Отзыв ведущей организации (Железосодержащие наноразмерные катализаторы «ядро-оболочка» в реакции Фишера-Тропша синтез, структура, свойства, кинетические аспекты)

«Утверждаю» й работе ерситет» Адипович ля 2017 г. ФГБОУ ВО «Уфимский нефтяно д.т.н., профес отзыв ведущей организациио диссертационной работе Аль Хазралжи Абдул Кадир Хуссейн Нима «Железосодержащне наноразмерныекатализиторы «ядро — оболочка» в реакции Фишера— Тропша: синтез, структура, свойства, кинетические аспекты», представленной на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальностям 02.00.04 — Физическая химия (химические науки) и 02.00.13 — Нефтехимия (химические науки) Актуальность и перспективность работ, связанных с созданием и развитием новых технологий получения искусственного жидкого топлива, повышением экономической эффективности и экологической чистоты химических процессов, осуществлением превращений в мягких условиях, всемерным внедрением энергосберегающих технологий на современном этапе развития промышленности, несомненна.

Это безальтернативное направление не может быть реализовано без всемерного развития и внедрения каталитических процессов. К настоящему времени в промышленность внедрены достаточно эффективные катализаторы целой группы процессов, известных как синтезы Фишера-Тропша (СФТ). Тем не менее, продолжается развитие и расширение областей применения этих, поистине неисчерпаемых по своему многообразию, реакций. Перспективность использования СФТ также связывают и с возможностью получения ценных углеводородных соединений из дешевого сырья, например, бытового мусора, отходов лесного и сельского хозяйства и т.д. Этот фактор является крайне важным для решения экологических задач. Практическая реализация каталитических процессов с высокими показателями позволяет создавать новые эффективные технологии.

Диссертационная работа Аль Хазраджи Абдул Кадир Хуссейн Нима посвящена разработке новых перспективных каталитических систем на основе наноразмерных железосодержащих катализаторов типа «ядро — оболочка», а также всестороннему изучению закономерностей протекания СФТ.

Актуальность работы не вызывает сомнений, поскольку она направлена на разработку новых подходов для реализации каталитических процессов и изучение природы селективности в гетерогенном катализе. Диссертационная работа построена традиционно. Она состоит из введения, литературногообзора, экспериментальной части, обсуждения результатов, выводов и списка литературы. Диссертация изложена на 124 страницах, содержит 13 таблиц, 42 рисунка. Список цитируемой литературы включает 19б наименований. В литературном обзоре (глава 1) дана краткая информация об истории СФТ,приведены сведения о целевых и нецелевых продуктах, рассмотрена термодинамика и механизм синтеза углеводородов из СО и Нь рассмотрены особенности молекулярно-массового распределения продуктов СФТ.

Описаны катализаторы СФТ на основе рутения, никеля, кобальта н железа. Рассмотрены особенности формирования активных центров катализаторов СФТ. Описаны различные методы получения металл-содержащих наночастиц. Всесторонний н детальный анализ литературных данных обусловил четкую постановку задачи и цельность всей работы. В экспериментальной части(глава 2)изложены методики проведенияэкспериментов, физико-химических исследований катализаторов, анализа исходных веществ и продуктов реакций.

Описан синтез железо-полимерных каталитическнх дисперсий для трехфазного СФТ, представлены их характеристики. Описаны установки и методики проведения каталитического эксперимента. Изложены методики проведения физико-химических исследований каталитических дисперсий: ИК-Фурье-спектроскопия,брензтенография (РФА), динамическое рассеяние света (ДРС), атомно-силовая микроскопия (АСМ). приводится подробное описание методик проведения реакций, очистки растворителей и реагентов, синтеза катализаторов и анализа продуктов, применяемых физико-химических методов анализа.

Особое внимание в работе уделяется проблемам идентификации продуктов, исследованию состава и строения каталитических дисперсий и реакционных систем. Эта часть работы потребовала от автора весьма широкого и„в то же время, рационального использования современных физико- химических н кинетических методов и подходов. Следует отметить творческий подход и умелое применение инструментальных методов к весьма сложным с точки зрения методики объектам, что свидетельствует о высоком уровне проведенного исследования и не оставляет сомнений в его достоверности, надежности полученных результатов и в обоснованности сделанных выводов. Обсуждение собственных экспериментальных результатов представлено в Главе 3 диссертации.

Внимательно ознакомившись с ними, не перестаешь удивляться поистине неисчерпаемому многообразию каталитическихсистем и технических возможностей для реализации СФТ. Железосодержашие катализаторы, многократно используемые в этих синтезах, открывают свои новые, порой неожиданные грани. Но для выявления этих возможностей исследователю необходимо обладать особым химическим и каталитическнм чутьем, знаниямн н навыками в синтезе, физико-химическом анализе, владеть основами теоретической химии и химической технологии. Такие качества убедительно продемонстрированы в представленной работе.

Автору удалось сформировать трехфазные желез осодержащие каталитнческие системы, охарактеризовать их и изучить каталитическне свойства, варьируя условия для получения различных продуктов и фракций углеводородов. Основными результатами являются следующие: 1.Впервые осуществлен системный подход к изучению трехфазного СФТ в присутствии наноразмерных железополимерных каталнтических дисперсий, 2.

Разработана весьма перспективная наноразмерная железополимерная каталитическая дисперсия для трехфазного СФТ, позволяющая с повышенной селективностью получать жидкие алифатнческие углеводороды. 3. На основании экспериментальных данных проведен анализ кинетическихзакономерностей СФТ, в котором ключевой стадией является аде орбция СО.

Предложены различные кинетические модели процесса, протекающего в присутствии наноразмерных железополимерных катализаторов. 4, Особенно интересными представляются результаты поисследованию влияния природы полимерного компонента на строение наноразмерных железосодержащнх каталитических композиций 1п-зйц в углеводородной среде, закономерности протекания трехфазного СФТ и состав жидких продуктов синтеза - алнфатических углеводородов и кислородсодержвщих соединений. Перечисленные результаты определяют научную новизну диссертационной работы. Практическая значимость работызаключается в разработке методик формирования наноразмерных железосодержащих каталитических дисперсий, позволяющих с высокими показателями получать жидкие алифатические углеводороды.

Определены закономерности синтеза наноразмерных железополимерных каталнтнческих дисперсий с заданными свойствами н размерами частиц. Оптимизированы условия синтеза и активации наноразмерных железополимерных каталитических дисперсий, а также проведения процесса СФТ в их присутствии. Предложенные кннетически модели дают возможность оптимизировать реализацию трехфазного СФТ с целью повьппения его групповой селективности.

Используемые в данной работе методологические подходы могут быть применены для комплексного исследования трехфазного СФТ. Принципиальных недостатков работа не содержит, однако, по ней можно сделать следующие замечания: 1. Значительная часть литературного обзора посвящена сравнительному анализу железосодержащих гетерогенных катализаторов в реакциях Фишера-Тропша. Однако, при обсуждении собственных результатов, автором, как нам кажется, уделяется недостаточное внимание сопоставлению показателей полученных в работе и известных каталитических систем. 2.Было бы целесообразно уделить более серьезное внимание сопоставлению размеров частиц в каталитических дисперсиях до и после проведения эксперимента.

Происходит ли их агломерация? В какой мере это может влиять на каталитическую активность и селективность процесса? З.В методической части работы приведены данные, подтверждающие протекание процесса в кинетической области. Однако, рассматриваемая реакционная система настолько сложна, что следовало бы указать границы параметров, определяющих кинетическую, внутри- и внешне- диффузионную области протекания процесса.

Влияет ли на этот показатель природа используемого полимера? Отмеченные замечания, носящие, скорее, характер пожеланий, не снижают общего благоприятного впечатления от представленной работы. Она выполнена на высоком экспериментальном уровне, свидетельствует о глубоком понимании автором физико- химических подходов к формированию и анализу сложных гетерофазных систем, а также различных модификаций гетерогенного катализа. Умелое использование автором набора физико-химических и кинетических методов наряду с экспериментальным мастерством не оставляет сомнений в его высокой квалификации. Основные результаты и положения работы представлены в 3 публикациях в рецензируемых научных журналах, входящих в перечень ВАК РФ, а также широко обсуждены на научных форумах.

Автореферат, в полной мере отражает содержание диссертации. Работа является целостным научным исследованием, в котором решены поставленные задачи, связанные с получением и исследованием свойств новых наноразмерных железополимерных катализаторов для трехфазного процесса Фишера-Тропша. Полученные автором результаты могут быть использованы при чтении соответствующих курсов лекций студентам химических и химико-технологических факультетов КНИТУ, ИГУ„ МГУ, СПбГУ, НГУ, УНГТУ и др., а также в научных исследованиях, проводимых в институтах химического профиля: ИрИХ им.