Проведение научных исследований молодыми учеными. Основные принципы создания структурированных матриц-нанореакторов, обеспечивающих организацию и функционирование наночастиц, для получения каталитически активных систем.

Проведен синтез золь-гель каталитических систем, экспериментальные исследования каталитической активности новых наноструктурированных материалов.
В результате исследования синтезированы новые каталитические системы на основе бикомпонентных матриц неорганической природы, обладающие рядом уникальных свойств, обусловливающих возможность использования полученных материалов в качестве катализаторов химических процессов, в качестве нанореакторов получения наночастиц и др

Разработаны методики синтеза Ag-содержащих каталитические систем на основе модифицированных фосфатами силикатных матриц (ксерогеля и аэрогеля). Оптимизирован химический состав наноматериалов с точки зрения максимальной функциональности как катализаторов для процесса парциального окисления этиленгликоля в глиоксаль. При содержании активного компонента – Ag – не более 4,5 % масс. в составе наноматериала удалось добиться селективности по целевому продукту ~ 80-85 % мол. при конверсии этиленгликоля ~ 90 – 94 % мол., что по сравнению с поликристаллическим серебряным катализатором увеличивает эффективность процесса окисления этиленгликоля более чем на 20 %.
На основании комплексного изучения физико-химических свойств синтезированных систем показано, что основными требованиями к организации функциональной системы являются: во-первых, распределение активного компонента только в слое фосфатного модификатора, поскольку непосредственное взаимодействие с силикатной матрицей приводит к формированию центров глубокого окисления на поверхности гелей; во-вторых, прочная связь модификатора с поверхностью высокопористой матрицы для организации динамики окисления-восстановления активного компонента под действием внешних условий, а также для предотвращения уноса активного компонента с поверхности каталитических систем.
Разработана методика синтеза наноматериалов, позволяющая получить аэрогелевую систему, содержащую наночастицы Au с размерами 5 нм. Показана ключевая роль паров воды в процессе восстановления ионных форм золота в наноразмерные частицы на поверхности аэрогеля.

Все полученные результаты являются новыми. Уровень полученных результатов сопоставим с мировым и, по ряду позиций, превышает существующий мировой уровень исследований в области получения материалов с заданными характеристиками.
Таким образом, поставленные в работе задачи полностью решены. Полученные при выполнении проекта результаты могут быть использованы, как в развитии фундаментальных знаний, так и в решении практических задач, связанных с созданием новых активных каталитических систем для процессов окисления органических соединений.