1. Энергосберегающее импульсно-детонационное горелочное устройство.
В рамках Государственного контракта на основе многомерных газодинамических расчетов и экспериментальных исследований разработан, изготовлен и испытан первый в мире экспериментальный образец энергосберегающего импульсно-детонационного горелочного устройства на природном газе – прообраз промышленных горелочных устройств нового поколения, совмещающих комбинированное воздействие на объекты, обдуваемые продуктами горения: ударно-волновое (механическое) и тепловое. Концентрация химической энергии горючего в детонационной волне позволяет значительно повысить эффективность и мощность горелки при существенном (в несколько раз) снижении выхода вредных веществ, в частности оксидов азота. В скором времени такие горелки могут использоваться в энергетике, металлургии и в обрабатывающей промышленности (Направление ФИ РАН №5.5. Авторы: д.ф.-м.н. Фролов С.М. и др.; ИХФ РАН).
2. Катализаторы окисления серосодержащих примесей в углеводородном сырье.
Разработаны высокоэффективные металлокомплексные катализаторы окисления меркаптанов (евразийский патент № 012807, Патенты РФ № 2408426, 2408658) на основе комплексов соединений переходных металлов и алифатических аминов для демеркаптанизации нефти и нефтяных дистиллятов. Катализаторы позволяют проводить окисление серосодержащих примесей в углеводородном сырье, исключая стадии щелочной экстракции и утилизации сернисто-щелочных стоков в промышленных процессах демеркаптанизации природных углеводородов и продуктов их переработки. Катализаторы прошли промышленную апробацию на ГПЗ ООО «Газпром добыча Астрахань», в процессе очистки газоконденсатного мазута от сероводорода и легких меркаптанов получено 10000 тонн продукта, соответствующего ГОСТ. В ходе непрерывного опытно-промышленного пробега по бесщелочной демеркаптанизации нефти ТОО «Казахойл-Актобе» на месторождении «Алибекмола» получено 120000 тонн товарной нефти при среднесуточной добыче 3000 тонн. В 2012 году планируется проведение опытно-промышленных испытаний и ввод в эксплуатацию на объектах России и стран СНГ. (Направление 5.1. Авторы: д.х.н. Новокшонова Л.А., к.х.н. Гаврилов Ю.А., Плетнева И.В., Силкина Е.Н., ИХФ РАН)
3. Управляемый синтез и модификация единичных наноструктур – «нанолаборатория».
Разработан новый комплекс экспериментальных методов на основе сверхвысоковакуумной зондовой микроскопии и спектроскопии, предназначенный для исследования физико-химических свойств единичных наноструктур. Впервые обнаружена хемосорбция водорода на наночастицах золота и азота на наночастицах платины, что ранее не наблюдалось на массивных образцах. Впервые измерена кинетика взаимодействия водорода с кислородом, адсорбированным на единичной наночастице платины, и определены кинетические параметры процесса. Доказано, что каталитические свойства наноразмерных металлических кластеров зависят от среднего расстояния между ними, что свидетельствует о важной роли межкластерного взаимодействия в катализе. Предложена модель молекулярного холодильника: охлаждение электродов происходит при туннельно-резонансном токе через адсорбированную молекулу. На описанные методы получен патент на изобретение Российской Федерации №2397138. (Направление 5.2. Авторы: д.х.н. Шуб Б.Р., д.ф.-м.н. Гришин М.В., к.ф.-м.н. Гатин А.К., ИХФ РАН)