Разработка новых энергосберегающих процессов парциального и полного окисления, основанных на СВЧ-активации гетерогенных наноразмерных катализаторов

На первом этапе проведены работы по синтезу наноразмерных катализаторов и стандартных образцов катализаторов, исследованных для сравнения. Среди выбранных систем:
• Благородные и переходные металлы (Pt, Pd, Ru, Ni) на оксидных носителях (SiO2, TiO2, ZrO2, Al2O3, смешанные оксиды);
• Металлы на углеродных носителях;
• Металлы на цеолитных носителях
Была создана экспериментальная установка, сочетающая возможности СВЧ-активации катализатора (как в режиме предварительной активации с последующим испытанием в проточной каталитической установке с термической активацией, так и в режиме активации непосредственно в процессе катализа) и активации в низкотемпературной плазме СВЧ-разряда послесвечения.

Выявлены положительные эффекты предварительной активации цеолитных и оксидных катализаторов полного окисления метана, бутана, метанола, СО и ацетона с использованием СВЧ излучения, низкотемпературной плазмы и электронных пучков. Выполнены работы по СВЧ катализу (in situ активация) в процессах полного и пациального окисления выбранных субстрактов. Подготовлены публикации. Создана установка для изучения процессов в условиях СВЧ облучения.

В результате выполнения исследований подготовлена научная и экспериментальная база для исследования каталитических процессов парциального и полного окисления углеводородов в условиях СВЧ активации. Установлен эффект существенного снижения температуры реакции окислительного дегидрирования этана в этилен и окисления метана в СО2 и воду при активации катализатора в СВЧ поле с увеличением активности (выхода конечного продукта) и селективности по целевым продуктам (в случае парциального окисления этана). Даны предложения по созданию принципиально новых наукоемких образцов техники и технологии, обеспечивающих глубокую очистку воздуха от вредных органических загрязнений при резком снижении энергоемкости и опасности процесса.