Boreskov Georgii` Konstantinovich-2007

I. Жизнь и творчество
методов РФА, РФА in situ, дифракции медленных нейтронов, ИК-спектроскопии
показано, что два медьсодержащих оксида различной природы - хромит меди и
твердый раствор ионов меди в анионно-модифицированном оксиде цинка - одинаковым
образом взаимодействуют с водородом при температурах ниже 400 °С.
Оксиды растворяют водород, который частично расходуется на восстановление
ионов меди в оксиде и образует протоны . При этом ионы меди образуют фазу
Cu 0 , эпитаксиально связанную с поверхностью оксида. Удаление водорода вызывает
обратный процесс, т.е. протоны восстанавливаются одновременно с окислением
меди, и ионы меди возвращаются в структуру оксида. Для гидрирования
оксидов углерода в метанол и ацетона в изопропиловый спирт имеет важное значение
способность водорода к обратимому превращению в оксидных катализаторах
с образованием металлической меди и протонов.
КАТАЛИЗ ЦЕОЛИТАМИ
Это бурно развивающаяся область . Здесь вклад нашего института сегодня
заключается в том, что мы на очень глубоком, действительно атомно-молекулярном
уровне разбираемся, как идут реакции на цеолитах.
Два отдельных примера дают представление об исследованиях механизмов
каталитических процессов на цеолитах в Институте катализа. Первый пример -
кислотный катализ дегидратации бутанолов на семействе хорошо охарактеризованных
цеолитов ZSM-5 [36]. Второй пример - мягкий окислительно-восстановительный
катализ окисления метана в метанол и окисления бензола в фенол на
специально приготовленном железосодержащем катализаторе ZSM-5 [37].
Механизм дегидратации группы бутанолов (н-ВuОН, изо-ВuОН, втор-ВuОН,
mpem-BuOH) недавно совместно исследован группой ученых из Института катализа
и Королевского института Великобритании (проф. Дж.М. Томас с соавторами)
[36]. Пути реакции были надежно установлены с использованием набора стационарных
и импульсных ГХ-МС и ИК кинетических методов исследования in
situ; промежуточные продукты реакции в порах цеолитов были охарактеризованы
с использованием набора таких спектроскопических методов, как ИК и различные
современные варианты метода ЯМР: многоядерный ЯМР, ЯМР в твердом
теле с вращением и без вращения под магическим углом (MAS), исследования
с кросс-поляризацией и без кросс-поляризации (СР), двумерный (2D)J-разрешенный
ЯМР и т.п. [38].
Установленный таким образом механизм реакции включает взаимопревращение
трех поверхностных комплексов, а именно: бутил-силилового эфира, карбениевого
иона и молекулы бутанола, связанной водородной связью с активной в
катализе ОН-группой цеолита. Из всех этих трех форм преобладает алкил-силиловый
эфир . Отметим, что этот алкил-силиловый эфир имеет некоторые особен-
47