ИСТИНА

Диссертационная работа Л.М. Кустова посвящена исследованию гетерогенных катализаторов на основе модифицированных цеолитов различных структурных типов спектроскопическими методами (ИКС, ЭПР, люминесценция, УФ) и разработке эффективных катализаторов на основе гетерогенных цеолитных систем для превращений углеводородов, главным образом, для процессов селективного окисления ароматических углеводородов, изомеризации и крекинга алканов, разложения закиси азота, олигомеризации олефинов. Предложены новые подходы к исследованию гетерогенных катализаторов, основанные на использовании в качестве ИК-спектральных зондов для изучения основных и кислотных центров (Бренстедовских и Льюисовских) молекул, близких по свойствам к субстратам каталитических реакций, в частности Н2, СН4, С2Н6 и др. С использованием комплекса спектральных методов исследованы кислотно-основные свойства широкого круга цеолитов, модифицированных различными способами. В сильнокислотных формах цеолитов обнаружены необычные Бренстедовские кислотные центры – делокализованные протоны, стабилизированные на нескольких ионах кислорода и отличающиеся от изолированных БКЦ. Вторая часть работы связана с исследованием природы и свойств Льюисовских кислотных центров в цеолитных катализаторах. Установлено, что существует два основных типа ЛКЦ: «экспонированные» (коорд. число по кислороду <3), взаимодействующие со всеми основаниями, и «экранированные» (к. ч. >3), способные к комплексообразованию лишь с достаточно сильными основаниями. Для «экспонированных» ЛКЦ характерен дуализм свойств, обусловленный присутствием соседних основных анионов кислорода, в результате чего фактически образуется новый тип активных центров – контактная Льюисовская кислотно-основная пара типа Ме-О, которые участвуют в адсорбции по двухцентровому механизму. Изучена роль ЛКЦ в различных каталитических процессах (крекинг, ароматизация и изомеризация парафинов, олигомеризация олефинов, окисление ароматических соединений в фенолы, образование катион-радикалов, превращение оксидов азота, образование продуктов уплотнения и коксовых отложений и др.). Важным результатом этих исследований является вывод об участии сильных ЛКЦ в начальных стадиях активации С—Н и С—С связей в молекулах субстратов, приводящих к образованию Н2 или СН4. В превращениях олефинов при высоких температурах ЛКЦ играют отрицательную роль, усиливая коксообразование.