Новые гибридные материалы на основе наноструктурированных мезопористых полимеров для катализа и адсорбцииНИР

New hybrid materials bases on nanostructurated mesoporous polymers for catalysis and adsorption

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. Новые гибридные материалы на основе наноструктурированных мезопористых полимеров для катализа и адсорбции
Результаты этапа: 1. Синтезированы новые мезопористые полимеры с использованием фенола, резорцина, формальдегида, мочевины. Найдены условия, позволяющие изменять площадь поверхности полученных материалов от 200 до 600 м2/г с размером пор 5-6 нм. Показано, что использование мочевины позволяет вводить азот в структуру материалов с небольшим снижением площади поверхности. 2. Разработаны методы модификации мезопористых материалов различными функциональными группами: азотсодержащими полипропилениминными дендримерами, сульфогруппами, этилендиамином. На примере палладия показано, что использование материалов с сульфо-группами и материалов, содержащих дендримеры, позволяет закреплять ионы и наночастицы металла внутри пор материала и получать материалы с содержанием палладия до 10%. 3. На основании полученных данных предложены методы синтеза палладийсодержащих гибридных наноструктурированных материалов на основе модифицированых фенолформальдегидных смол, содержащих наночастицы. Получены предварительные результаты по адсорбции и каталитическому селективному гидрированию изопрена (TOF = 1850—5000 мин–1), фенилацетилена (TOF = 900—2590 мин–1), 2,5-ди-метил-2,4-гексадиена (TOF = 1294—2400 мин–1) с использованием наночастиц палладия, нанесенных на немодифицированные материалы.
2 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Новые гибридные материалы на основе наноструктурированных мезопористых полимеров для катализа и адсорбции
Результаты этапа: Разработаны методы модификации фосфинсодержащими лигандами материалов на основе фенолформальдегидных смол. Осуществлен синтез материалов, содержащих наночастицы родия и рутения , нанесенные на формальдегидные материалы, модифицированные различными типами дендримеров. Изучены закономерности гидрирования алкинов различного типа и терпенов с использованием палладийсодержащих катализаторов, гидрирования фенолов и ароматических соединений с использованием рутенийсодержащих катализаторов. Изученина адсорбция соответствующих субстратов с использованием полученных катализаторов. Получены предварительные данные по гидроформилированию и гидрированию алкенов на комплексах родия, закрепленных на мезопористых фосфорсодержащих носителях.
3 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Новые гибридные материалы на основе наноструктурированных мезопористых полимеров для катализа и адсорбции
Результаты этапа: 1. Синтезированы новые мезопористые полимеры с использованием фенола, резорцина, формальдегида, мочевины. Разработаны методики, позволяющие получать материалы с заданной площадью поверхности - от 200 до 600 м2/г с размером пор 5-6 нм. Показано, что использование мочевины в процессе синтеза позволяет вводить азот в структуру материалов, при этом наблюдается небольшое снижение площади поверхности. 2. Разработаны методы модификации мезопористых материалов различными функциональными группами: азотсодержащими полипропилениминными дендримерами, фосфиновыми и сульфогруппами, этилендиамином. 3. На основе синтезированных функционализированных материалов получены гибридные палладий, родий и рутенийсодержащие катализаторы. Изучены основные особенности влияния строения мезопористого материала и природы металла на способность к связыванию органических молекул. 4. На примере использования палладия показано, что материалы, модифицированные сульфо- и дендримерсодержащими группами позволяют закреплять ионы и наночастицы металла внутри пор и получать материалы с содержанием палладия, достигающим 10%. 5. Материалы, модифицированные полиамидными и полипропилениминными дендримерами были использованы для получения наночастиц родия и рутения. Размер частиц составлял согласно данным ТЕМ от 1 до 2 нм, частицы находятся в порах полимера и стабилизируются путем взаимодействия с дендримерами. Данные РФЭС подтверждают, что от 50 до 70% родия/рутения находится в нульвалентной форме. 6. Полученные катализаторы продемонстрировали высокую активность в реакциях гидрирования и гидроформилирования широкого спектра непредельных органических соединений. Показана возможность их использования в течение нескольких каталитических циклов без потери активности и без дополнительной регенерации.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".