксида и со-став продуктов реакции по известным параметрам процесса и катализатора.
Полученные модели дезактивации и набухания катализатора пригодны для описа-ния состояния анионитов, содержащих бензилтриметиламмонивые активные центры на основе сополимера стирола с дивинилбензолом независимо от типа структуры их поли-мерной матрицы (т.е. как макропористой, так и гелевой структуры).
Разработанные модели могут служить математическим аппаратом для расчета про-мышленного реактора селективного гетерогенно-каталитического синтеза этиленгликоля.
Развернуть
4
01.09.2006 - 31.10.2006
Объектом исследования являются современное состояние знаний в области создания и применения основных и нуклеофильных катализаторов селективной гидратации оксида этилена, активные центры, реакция гидратации оксида этилена.
Цель работы — формулирование основных направлений исследований, разработка методик экспериментального тестирования эффективности катализаторов, установление связи строения активного центра катализаторов с их эффективностью.
В процессе работы было проанализировано современное состояние в области разработки основных и нуклеофильных гетерогенных катализаторов селективной гидратации оксидов алкиленов и сформулированы основные направления исследований в рамках данного проекта.
Была установлена связь кислотно-основных свойств каталитического центра с эффективностью катализа. Разработана методика тестирования эффективности катализаторов по кинетическим параметрам. Проведен скрининг катализаторов, представляющих собой соли и комплексы слабых кислот различной степени кислотности.
В результате исследований были выявлены каталитические системы в 1,5-2 раза превышающие, по эффективности, наиболее разработанные в настоящее время каталитические системы, содержащие нуклеофильный активный центр, представляющий собой бикарбонат-анион.
Изучено влияние различных факторов, таких как строение полимерной матрицы катализатора, строения четвертичного аммониевого центра, природа аниона, температура и тип оксида олефина на активность, селективность и стабильность катализаторов. Установлена количественная связь между значениями перечисленных выше параметров на эффективностью катализа, а также на скорость дезактивации катализатора. Разработаны математические модели этих процессов. Проведены испытания образцов новых гетерогенных катализаторов селективной гидратации оксида этилена в непрерывных условиях.
Полученные результаты позволили разработать принципы создания и применения эффективных основно-нуклеофильных гетерогенных катализаторов для селективной гидратации оксида этилена. Разработанные математические модели могут служить математическим аппаратом для расчета промышленного реактора селективного гетерогенно-каталитического синтеза этиленгликоля.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы

Программное мероприятие

1.2 Проблемно-ориентированные поисковые исследования фундаментального характера
Продолжительность работ
2005 - 2006, 11 мес.
Бюджетные средства
1 млн
Организация
ФГБНУУ ВНИИГРЖ
профинансировано
Продолжительность работ
2005, 1 мес.
Бюджетные средства
0,36 млн
Организация
ТвГУ
профинансировано
Тема
Разработка металлокомплексных наноразмерных гомогенных катализаторов для тонкого органического синтеза
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
6 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка нового высококислотного наноструктурированного катализатора для гетерогенного каталитического нитрования бензола с участием научных организаций Республики Беларусь.
Продолжительность работ
2009 - 2010, 12 мес.
Бюджетные средства
4 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка технологии получения фильтрационных мембран на основе нанопористых полимерных материалов для выделения и рециркуляции гомогенных катализаторов в процессах нефтехимии и органического синтеза
Продолжительность работ
2014 - 2016, 26 мес.
Бюджетные средства
30 млн
Количество заявок
2
Тема
Катализаторы для процессов электрокаталитического получения фторсодержащих органических жидкостей.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
2
Тема
Ферменты в реакциях тонкого органического синтеза
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
3