Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Казарян Сергей Гургенович Великобритания, Россия
Номер договора
075-15-2019-1876
Период реализации проекта
2019-2021
Заведующий лабораторией

По данным на 01.11.2022

12
Количество специалистов
120
научных публикаций
5
Объектов интеллектуальной собственности
Общая информация

Современные тенденции и логика развития науки свидетельствуют о том, что важнейшие открытия и наиболее яркие достижения мирового уровня в различных областях естествознания все чаще обусловлены новыми экспериментальными возможностями, которые открываются перед исследователями благодаря передовым методам исследования. В области катализа знания о природе и строении активных центров, механизмах их формирования, активации, функционирования и дезактивации являются тем базисом, без которого невозможно разработать научные основы приготовления катализатора, оптимального для того или иного каталитического процесса. Усилия ученых лаборатории направлены на развитие научной методологии и применение передовых методов химической визуализации и колебательной спектроскопии в режиме in situ/operando для исследования процессов формирования и функционирования катализаторов, адсорбентов и других функциональных материалов в практически важных химических процессах.

Название проекта: Развитие и применение передовых методов химической визуализации и колебательной спектроскопии для решения актуальных задач в области катализа и химической технологии

Цели и задачи
Цель проекта:

Развитие научной методологии и применение передовых методов химической визуализации и колебательной спектроскопии в режиме in situ/operando для исследования процессов формирования и функционирования катализаторов, адсорбентов и других функциональных материалов в практически важных химических процессах

Направления исследований: Добыча и переработка полезных ископаемых

Практическое значение исследования

Научные результаты:

Развитие, адаптация и применение методов колебательной спектроскопии и химической визуализации на основе ИК-Фурье спектроскопии в различных режимах (пропускания, нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО) в микро- и макро-варианте, матричного детектирования) позволило получить ряд полностью оригинальных научных результатов. В частности, определен механизм реакции эпоксидирования пропилена, исследовано влияние носителя и размерный эффект в реакции эпоксидирования этилена в присутствии Ag-содержащих катализаторов, изучено влияние оксидных частиц, моделирующих горные породы, на процессы седиментации асфальтенов тяжелых нефтей при инжектировании сверхкритического (СК) СО2 в проточных условиях. Предложены полностью оригинальные подходы к использованию ИК-Фурье спектроскопии для исследования катализаторов на основе стекловолокнистых материалов, количественной экспресс-оценки конверсии и выхода основных продуктов реакции безводородного гидрирования ненасыщенных ароматических и алициклических углеводородов, высокопроизводительного анализа ионных жидкостей в режиме визуализации с применением НПВО ИК-Фурье спектроскопии и др.

В частности, методом ИК-Фурье спектроскопии in situ изучен механизм окисления этанола в присутствии высокодисперсных ванадий-цериевых оксидных катализаторов при различных режимах проведения процесса, включая наличие кислорода в газовой фазе; методом спектроскопии комбинационного рассеяния света исследовано состояние активного компонента Cr-Al катализаторов дегидрирования C3-C4 олефинов; методом ИК-Фурье спектроскопии in situ изучены особенности взаимодействия каталитических ядов с поверхностью Ni-содержащих катализаторов с целью разработки метода прецизионного определения числа каталитически активных центров; ИК-спектроскопия использована для количественного экспресс-анализа в режиме online гетерогенно-катализируемой реакции безводородного гидрирования сульфатного скипидара изопропанолом в реакторе проточного типа; методом ИК-Фурье спектроскопии исследован процесс селективной абсорбции лёгких углеводородов (этана, этилена, а цетилена и д р.) в ионных  жидкостях и их транспорт в условиях межфазной границы раздела; проведена химическая визуализация процессов взаимодействия СК СО2 с различными ионными жидкостями с временным разрешением; с применением методов колебательной спектроскопии с модуляцией поляризации ИК-излучения проведено исследование процессов адсорбции метанола, этанола, а также ацетонитрила на поверхности платиновых катализаторов; разработана методология совместного применения фотолюминесцентной спектроскопии и ИК-спектроскопии диффузного отражения для исследования промышленно важных катализаторов полимеризации.

Образование и переподготовка кадров:

  • Разработана программа магистратуры «Методы колебательной и рентгеновской спектроскопии для решения задач в области химической технологии и катализа» по направлению подготовки 04.04.01 Химия.
  • Подготовлены и защищены 1 докторская и 3 кандидатские диссертации.
  • 2 сотрудника лаборатории прошли стажировки в Имперском колледже Лондона (Великобритания).
  • В 2021 г. проведен научный семинар «Передовые методы химической визуализации и колебательной спектроскопии для решения актуальных задач в области катализа и химической технологии».

Сотрудничество:

Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук, Центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов», Новосибирский государственный университет, Институт неорганической химии им. А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук, Сколковский институт науки и технологий, Вятский государственный университет, ООО «Омсктехуглерод», ООО «Томскнефтехим» (Россия): совместные исследования.

Скрыть Показать полностью
Shalygin A.S., Nesterov N.S., Prikhod'ko S.A., Adonin N.Y., Martyanov O.N., Kazarian S.G.
Interactions of CO2 with the Homologous Series of СnMIMBF4 Ionic Liquids Studied in situ ATR-FTIR Spectroscopy: Spectral Characteristics, Thermodynamic Parameters and Their Correlation. Journal of Molecular Liquids. 2020. V.315. 113694:1-11.
Philippov A.A., Chibiryaev A.M., Martyanov O.N.
Catalyzed Transfer Hydrogenation by 2-propanol for Highly Selective PAHs Reduction. Catalysis Today. 2021. V.379. P.15-22.
Nazimov D.A., Klimov O.V., Danilova I.G., Trukhan S.N., Saiko A.V., Cherepanova S.V., Chesalov Y.A., Martyanov O.N., Noskov A.S.
Effect of Alumina Polymorph on the Dehydrogenation Activity of Supported Chromia/Alumina Catalysts. Journal of Catalysis. 2020. V.391. P.35-47.
Selivanova A.V., Kremneva A.M., Saraev A.A., Kaichev V.V., Bukhtiyarov V.I.
Multilayer Adsorption of Methanol on Platinum at Low Temperatures. Applied Surface Science. 2021. V.535. 147717:1-6.
Nesterov N.S., Smirnov A.A., Pakharukova V.P., Yakovlev V.A., Martyanov O.N.
Advanced Green Approaches for the Synthesis of NiCu-Containing Catalysts for the Hydrodeoxygenation of Anisole. Catalysis Today. 2020. V.379. 129699:1-10.
Shalygin A.S., Katcin A.A., Barnyakov A.Y., Daniluk A.F., Martyanov O.N.
Dependence of the Refractive Index of Transparent ZrO2-SiO2 Aerogels on the Density and Zirconium Content. Ceramics International. 2021. V.47. N7, part A. P.9585-9590.
Philippov A.A., Chibiryaev A.M., Yakushkin S.S., Gladky A.Y., Martyanov O.N.
Poisoning Titration of Metal Nickel-Based Catalysts – an Efficient and Convenient Tool to Quantify Active Sites in Transfer Hydrogenation. Applied Catalysis A: General. 2021. V.617. 118115:1-8.
Chan K.L.A., Shalygin A.S., Martyanov O.N., Welton T., Kazarian S.G.
High Throughput Study of Ionic Liquids in Controlled Environments with FTIR Spectroscopic Imaging. Journal of Molecular Liquids. 2021. V.337. 116412:1-8.
Kovalev E.P., Shalygin A.S., Shubin A.A., Kozhevnikov I.V., Prikhod'ko S.A., Adonin N.Y., Kazarian S.G., Martyanov O.N.
Interactions of C2H6 and C2H4 with the Homologous Series [CnMIM][BF4] Ionic Liquids at High Pressure Studied by in situ ATR-FTIR Spectroscopy. Journal of Molecular Liquids. 2022. V.348. 118082:1-10.
Selivanova A.V., Demina V.G., Aydakov E.E., Saraev A.A., Kaichev V.V., Bukhtiyarov V.I.
Mechanistic Study of Methanol Oxidation on Pt(1 1 1) Single Crystal. Applied Surface Science. 2022. V.579. 152140:1-8.
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Лаборатория перспективных материалов, зеленых методов и биотехнологий

Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина - (УрФУ)

Химические технологии

Екатеринбург

Рану Бриндабан Чандра

Индия

2022-2024

Лаборатория физики поверхности и катализа

Северо-Осетинский государственный университет им. К. Л. Хетагурова - (СОГУ)

Химические технологии

Владикавказ

Заера Франциско

США

Магкоев Тамерлан Таймуразович

Россия

2019-2020

Лаборатория биогибридных технологий

Санкт-Петербургский государственный университет - (СПбГУ)

Химические технологии

Санкт-Петербург

Уртти Арто Олави

Финляндия

2018-2022