Кафедра химии нефти и органического катализа

Лаборатория катализа и нефтехимического синтеза

	Заведующий лабораторией - доктор химических наук, профессор   Караханов Эдуард Аветисович телефон: (495) 939 53 77 факс (495) 939 19 51 E-mail: Каr@petrol.chem.msu.ru

---

Из истории лаборатории:

Лаборатория, созданная в 1938 году, называлась лабораторией химии искусственного жидкого и газообразного топлива и входила в состав кафедры химии нефти. Лабораторией заведовал чл.-корр. Шуйкин Н.И. В 1968 г. лаборатория была переименована в лабораторию каталитического синтеза, которую возглавляла проф. Викторова Е.А. С 1987 г. лабораторией заведует проф. Караханов Э.А. В настоящее время коллектив лаборатории включает  в себя 13 преподавателей и научных сотрудников, среди них четыре доктора наук, 7 аспирантов, 4 магистранта и 15-20 студентов 1-5 курсов. Ежегодно в лаборатории защищают кандидатские диссертации по специальности "Нефтехимия" 2-4 аспиранта.

Н.И.Щуйкин	Е.А. Викторова

Тематика работ лаборатории катализа и нефтехимического синтеза  связана с исследованием современных процессов и катализаторов нефтепереработки, нефтехимии, органического синтеза. Выделяются  несколько основных направлений исследований:

Разработка новых гетерогенных  катализаторов  для процессов  нефтепереработки и нефтехимии, таких как крекинг, гидроизомеризация,  гидродеароматизация средних дистиллятов, селективное гидрирование, эпоксидирование, окисление углеводородов. В рамках направления ведется разработка новых подходов к созданию катализаторов на основе  мезопористых молекулярных сит, мезопористых полимеров и углерода, специальных структурированных носителей  на основе дендримеров, гибридных материалов.  В результате проведенных работ предложена технология пассивации катализаторов каталитического крекинга, разрабатываются перспективные каталитические системы для гидроизодепарафинизации и гидродеароматизации средних дистиллятов с применением мезопористых носителей различной природы.  Предложенный подход по синтезу  катализаторов на основе дендримеров позволяет получать катализаторы регулярной структуры  и регулировать размер  наночастиц различных металлов  в  синтезируемых катализаторах. В лаборатории  развивается новый подход к созданию систем с ультранизким содержанием  активных компонентов  (моно- и биметаллические системы, оксиды, сульфиды) с использованием лазерных технологий.

Внедрение в практику принципов  "зеленой" химии с использованием новых гомогенныых каталитических систем  и альтернативных растворителей. Ведутся работы по применению  двухфазного катализа с применением в качестве растворителя воды, ионных жидкостей, сверхкритического диоксида углерода в процессах гидроформилирования, карбонилирования, эпоксидирования  непредельных углеводородов,  гидроксилирования и гидрирования ароматических соединений.  Ведутся работы по использованию биосырья для получения продуктов нефтехимии и органического синтеза. Активно развивается направление по использованию в нефтехимическом синтезе одноуглеродных молекул (С1-Химия), таких как монооксид углерода, диоксид углерода, муравьиная кислота, метилформиат и др. В контексте "зеленая" химия ведется также поиск новых каталитически активных многокомпонентных оксидных систем для дожига сажи, содержащейся в выхлопных газах при работе дизельных двигателей.

Супрамолекулярный катализ. В этом направлении ведутся исследования по использованию супрамолекулярных взаимодействий катализатор-субстрат для регулирования активности, субстратной специфичности и селективности  процессов окисления, эпоксидирования, гидрирования, гидроформилирования.  Для создания катализаторов используются различные виды  соединений, способных к образованию комплексов  типа "гость-хозяин", такие как  циклодекстрины, каликсарены,  дендримеры.  Опыт по созданию супрамолекулярных систем и комплексов металлов используется для разработки медицинских препаратов.

Гранты РФФИ:

1. "Создание новых дендримерсодержащих наноструктурированных катализаторов гидрирования и гидроформилирования". ( 2012 - 2014гг.)
2. "Гидродеароматизация нефтяных фракций с использованием наноструктурированных катализаторов" (2012 - 2014 гг.)

Субсидии по Федеральной целевой программе "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 - 2020 годы".

1. "Разработка основ комплексной технологии каталитической переработки нетрадиционной нефти керогенсодержащих пород в жидкие углеводороды" (2014-2016 гг.)
2. "Разработка технологии утилизации тяжелых нефтяных остатков каталитическими методами с получением топливных продуктов" (2014-2016 гг.)
   
3. "Разработка технических решений для получения низкозастывающих дизельных топлив и высокоплотных керосинов для арктических условий с использованием возобновляемого и нефтяного сырья" (2014-2016 гг.)
   
4. "Разработка технологии получения фильтрационных мембран на основе нанопористых полимерных материалов для выделения и рециркуляции гомогенных катализаторов в процессах гидроформилирования для нефтехимии и органического синтеза" (2014-2016 гг.)

Список печатных работ

1. Edward Karakhanov, Anton Maximov, Elena  Zakharian; Yulia Kardasheva, Sergey Savilov, Nadezhda Truhmanova, Andrey Ivanov; Vladimir  Vinokurov. Palladium Nanoparticles Encapsulated in a Dendrimer Networks as Catalysts for the Hydrogenation of Unsaturated //Hydrocarbons. Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. 2014. In Press.
2. Shirokopoyas S.I., Baranova S.V., Maksimov A.L., Kardashev S.V., Kulikov A.B., Naranov E.R., Vinokurov V.A., Lysensko S.V., Karakhanov E.A. Hydrogenation of aromatic hydrocarbons in the presence of dibenzothiophene over platinum-palladium catalysts based on Al-SBA-15 aluminosilicates. // Petroleum Chemistry.-2014. - Vol. 54. - № 2. - P. 94-99.
3. Karakhanov E., Maksimov A., Kardasheva Y., Runova E., Zakharov R., Terenina M., Kenneally C., Arredondo V. Methylformate as replacement of syngas in one-pot catalytic synthesis of amines from olefins. // Catal. Sci. Technol. - 2014. - Vol. 4. - № 2. - P. 540-547.
4. Karakhanov E., Maximov A., Kardasheva Y., Semernina V., Zolotukhina A. , Ivanov A., Abbott G., Rosenberg E., Vinokurov V. Pd Nanoparticles in Dendrimers Immobilized on Silica-Polyamine Composites as Catalysts for Selective Hydrogenation. // ACS applied materials & interfaces. - 2014. - Vol. 6. - № 10. - P. 8807-8816.
5. Караханов Э.А., Анисимов А.В., Синикова Н.А., Кардашева Ю.С., Кардашев С.В., Рахманов Э.В., Гущин П.А., Борзаев Х.Х., Лесин С.В., Винокуров В.А. Крекинг вакуумного газойля на отравленных и пассивированных катализаторах с предварительной волновой активацией сырья. // Химическая технология. - 2014. - том 7. - стр. 414-420.
6. Караханов Э. А., Максимов А. Л., Аксенов И. А., Кузнецов В. С., Филиппова Т. Ю., Кардашев С. В., Волков Д. С. Мезопористые органические Pd-содержащие катализаторы селективного гидрирования сопряженных углеводородов // Известия РАН. Серия химическая. - 2014. - № 8.
7. Лысенко С.В., Баранова С.В., Максимов А.Л., Кардашев С.В., Куликов А.Б., Широкопояс С.И., Остроумова В.А., Петров Н.Ю., Караханов Э.А. Гидрирование ароматических соединений в присутствии дибензотиофена на биметаллических катализаторах, содержащих мезопористые алюмосиликаты //Нефтехимия. 2013. Т.53. №  2. С.112-117.
8. Пушкин А.Н., Гулиш О.К., Кощеева Д.А., Шебанов М.С. Каталитическая активность Cu-содержащих оксидных систем с добавками К2СО3 в окислении дизельной сажи кислородом. Журн. физ. химии. 2013. Т.87. №1. С.27-31.
9. Максимов А. Л., Куклин С. Н., Кардашева Ю. С., Караханов Э. А. Гидрирование фенолов в ионных жидкостях на наночастицах родия // Нефтехимия. - 2013. - V. 53. - № 3. - P. 177-184.
10. Караханов Э. А., Рунова Е. А., Кардашева Ю. С., Лосев Д. В., Максимов А. Л., Теренина М. В. Каталитическое аминометилирование алкенов в среде диметилформамида. // Нефтехимия. - 2012. - V. 52. - № 3. - P. 204.
11. Maximov A.L., Lysenko S.V., Ostroumova V.A., Baranova S.V., Kulikov A.B., Kardashev S.V., Shirokopoyas S.I., Karakhanov E.A.Catalysts based on mesoporous aluminosilicates for the hydroisodeparaffinization of diesel fractions //15th International Congress on Catalysis 2012. Munich. Germany. 1.02_7156.
12. Allen J., Rosenberg E., Karakhanov E., Kardashev S.V., Maximov A., Zolotukhina A. Catalytic properties of transition metal salts immobilized on nanoporous silica polyamine composites II: hydrogenation. // Appl. Organomet.Chem.- 2011.- V. 25. - № 4. - P. 245-254.
13. KarakhanovE., MaximovA., KardashevS., KardashevaY., Zolotukhina A. V., Rosenberg E., Allen J. NANOSTRUCTURED MACROMOLECULAR METAL CONTAINING MATERIALS IN CATALYSIS. // Macromolecular Symposia. - 2011. - V. 304. - № - P. 55-64.
14. Лысенко С. В., Крюков И. О., Саркисов О. А., Абикенова А. Б., Баранова С. В., Остроумова В. А., Кардашев С. В., Куликов А. Б., Караханов Э. А. МЕЗОПОРИСТЫЕ АЛЮМОСИЛИКАТЫ - КОМПОНЕНТЫ КАТАЛИЗАТОРОВ КРЕКИНГА ГАЗОЙЛЯ И ГИДРОИЗОМЕРИЗАЦИИ ВЫСШИХ АЛКАНОВ// Нефтехимия.- 2011. - V. 51. - № 3. - P. 163-168.
15. Karakhanov E. A., Maximov A. L. Molecular Imprinting Technique for the Design of Cyclodextrin Based Materials and Their Application in Catalysis. // Curr. Org. Chem. - 2010. - V. 14. - № 13. - P. 1284-1295.
16. Karakhanov E. A., Maximov A. L., Kardasheva Y. S., Skorkin V. A., Kardashev S. V., Ivanova E. A., Lurie-Luke E., Seeley J. A., Cron S. L. Hydroxylation of Phenol by Hydrogen Peroxide Catalyzed by Copper(II) and Iron(III) Complexes: The Structure of the Ligand and the Selectivity of ortho-Hydroxylation. // Ind. Eng. Chem. Res. - 2010. - V. 49. - № 10. - P. 4607-4613.
17. Karakhanov E. A., Maximov A. L., Kardasheva Y. S., Skorkin V. A., Kardashev S. V., Predeina V. V., Talanova M. Y., Lurie-Luke E., Seeley J. A., Cron S. L. Copper nanoparticles as active catalysts in hydroxylation of phenol by hydrogen peroxide. // Appl.Catal., A: General. - 2010. - V. 385. - № 1-2. - P. 62-72.
18. Караханов Э. А., Максимов А. Л., Золотухина А. В., Кардашев С. В. Cоздание наноструктурированных каталитических систем на основе дендримеров и их каталитическая активность в гидрировании: синтез наночастиц рутения, иммобилизованных в дендримерные сетки // Нефтехимия. - 2010. - V. 50. - № 4. - P. 303-311.
19. Karakhanov E. A., Maximov A. L., Skorkin V. A., Zolotukhina A. V., SmerdovA. S., Tereshchenko A. Y. Nanocatalysts based on dendrimers. // Pure Appl. Chem. - 2009. - V. 81. - № 11. - P. 2013-2023.
20. Karakhanov E. A., Maximov A. L., Tarasevich B. N., Skorkin V. A. Dendrimer-based catalysts in Wacker-oxidation: Unexpected selectivity to terminal double bonds. // J. Mol. Catal.,  A: Chem. - 2009. - V. 297. - № 2. - P. 73-79.
21. Караханов Э. А., Максимов А. Л., Затолочная О. В., Розенберг Е., Хьюгс М., Каиласам П. Комплексы меди и железа, закрепленные на гибридных материалах как катализаторы гидроксилирования фенола. // Нефтехимия. - 2009. - V. - № 2. - P. 123-129.