Бостан А. І. Окислювальне сполучення метану на перовскитних каталізаторах в нестаціонарних умовах.

Синтезовано і досліджені в реакції ОСМ перовскити складу АВО3, де А - Sr, Ba, La; B - Co, Mn, Ni, а також системи з частковим заміщенням А і В на лужні метали. Показано, що найбільш активними каталізаторами процесу ОСМ виявилися Ni-вмісні, найменш активними - Mn-вмісні, а найбільш стабільними в роботі Со-вмісні перовскити. Встановлено, що модифікування перовскитів катіонами лужних металів приводить до збільшення як питомої каталітичної активності, так і селективності за С2-вуглеводнями; це може бути пов'язано зі зростанням дефіциту кисню (концентрації кисневих вакансій) в перовскитній структурі. Розроблено високоселективні і активні каталізатори процесу ОСМ на основi SrCoO3. Зразок складу Sr0.75Na0.125K0.125CoО3, працює стабільно (50 годин), зберігаючи високу селективність за С2-вуглеводнями (> 90%) при 1023 К. Перовскитний каталізатор SrLi0.75Co0.25O3-x в інтервалі температур 973-1048 К виявив 100% селективність за вищими вуглеводнями. Показано, що в періодичному каталітичному режимі, за рахунок того, що метан і кисень реагують з оксидним каталізатором поперемінно, процес ОСМ є більш селективним відносно вуглеводнів С2+, ніж у стаціонарному. На підставі дослідження кінетики реакції ОСМ на перовскитних каталізаторах за нестаціонарних умов установлено, що реакції утворення С2-вуглеводнів і діоксиду вуглецю характеризуються першим і, відповідно, нульовим порядком за метаном. Згідно данним ТАР (Temporal Analysis of Products) запропоновано механізм ОСМ-процесу в нестаціонарних умовах. Запропоновано шляхи підвищення ефективності процесу ОСМ в періодичному режимі, що можуть бути застосовані в дослідно-промислових установках прямого перетворення метану в вищі вуглеводні.