Междисциплинарный интеграционный проект СО РАН № 81

Междисциплинарный интеграционный проект СО РАН № 81 « Нелинейные явления в гетерогенных каталитических системах: пространственная и временная организация»

Целью данного проекта являлось детальное исследование нелинейных явлений, наблюдаемых в реакциях каталитического окисления легких алканов (метана, этана и пропана) на Ni, а также разработка механизмов данных реакций, описывающих возникновение устойчивых автоколебаний. Для достижения поставленной цели были проведены in situ исследования автоколебаний в реакции окисления пропана на Ni с использованием методов РФЭС, масс-спектрометрии и газовой хроматографии, а также изучен процесс распространения химических волн по поверхности катализатора в ходе автоколебаний. Впервые проведено in situ исследования автоколебаний в реакции окисления метана на Ni с использованием метода рентгеновской дифракции. Проведен детальный анализ осцилляций температуры катализатора, наблюдаемых одновременно с осцилляциями скорости окисления метана. На основании полученных данных построены микрокинетические модели реакций каталитического окисления метана, этана и пропана на Ni и проведено математическое моделирование. Проведено сравнение результатов математического моделирования с экспериментальными данными. Установлено, что автоколебания в данных реакциях возникают в результате периодического окисления и восстановления никеля.

(Руководитель проекта: член-корр. РАН, д.х.н. В. И. Бухтияров)