Данный том завершает серию монографий "Катализ", составленную коллективом авторов под редакцией известного американского специалиста по катализу проф. Эмметта. В томе VII рассматриваются катализаторы крекинга, каталитическая дегидратация и гидратация, окисление углеводородов, окисление аммиака, метаноаммиачных смесей, окиси углерода и сернистого газа, механизм каталитического окисления и другие реакции. Книга предназначена для широких кругов научных работников и инженеров нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности, работников проектных и исследовательских учреждений и химиков, работающих в области катализа и органической химии.

Исследовано каталитическое окисление изопропилбензола молекулярным кислородом в присутствии тетрафенилпорфинов Со, Си, Zn, In, Sn, AI. Показано, что тетрафенилпорфины Со, Си и Zn являются очень активными катализаторами, т. к. наряду с активацией кислорода катализируют распад гидроперекиси изопропилбензола. Тетрафенилпорфины In, Sn, Al менее активны в изученной реакции, поскольку они не катализируют распад гидроперекиси. Найдено, что каталитическая активность тетрафенилпорфинов металлов изменяется антибатно их потенциалам электрохимического окисления, за исключением тетрафенилпорфина Си.

Изучено окисление изопропилбензола в присутствии тетрафенилпорфинов Co, Cu, Zn, Al, In. Показано, что каталитическая активность тетрафенилпорфинов металлов зависит от металла-комплексообразователя в молекуле тетрафенилпорфина.

В книге рассмотрены процессы окислительной переработки основных компонентов каменноугольной смолы: нафталина, фенантрена, метилнафталинов, хинолина и др. Проводится сопоставление различных технологических процессов окисления воздухом и кислородом в паровой и жидкой фазах, перспективы применения других окислителей, озона надуксусной кислоты, приводятся сведения о механизме окисления. Книга рассчитана на инженерно-технических работников, работающих в области выделения и переработки ароматических соединений.

Книга является первой в мировой литературе монографией, посвященной активации насыщенных, ароматических, а также олефиновых и ацетиленовых углеводородов, т. е. реакциям, протекающим с расщеплением связей C-H и С-С. Обсуждаются реакции окислительного присоединения метана и его гомологов к комплексам металлов, активация связи С-Н солями платины и окисление алканов комплексами высоковалентных металлов. Описываются реакции замещения атома водорода в ароматических, олефиновых и ацетиленовых углеводородах. Рассматривается окисление углеводородов, происходящее в живой клетке под действием ферментов, а также моделирование этих процессов с участием металлокомплексных катализаторов. Книга предназначена для специалистов в области катализа, органической, физической и металлоорганическое химии, биохимии, экологии, нефтехимического синтеза.

Создан композиционный материал на основе нановолокнистого оксигидроксида алюминия, активированного наночастицами металлов (Ag, Co, Fe, Cu). Изучены его каталитические свойства в реакции окисления изопропилбензола. Показано, что оксогидроксид алюминия можно использовать в качестве носителя при создании композиционных материалов. Процесс окисления изопропилбензола в присутствии активированного оксогидроксида алюминия проходит селективно с образованием преимущественно гидропероксида изопропилбензола.

В монографии освещены различные аспекты катализа процессов получения синтетических жидких и газообразных топлив, органических веществ из угля и древесины. Рассмотрены особенности применения катализаторов в переработке твердого топлива, примеры использования гомо- и гетерогенных катализаторов окислительно-восстановительного и кислотно-основного действия в процессах пиролиза, окисления, газификации, ожижения угольного и растительного сырья, гидролиза и делигнификации древесины. Обсуждены вопросы создания экологически уравновешенных технологий комплексной переработки твердого органического сырья на базе интегрирования каталитических процессов. Книга представляет интерес как для научных сотрудников, специализирующихся в области катализа, углехимии, химической переработки древесины, так и для инженерно-технических работников химической, углехимической, лесохимической, целлюлозно-бумажной отраслей промышленности. Монография может быть полезна при чтении курсов лекций по вопросам органического катализа, углехимии и лесохимии.

В реакции окислительного каталитического превращения природного газа изучено влияние высших углеводородв С2-С3 и сероводорода на процесс синтеза этилена. Показано, что присутствие высших углеводородов увеличивает производительность по этилену. При осуществлении реакции димеризации метана и дегидрирования С2-С3 углеводородов наблюдается перегрев реактора со снижением селективности процесса. Предложен способ реализации конверсии природного газа в этилен.

Сборник составлен по материалам Второй Всесоюзной конференции по окислению органических соединений в жидкой фазе. В нем содержатся экспериментальные и теоретические работы в области механизма реакций жикофазного окисления, выполненные в последнее время в различных научных центрах СССР. Освещены вопросы практического приложения научных исследований в этой области к созданию новых и совершенствованию существующих химических производств. Сборник может быть рекомендован в качестве информационного источника и пособия для повышения квалификации научных сотрудников и инженеров, работающих в области процессов окисления, а также для аспирантов и студентов химических вузов.

Справочник состоит из 66 таблиц-схем, посвященных производным одного или нескольких элементов периодической системы и их взаимным превращениям. Для отдельных соединений приведены их физико-химические и структурные характеристики, а также пути синтеза и дальнейших химических превращений. Положение каждого соединения на поле таблицы однозначно определяется степень окисления центрального атома и природой лиганда. Это значительно облегчает поиск информации. Список литературы по основным соединениям каждого элемента позволяет использовать "Таблицы" для знакомства с некоторыми публикациями последних 25 лет. Справочник предназначен для студентов, преподавателей и аспирантов институтов и университетов, а также химиков различных специальностей.

Сборник охватывает широкий круг актуальных вопросов по металловедению и коррозии металлов: диаграммы состояния, композиционные материалы, нитевидные кристаллы, жидкое состояние металлов, разработка новых нержавеющих и криогенновязких малодефицитных сталей, ТМО сталей и коррозия металлов в различных агрессивных средах. В настоящий сборник, в отличие от предыдущего, включены исследования по структуре бора, боридным фазам переходных металлов, высокотемпературному окислению хрома, по внедрению некоторых сталей и сплавов в производство, а также по истории техники. Сборник может быть полезен металловедам, термистам, коррозионистам и другим специалистам, работающим по исследованию структуры и свойств различных металлов и сплавов.

Исследуются процессы диффузионного массопереноса в бинарных и многокомпонентных системах. Большое внимание уделяется изучению кинетики диффузии в процессах спекания металлических порошков, диффузионной металлизации внутреннего окисления, импульсного облучения электронами и т. д. Сборник может быть полезен специалистам, занимающимся вопросами металлизации и металловедения, а также студентам и аспирантам.

Изложены результаты исследований и теоретических разработок в области нанесения и использования защитных плазменных покрытий. рассмотрены механизм сцепления порошкового покрытия с подложкой, кинетика окисления напыляемых материалов. Изучено влияние абразивного износа на структуру и свойства плазменных покрытий. Дана оценка структуры порошковых покрытий и их исследований с помощью метода термодифференциального анализа. Описана возможность сварки биметалла титан-сталь с применением плазменных покрытий в качестве разделительного слоя. Книга рассчитана на научных и инженерно-технических работников, занимающихся разработкой, изучением износостойких плазменных покрытий и вопросами, связанными с порошковой металлургией.

Представлены результаты научно-исследовательских работ в области получения, исследования и применения нанодисперсных нитридов и оксидов металлов. Приведены физико-химические и технологические характеристики нанодисперсных нитридов и оксидов, синтезированных в плазме дугового разряда низкого давления. Большое внимание уделено применению нанодисперсных порошков в качестве наполнителей полимерных композиционных материалов, позволяющих разрабатывать нанокомпозиционные полимерные материалы с высокими эксплуатационными характеристиками для перспективных отраслей машиностроения. Предназначено специалистам, инженерам, научным работникам, аспирантам, магистрантам, студентам старших курсов, занимающихся созданием, исследованием и внедрением новых перспективных материалов и нанотехнологий.

В четвертом (3-е издание вышло в 1981 г.) издании дано описание важнейших исходных веществ и производств многотоннажных органических продуктов. Материал систематизирован по типовым химическим процессам: галогенирование, гидролиз, гидратация и дегидратация, этерификация, амидирование, сульфатирование, сульфирование и нитрирование, окисление, гидрирование и дегидрирование. Книга предназначена для студентов химико-технологических специальностей вузов. Она предстваляет также интерес для специалистов, работающих в области основного органического синтеза и нефтехимии, а также смежных отраслей химической технологии.

Книга является третьим, переработанным изданием учебника для химико-технологических вузов (2-е издание вышло в 1975 г.). В книге описано производство важнейших органических продуктов (в настоящем издании сокращены или исключены описания устаревших или менее значительных производств, расширены или написаны заново разделы по перспективным процессам). Материал, как и раньше, расположен по принципу химической общности процессов. Это позволяет подробно рассмотреть теорию и механизм реакций, обосновать выбор технологических параметров и реакционной аппаратуры. По важнейшим производствам проведено технико-экономическое сопоставление. Книга представляет также интерес для химиков, инженеров и техников основного органического синтеза и других отраслей химической технологии.

Монография посвящена кислородным соединениям РЗЭ и элементов VI группы периодической системы в различных степенях окисления. Изложены сведения по фазовым диаграммам двойных и более сложные систем, методам синтеза соединений, их структуре и физико-химическим свойствам. Описаны возможные области применения в народном хозяйстве. Для специалистов по неорганической и физической химии, кристаллохимии и некоторым областям материаловедения.

Настоящее издание - второй выпуск книги «Нанотехнологии в электронике», вышедшей несколько лет назад. Каждую из частей книги представляет группа авторов, активно развивающих данное направление в Национальном исследовательском университете «МИЭТ». Коллектив авторов старался осуществить частичную преемственность материала, содержащегося в первом выпуске, однако структура книги существенно изменилась: группировка статей по условным разделам (теоретико-экспериментальные работы, методы исследований, технологии, приборы и устройства) представляется более правильной с точки зрения понимания общего направления работ в МИЭТ. Каждая из работ представляет собой законченный научный труд обзорного или обобщающего характера, либо является частью оригинальных исследований, полученных в последние 3-5 лет. Книга представляет интерес для специалистов, аспирантов и студентов, работающих в области нанотехнологии и смежных областях.

Приведены физико-химические исследования товарного и отработанного вакуумных масел марки ВМ-4. На модельной системе показана возможность биохимического окисления отработанного вакуумного масла углеводородокисляющими микроорганизмами. Численность микроорганизмов в процессе окисления углеводородов, входящих в состав отработанного масла, возрастает до десятков миллиардов клеток на миллилитр среды. Эффективность окисления углеводородв, входящих в состав масла, составляет 24-26% в зависимости от первоначальной концентрации.

Методом РФЭС исследованы химический состав, структура и свойства промотированной Н3РО4 поликристаллической серебряной фольги. Показано, что поверхность промотированного образца содержит кислород, находящийся в двух основных состояниях с энергией связи 531.1 и 533.0 эВ. Под действием температуры происходит образование кластеров серебра, распределенных в матрице полифосфата. Согласно ТПД-экспериментам, поверхность промотированного катализатора содержит прочносвязанную форму кислорода, десорбирующуюся при температуре ~900 К. В работе высказано предположение, что активными центрами поверхности фосфорпромотированного катализатора являются кластеры серебра, стабилизированные фосфатной матрицей.

В лабораторных условиях исследовано влияние света, моделирующего солнечный спект, трансформированного светокорректирующей пленкой, на ферментативную окислительную активность микроорганизмов в жидкой среде, загрязненной нефтью в концентрации 2%. В условиях применения светокорректирующей пленки, как укрывного материала, возрастает численность микроорганизмов, повышается их ферментативная активность. При этом каталазная и дегидрогеназная активность увеличивается в 2-2,5 раза, динамика накопления альдегидов возрастает в 2,5 раза. По данным ГЖМ-, ЯМР- и ИК-спектрометрии процессы биохимического окисления углеводородов нефти протекают в 2-3 раза быстрее, по сравнению с контрольным вариантом.

Созданы каталитические системы для процесса окисления кумола на основе активированных серебром углеродных нанотрубок. Показано, что серебро находится на поверхности углеродных нанотрубок в нанокристаллическом состоянии и имеет размеры 15-20 нм. Сделан вывод, что использование полученных каталитических систем в процессе окисления кумола молекулярным кислородом позволило существенно снизить температуру процесса и повысить селективность.

Изучена каталитическая активность бинарных ванадий-молибденовых и ванадий-вольфрамовых оксидных систем в процессе окисления этиленгликоля. Высокую активность в парциальном окислении этиленгликоля с образованием формальдегида и муравьиной кислоты проявляют катализаторы с содержанием вводимого в V2O5 оксида металла до 30 мол. %. Увеличение количества добавки выше 30 мол. % приводит к смене направления процесса в сторону образования эфиров этилен-гликоля.

Изучена каталитическая активность ряда оксидов металлов в процессе окисления этиленгликоля.

Показана возможность эффективного биохимического окисления смеси отработанных вакуумных масел с помощью углеводородокисляющих микроорганизмов, представителей видов:Arthrobacter globiformis, Baciillus cereus, Pseudomonas stuzeri и Р.purida. Численность микроорганизмов в процессе окисления углеводородов, входящих в состав отработанного масла, возрастает на 5-9 порядков, до 30*10 в девятой КОЕ/мл среды. Предлагаемый метод, включающий удаление продуктов метаболизма в процессе эксперимента, обеспечивает эффективность биодеструкции на уровне 69 % за 30 сут. при исходной концепции отработанного масла как 25 %, так и 50 %. Проведены физико-химические исследования смеси отработанных вакуумных масел до и после биодеструкции. Установлено, что обработанное масло практически не содержит свободных кислородсодержащих соединений. Все промежуточные продукты метаболизма переходят в водную фазу и подвергаются полной минерализации либо включаются в метаболизм бактериальной клетки.

В результате лабораторных исследований экспериментально показана возможность биохимического окисления смеси жидких органических радиоактивных отходов (ЖОРО) ассоциацией углеводородокисляющих микроорганизмов (УОМ): Arthrobacter globillus cereus, Pseudomonas stutzeri и P. putida. Установлено, что при культивировании УОМ на среде с радиоактивными отработанными маслами их численность возрастает на 5-6 порядков и достигает (6-8)*10 в девятой степени КОЕ/мл. Предлагаемый метод культивирования, включающий частичное удаление продуктов метаболизма в процессе эксперимента, обеспечивает эффективность биодеструкции на уровне 80-82 % за 60 сут при исходных концентрациях радиоактивного отработанного масла 50 и 25 % от общей массы отходов. Общая а-радиоактивность и содержание радионуклидов в отработанном масле снизились на 37-43 % от исходного содержания. В результате проведенных экспериментов показано, что с применением ассоциации исследованных УОМ можно снизить концентрацию ЖОРО более чем в 5 раз, а также подготовить жидкие радиоактивные отходы к дальнейшей перераблтке традиционными способами.

С применением методов ИК-спектрометрии и хромато-масс-спектрометрии исследованы процессы биоокисления углеводородов нефти и определены наиболее значимые биоиндикаторы. характеризующие активность биодеструктивных процессов в условиях глубинных скважин Вахского месторождения.

Исследовано влияние высоковязкой нефти Ашальчинского месторождения на оксигеназную активность аборигенной почвенной микрофлоры. После периода адаптации (10 сут) общая численность гетеротрофных микроорганизмов возрастает от (0,6-0,7)*10-6 до (890-990)*10-6 КОЕ/г; при этом происходит снижение биоразнообразия и в 3-4 раза возрастает активность почвенных ферментов. За 180 сут. эксперимента общая утилизация нефти в среднем составила 85,0% от ее исходного количества. При этом все нефтяные фракции подверглись окислению: общая деструкция масел (алканы, изоалканы, нафтены, арены) сотавила в среднем 86,9%. Установлено, что биохимическая трансформация высокомолекулярных гетероорганических соединений (ВМГС) нефти протекает одновременно с минерализацией более легких фракций. Утилизация смол и асфальтенов в среднем составила 86,8 и 55,1%, соответственно. Доказано, что в процессе окисления ВМГС происходит уменьшение их молекулярной массы за счет деградации алкильных заместителей, а также за счет частичного разрушения ароматических и нафтеновых циклов.