Важнейшие результаты фундаментальных и прикладных исследований

Новая реакция: конденсация квадрициклана с винилсиланами
Обнаружена новая реакция в химии элементоорганических соединений: конденсация квадрициклана с винилсиланами.  С помощью этой реакции удалось осуществить синтез новых мономеров норборненового типа, содержащих объемные заместители - триметилсилильные группы. Важной особенностью полученных мономеров является их способность к активной виниловой полимеризации с образованием высокомолекулярных поликарбосиланов нового класса с боковыми Me3Si-группами, ответственными за высокие газоразделительные характеристики. Таким образом, была решена принципиальная с точки зрения макромолекулярного дизайна задача синтеза насыщенных, термо- и хемостабильных поликарбосиланов - перспективных материалов для мембран.

Проф. Е.Ш. Финкельштейн, тел. 955-43-79

Наноструктурированные металл-углеродные катализаторы дегидрирования углеводородов
Разработаны новые наноструктурированные металл-углеродные катализаторы дегидрирования углеводородов. Введение металла в структуру углеродного носителя осуществляется insitu в процессе ИК-пиролиза композиции на основе полиакрилонитрила, детонационных наноалмазов (ДНА) и солей PtCl4 и RuCl3 при соотношении Pt:Ru=9:1, ПАН:ДНА=1:100 – 1:10. Методами рентгеноструктурного и рентгенофазового анализа установлено, что в условиях ИК-пиролиза insitu формируются наночастицы сплава Pt-Ru со средними размерами 6-8 нм. С использованием полученных катализаторов достигнута 100%-ная конверсия циклогексана в бензол при 100 %-ной селективности.

Ак. Г.Ф. Терещенко; проф. Г.П. Карпачева, тел. 955-43-55

Мембранный контакторный модуль нового поколения для выделения энергоносителей (метана, водорода) из низкокалорийных газовых смесей
Разработан мембранный контакторный модуль нового поколения для выделения энергоносителей (метана, водорода) из низкокалорийных газовых смесей биогенного происхождения. Высокие газоразделительные показатели модуля обеспечиваются использованием оригинальных высокопроницаемых композиционных мембран на основе политриметилсилипропина, а также новыми конструктивными решениями газожидкостной мембранной кассеты. Селективности разделения компонентов биогаза достигают величин 103.
Подготовлен эскизный проект газоразделительной установки мощностью 50 м3/ч по входному биогазу

Проф. В.В. Тепляков, тел. 955-43-46

Разработки Института, подготовленные или переданные для реализации

Технология получения катализаторов прямого синтеза ДМЭ  из синтез-газа
Разработана технология получения катализатора прямого синтеза диметилового эфира из синтез-газа. На промышленном оборудовании опытного завода НИАП (Новомосковск) изготовлена опытная партия катализатора (10 кт) и проведены его пилотные испытания, показавшие полное соответствие лабораторным образцам.

Д.х.н. Н.В. Колесниченко, тел. 955-42-89; к.х.н. М.А. Кипнис, тел. 955-41-44

Технология получения катализатора синтеза бензина из диметилового эфира
Совместно с ОАО "Ангарский завод катализаторов и органического синтеза" разработаны технические условия на приготовление цеолитного катализатора синтеза бензина из диметилового эфира. На основании тестирования опытных образцов катализаторов, приготовленных по прописям ИНХС РАН, выдана рекомендация на приготовление опытной партии катализатора в количестве 50 кг. Катализатор будет испытан на пилотной установке, созданной ООО ПНТЦ «ЭОН» по совместному с ИНХС проекту. 
Получены данные, позволяющие сделать вывод, что в разработанной в ИНХС технологии получения бензина из синтез-газа через ДМЭ без промежуточного его выделения заложены условия для стабильной работы катализатора в течение длительного времени (не менее двух лет) без регенерации.

Д.х.н. Н.В. Колесниченко, тел. 955-42-89

Технология переработки мазута в этилен
Разработан регламент на проектирование пилотной установки термохимической переработки мазута с получением этилена. В основу технологии процесса положен принцип термохимического инициирования, заключающийся в получении теплоносителя, в котором еще не завершены реакции горения,  с последующей  подачей мазута в поток  такого теплоносителя. Этот подход сочетает высокую температуру с большим содержанием высокоактивных ионов, электронов и радикалов, позволяющих уменьшить по сравнению с традиционными процессами, выход метана и водорода и обеспечить максимальную эффективность процесса по выходу этилена.

Ак. С.Н. Хаджиев; к.х.н. Х.М. Кадиев, тел. 955-42-38

Получение высокооктанового компонента автобензинов алкилированием изобутана олефинами
Разработана высокоэффективная экологически чистая технология алкилирования изобутана олефинами С2-С4 на гетерогенных цеолитных наноструктурных каталитических системах. Технология получения катализаторов апробирована на катализаторных заводах Ангарска, Новокуйбышевска и Грозного. Разработанная технология процесса алкилирования проверена на пилотной и демонстрационной установках опытного завода ГрозНИИ.
Конверсия олефинов  составляет более 92%, селективность по изооктановой фракции алкилата – 82%. Продукт алкилирования, так называемый алкилбензин, имеет октановое число 92 по моторному и 99 по исследовательскому методу и не уступает по качеству алкилбензину, полученному традиционным энергозатратным сернокислотным алкилированием, создающим большие экологические проблемы. Работа защищена патентами РФ и готова к реализации.

Ак. С.Н. Хаджиев; И.М. Герзелиев, тел. 955-42-27

Алкилирование бензола этиленом на гетерогенных наноструктурных катализаторах
Совместно с ГрозНИИ и ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» разработана и реализована в промышленности первая отечественная технология алкилирования бензола этиленом на гетерогенных цеолитных катализаторах. Технология характеризуется низкой энергозатратностью, высокой производительностью и селективностью по этилбензолу, экологической чистотой по сравнению с традиционной технологией с использованием в качестве катализатора хлорида алюминия. Разработанная каталитическая система работает 4000 часов без потери активности и позволяет использовать этилен с чистотой 10-90%. Регенерация катализатора осуществляется непосредственно в реакторе без разгрузки подачей кислорода. При количественной конверсии этилена выход этилбензола составляет 99%. Технология реализована на ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» и позволяет получать 230 000 тонн высококачественного этилбензола – сырья для получения стирола – мономера для одного из наиболее крупнотоннажных полимеров – полистирола.

Ак. С.Н. Хаджиев; И.М. Герзелиев, тел. 955-42-27

Полимерные нанокомпозиты для медицины и косметологии
В результате разработанного в Институте подхода к конструированию полимерных гидрогелей и гидроколлоидов с заданными свойствами впервые созданы нанокомпозиты с высокой адгезией к коже и влажным биологическим тканям. Введение в композиты наночастиц глины, играющих роль усилителей структуры и сорбента влаги, позволило использовать межплоскостные пространства кристаллической структуры для иммобилизации лекарственных препаратов. Работа выполнялась при финансовой поддержке CRDF и в рамках контракта с фирмой «Corium Int.» (США). Работа защищена рядом патентов США и Евросоюза (совместно с «Corium Int.»). На основе этих полимерных нанокомпозитов в Институте созданы препараты на гидрогелевой и пленочной основах, а фирмой «Corium Int.» в США налажено их производство. В настоящее время на фармацевтических рынках США и Канады реализуются препараты для восстановления естественной окраски зубной эмали, липкие супинаторы для стоп.

Чл.-корр. РАН В.Г. Куличихин; д.х.н. М.М. Фельдштейн, тел. 955-43-72

Мембранная технология извлечения чистого водорода (99,9999%) из промышленных газовых смесей
В Институте разработана технология извлечения чистого водорода из промышленных водородсодержащих газовых смесей с использованием плоских металлических мембран на основе сплавов палладия с металлами I, III, IV, VI-VIII групп Периодической системы. Совместно с ИМЕТ РАН изучены физико-химические и мембранные свойства сплавов, изготовлены фольги из сплавов толщиной 20-50 мкм, мембранные элементы и аппараты. Пилотные испытания мембранных модулей и установок модульного типа производительностью по чистому водороду от десятков литров до 1000 м3/г на различных газовых смесях показали высокую удельную проницаемость (до 300 м3/м2∙ч∙МПа0,5) с абсолютной селективностью по водороду, чистота которого достигает 99,9999%. Ресурс непрерывной работы мембранных модулей составляет более 15000 часов без потери рабочих характеристик. Работа защищена патентами РФ.
В последнее время повышенное внимание инвесторов привлекает процесс регулирования концентрации водорода для использования его в процессах получения поликремния для батарей солнечных элементов и микроэлектроники, а также для процессов производства кремнийорганических соединений. Имеется договоренность с Фраунгферским Институтом солнечной энергии (Германия) и рядом российских предприятий о проведении в 2009-2010 г пилотных испытаний для апробации технологии получения чистого водорода при производстве поликремния, а также с ГНИИХТЭОС – для испытаний технологии в производстве кремнийорганических соединений.

Проф. Д.И. Словецкий, тел. 955-42-41

Научно-организационная и издательская деятельность

• V Международный симпозиум по теоретической и прикладной плазмохимии, 3-8 сентября, Иваново. Председатель оргкомитета д.ф.-м.н. Ю.А. Лебедев. Сотрудниками Института сделано 4 устных и 2 стендовых доклада.
• Российско-Французский семинар «Мембраны и молекулярно-селективные процессы разделения», 7-10 октября, Звенигород.  Участвовало 18 сотрудников Института, из которых 14 – молодые ученые и аспиранты.  Сделано 9 докладов.
• 24 Симпозиум по реологии, 3-7 июня, Карачарово. Сотрудниками Института сделано 18 докладов.
• IX Конференция молодых ученых по нефтехимии к 100-летию со дня рождения Х.М.Миначева, 7-10 октября, Звенигород. Сотрудниками Института прочитано 7 лекций, сделано 13 стендовых докладов.

В ноябре 2008 г. была организована Российско-Голландская международная лаборатория «Мембранные разделительные технологии для нефтяной и газовой промышленности» ИНХС РАН - Нидерландская организация прикладных научных исследований (TNO).

• G. V. Kozlov, A. Kh. Malamatov, E. M. Antipov, A. K. Mikitaev.  The interrelations of elasticity modulus and amorphous chains lightness for nanocomposites based on the polypropylene. 2008 Chapter № 8 In Polymers, Polymer Blends, Polymer Composites and Filled Polymers: Synthesis, Properties, Applications. Eds. A. K. Mikitaev, M. Kh. Ligidov, G. E. Zaikov, N.-Y. Nova Science Publishers, Inc. P. 77.
• I. Benedek, M.M. Feldstein (Editors), Handbook of Pressure-Sensitive Adhesives and Products, vol. 1: Fundamentals of Pressure-Sensitivity; vol. 2: Technology of Pressure-Sensitive Adhesives and Products; vol. 3: Applications of Pressure-Sensitive Products; CRC - Taylor & Francis, Boca Raton, London, New York, 2008, 1100 pp.
• I. Benedek, M.M. Feldstein (Editors), Fundamentals of Pressure Sensitivity (Handbook of Pressure-Sensitive Adhesives and Products), CRC - Taylor & Francis, Boca Raton, London, New York, 2008, 368 pp.
• I. Benedek, M.M. Feldstein (Editors), Technology of Pressure-Sensitive Adhesives and Products (Handbook of Pressure-Sensitive Adhesives and Products), CRC - Taylor & Francis, Boca Raton, London, New York, 2008, 576 pp.
• I. Benedek, M.M. Feldstein (Editors), Applications of Pressure-Sensitive Products (Handbook of Pressure-Sensitive Adhesives and Products), CRC - Taylor & Francis, Boca Raton, London, New York, 2008, 384 pp.
• M.M. Feldstein, G.W. Cleary, P. Singh, Hydrophilic Adhesives, in: I. Benedek, M.M. Feldstein (Editors), Technology of Pressure-Sensitive Adhesives and Products (Handbook of Pressure-Sensitive Adhesives and Products), CRC - Taylor & Francis, Boca Raton, London, New York, 2008, Chapter 7, pp. 7-1 - 7-80
• M.M. Feldstein, M.B. Novikov, C. Creton, Significance of Relaxation for Adhesion of Pressure-Sensitive Adhesives, in: I. Benedek, M.M. Feldstein (Editors), Fundamentals of Pressure Sensitivity (Handbook of Pressure-Sensitive Adhesives and Products), CRC - Taylor & Francis, Boca Raton, London, New York, 2008, Chapter 11, pp. 11-1 - 11-62
• M.M. Feldstein, Molecular Nature of Pressure-Sensitive Adhesion, in: I. Benedek, M.M. Feldstein (Editors), Fundamentals of Pressure Sensitivity (Handbook of Pressure-Sensitive Adhesives and Products), CRC - Taylor & Francis, Boca Raton, London, New York, 2008, Chapter 10, pp. 10-1 - 10-43
• O.A. Soboleva, A.V. Semakov, S.V. Antonov, V.G. Kulichikhin. 2008. Surface Phenomena on a Solid-Liquid Interface and Rheology of Pressure Sensitivity. In Fundamentals of Pressure Sensitivity, I. Benedek and M. Feldstein, Ed., CRC Press, Boca Raton - London - New York, Chapter 1, pp. 1-1 - 1-24.
• S.V. Antonov, V.G. Kulichikhin. 2008. Shear Resistance. In Fundamentals of Pressure Sensitivity, I. Benedek and M. Feldstein, Ed., CRC Press, Boca Raton - London - New York, Chapter 8, pp. 8-1 - 8-18.
• V.G. Kulichikhin, S.V. Antonov, N.N. Zadymova. 2008. Skin Contact Pressure-Sensitive Adhesives. In Applications of Pressure-Sensitive Products, I. Benedek and M. Feldstein, Ed., CRC Press, Boca Raton - London - New York, Chapter 5, pp. 5-1 - 5-32.
• S.V. Kotomin. 2008. Durability of Viscoelastic Adhesive Joints. In Fundamentals of Pressure Sensitivity, I. Benedek and M. Feldstein, Ed., CRC Press, Boca Raton - London - New York, Chapter 8, pp. 8-1 - 8-18.
• В V. Zaikin, J. Halket, A Handbook of Derivatives for Mass Spectrometry, IMPublications, Chichester, 2008, 550 p.
• Н.А. Сивов, А.И. Мартыненко и др. “Conformational behavior of propagating chains of polyacrylate- and polymethacrylate guanidines in water solutions”. In “Modern Tendencies in Organic and Bioorganic Chemistry”. Nova Science Publishers Inc., New York, 2008.
• Н.А. Сивов и др. “Biocide and toxicological properties of synthesized guanidine containing polymer and their structure”. In “Modern Tendencies in Organic and Bioorganic Chemistry”. Nova Science Publishers Inc., New York, 2008.
• Н.А. Сивов и др. “Co-polymerization of diallyldimethylammonium chloride and diallylguanidine acetates on high conversion for creation of new biocide materials”. In “Modern Tendencies in Organic and Bioorganic Chemistry”. Nova Science Publishers Inc., New York, 2008.
• Н.А. Сивов, А.Н. Сивов и др. “The approach to calculation of different co-polymers composition by NMR1H spectroscopy method”. In “Modern Tendencies in Organic and Bioorganic Chemistry”. Nova Science Publishers Inc., New York, 2008.
• Н.А. Сивов, М.П. Филатова, А.Н. Сивов, А.И. Ребров, Е.Б. Помахина и др. “Structure peculiarities of guanidine containing monomers on NMR spectroscopy data”. In “Modern Tendencies in Organic and Bioorganic Chemistry”. Nova Science Publishers Inc., New York, 2008.
• Н.А. Сивов. “Peculiarities of radical polymerization reactions of acrylate- and methacrylate guanidines”. In “Modern Tendencies in Organic and Bioorganic Chemistry”. Nova Science Publishers Inc., New York, 2008.
• Н.А. Платэ, А.Д. Литманович, Я.В.Кудрявцев. Макромолекулярные реакции в расплавах и смесях полимеров. Теория и эксперимент. Москва, Наука, 2008.
• Ю.А. Лебедев,  В.А. Шахатов. Кинетические модели в оптической диагностике неравновесной плазмы газовых разрядов. В кн. «Оптика низкотемпературной плазмы» под ред. В.Н. Очкина, т. IX-3 Энциклопедии низкотемпературной плазмы под ред. В.Е. Фортова. с. 73-167. Москва, Янус-К, 2008.
• Д.И. Словецкий. Механизмы возбуждения электронных спектров атомов и молекул в неравновесной плазме. В кн. «Оптика низкотемпературной плазмы» под ред. В.Н. Очкина, т. IX-3 Энциклопедии низкотемпературной плазмы под ред. В.Е. Фортова. с. 168-211. Москва, Янус-К, 2008.
• А.И. Мартыненко,  Н.А. Сивов и др. «Гуанидинсодержащие мономеры и полимеры: синтез, структура и свойства». Нальчик, Изд-во М. и В. Котляровых, 2008.
• Ю.А. Лебедев и др. Учебное пособие «Физика газового разряда и ее современные приложения».  Москва, Изд. РУДН, 2008.
• В.И. Дворкин и др. Учебное пособие «Понятие неопределенности и его использование в лабораторной практике». Москва, Изд. МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 2008.
• С.Л. Давыдова. Превращения нефти в биосфере. Москва, Энергия, 2008.
• С.Л. Давыдова. Особые случаи глобальной экологии. Москва, Энергия, 2008.
• И.Ю. Щапин, А.И. Нехаев, Е.И. Багрий. Селективное окисление 1,3-диметиладамантана пероксидом водорода при 25°С в присутствии комплекса железа с азотсодержащими лигандами. В книге «Панорама современной химии. Успехи химии адамантана» с. 274-284.
• Е.И. Багрий, И.А. Кириллов, А.И.Ребров. Биотрансформация углеводородов ряда адамантана и их производных. В книге «Панорама современной химии. Успехи химии адамантана» с. 290-319.

Работа научно-образовательных центров (НОЦ)

В 2008 г. Институтом совместно с ведущими вузами г. Москвы создан ряд новых научно-образовательных центров (НОЦ). Среди них:

• НОЦ ИНХС РАН и Факультета наук о материалах МГУ им. М.В. Ломоносова "Мембраны и каталитические мембранные процессы в нанотехнологии";
• НОЦ ИНХС РАН и Химического факультета МГУ "Ресурсосберегающие процессы нефтехимии и нефтепереработки";
• НОЦ ИНХС РАН и Химического факультета МГУ «Физико-химические методы создания нанокомпозитов на основе полимерных матриц».

Кроме того, существующие учебно-научные центры ИНХС РАН – РХТУ им. Менделеева и ИНХС РАН – МИФИ были преобразованы в НОЦ «Полимерная нанохимия для высоких технологий» и «Молекулярно-селективные явления, процессы и нанотехнологии», соответственно.

Форма научно-образовательного центра позволяет объединить творческие потенциалы ИНХС РАН и вузов, вовлекать студентов вузов в выполнение научных исследований на передовом оборудовании непосредственно в процессе обучения.

Награды и премии

Премия Правительства РФ в области  науки и техники для молодых ученых за 2007 год
Е.Н. Орлов, Е.Е. Антипов, Е.М. Орлова – за работу «Разработка и внедрение в практику химико-аналитической методологии газохроматографического анализа стероидных гормонов для диагностических целей» (Постановление Правительства РФ  от 27.02.2008.г. № 122)

Премия РАН для молодых ученых за работы в области энергетики и смежных наук «Новая генерация»
М.Г. Шалыгин за разработку мембранного модуля для выделения энергоносителей из биогаза.

Премия МАИК «Наука» /Интерпериодика за лучшую публикацию года

• Ю.А.Лебедев «Теплофизика высоких температур»
• А.В.Субботин «Высокомолекулярные соединения»
• А.Я.Малкин «Коллоидный журнал»

Золотая медаль и диплом XI Международного салона промышленной собственности «Архимед-2008», Москва
В.А. Герасин,  С.В. Котомин, Е.М. Антипов за работу «Технология извлечения цветных металлов из отходов кабелей отжимным методом»

Медаль и диплом Международной выставки «Лаб Экспо – 2008» Москва
С.В. Котомин за работу «Разработка трибометра для нитей и полимеров»

Грант Президента РФ «Поддержка молодых российских учёных»
д.ф.-м.н. Я.В. Кудрявцев

Стипендия Фонда поддержки отечественной науки для аспирантов
аспирант М. Бермешев

• аспирант Т.Горяинова,
• аспирант М.Бермешев,
• аспирант В.Карбушев,
• аспирант А.Федотов,
• аспирант А.Чаусов