Кустов Леонид Модестович Кустов Леонид Модестович

Учёные степень и звание: проф., д.х.н

Занимаемые должности: заведующий лабораторией "Структурированные наноразмерные катализаторы и адсорбенты для комплексной переработки природного, попутного и биогаза литические системы" в НИТУ "МИСиС"

Университет основной работы
Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН

Страна: Россия

Название кафедры/лаборатории 
Лаборатория разработки полифункциональных катализаторов

Научные направления 
катализ, наноматериалы, гибридные наноматериалы, адсорбенты, «зеленая» химия, спектроскопия наноматериалов

Область научных интересов 
катализ, наноматериалы, гибридные наноматериалы, адсорбенты, «зеленая» химия, спектроскопия наноматериалов, комплексная переработка  природного, попутных нефтяных газов и биогаза, каталитический синтез органических соединений

Победитель открытого международного конкурса на получение грантов НИТУ "МИСиС" для поддержки научных исследований в области нового научного направления, проводимых под руководством ведущих ученых и организации новой лаборатории 

Основные научные достижения 

Разработаны или находятся в стадии разработки следующие катализаторы и каталитические процессы:

Парциальное и полное окисление различных субстратов

Окисление ароматических углеводородов в фенолы под действием закиси азота (использование активирующих добавок к сырью); разработанные системы превосходят катализатор фирмы Solutia (процесс Alphox); в настоящее время разрабатывается нетрадиционный метод окисления ароматических углеводородов с использованием воздуха в качестве окислителя;

-  Конверсия пропана в акриловую кислоту (новый подход к активации пропана);

-  Окислительное дегидрирование низших парафинов (использование СВЧ и холодной плазмы для активации парафина, применение CO2 в качестве окислителя); разработаны исключительно эффективные катализаторы для окислительного дегидрирования этана в этилен;

-  Удаление оксидов азота (DeNOx) путем их восстановления углеводородами, новые системы основанные на поглощении NO2;

-  Эпоксидирование олефинов (исследованы новые катализаторы, приготовленные на основе ячеистых носителей, таких как металлические сетки, пены и фольга с оксидным покрытием);

-  Полное окисление углеводородов и следовых количеств летучих органических соединений (VOC) в вентиляционных газах (ячеистые и гранулированные катализаторы);

-  Селективное окисление  CO в смеси CO+H2;

-  Окисление олефинов (Wacker процесс) на гетерогенных катализаторах на основе хитозанов.

-  Парциальное окисление различных субстратов в суперкритических условиях;

-  Окисление альдегидов в карбоновые кислоты

Процессы гидрирования

-  Гидрирование ароматических углеводородов, сероустойчивые катализаторы, селективное гидрирование бензола в смеси с алкилароматическими углеводородами (толуолом);

-  Раскрытие циклов ароматических и нафтеновых углеводородов;

-  Гидрирование альдегидов в спирты;

-  Гидрирование диенов в олефины;

-  Удаление (гидрирование) ацетилена и фенилацетилена из олефинов (этилена и стирола); для удаления фенилацетилена предложены оригинальные методы, основанные на окислении фенилацетилена и его поликонденсации;

-  Гидрирование N-гетероциклов;

-  Гидродехлорирование фреонов (CFC) и CCl4;

-  Гидрирование нитроароматических углеводородов;

-  Гидрирование ароматических циклов и двойных связей в полимерах на гетерогенных катализаторах;

-  Селективное гидрирование бутин-1,4-дила;

-  Гидрогенолиз сложных эфиров в α-спирты.

Конверсия метана

-  Окислительная конденсация метана на ячеистых катализаторах;

-  Конверсия метана (парциальное окисление кислородом или воздухом) в синтез-газ на ячеистых катализаторах.

Кислотно-основный катализ

-  Скелетная изомеризация C:\TMP\Ref.6,1,18.htmпарафинов C4-C16;

-  Одностадийный процесс получения изобутилена из н-бутана (дегидроизомеризация)C:\TMP\Ref.6,1,20.htm;

-  Нитрование ароматических углеводородов (получение нитробензола, нитро- и динитротолуолов, динитронафталинов);

-  Дегидрохлорирование 1,2-дихлорэтана (получение винилхлорида);

-  Алкилирование ароматических углеводородов и фенолов (твердые кислоты и ионные жидкости);

-  Алкилирование C4 в ионных жидкостях;

-  Алкилирование бензола легкими парафинами.

Другие процессы

-  Каталитический метатезис функциональных олефиновых соединений и ненасыщенных циклических углеводородов (синтез α-олефинов), метатезис природных триглицеридов (растительные масла в ценные продукты);

-  Селективный синтез α,ω-диенов C6-C10;

-  Удаление серусодержащих соединений из нефтепродуктов (бензин, дизельное топливо) с использованием нового метода, основанного на реакциях в ионных жидкостях при комнатной температуре;

-  Ароматизация метана и этана на цеолитных и оксидных катализаторах (суперкислоты);

-  Карбонилирование ароматических углеводородов в ионных жидкостях (реакция Гаттермана-Коха);

-  Электрокаталитическое окисление углеводородов и серусодержащих соединений в ионных жидкостях;

-  Электрокаталитическая полимеризация ароматических углеводородов и гетероциклических соединений в ионных жидкостях (синтез проводящих полимеров и фотохромов).

В лаборатории ведутся синтезы новых материалов, в том числе методом золь-гель осаждения, таких как оксидные неорганические материалы, проводящие полимеры, структурированные (ячеистые) катализаторы и носители (сетки, пены, фольги). Имеются возможности и проводятся широкомасштабные исследования воздействия нетрадиционных методов активации катализаторов (холодная плазма, микроволновое излучение, пучки быстрых электронов, ультразвук).

Разработаны принципиально новые, дешевые и исключительно эффективные материалы для хранения водорода с емкостью до 6-7 вес. % (в перспективе до 8-10 вес. %), выгодно отличающиеся от традиционных систем на основе интерметаллидов и углеродных нанотрубок.  Диапазон рабочих температур – 300-600 К, давлений – до 10-30 атм. Время заправки системы – около 15  мин. Имеется демонстрационная установка и ведутся работы по проектированию и подготовке к производству коммерческих изделий, в том числе портативных, для использования в бытовых устройствах и автомобиле (fuel cells).

Разработан комбинированный процесс, сочетающий гидрирования ароматических углеводородов с раскрытием циклов и скелетной изомеризацией углеродной цепи (конверсия ароматических углеводородов, таких как бензол, алкилбензолы, полициклические ароматические соединения) в изопарафины. Имеются эффективные катализаторы для частичной изомеризации длинноцепочечных (высших) парафинов С10-С20 с целью получения монометилзамещенных парафинов (решение проблемы зимнего дизельного топлива).

Низкотемпературные расплавы солей (ионые жидкости), содержащие органический катион типа N-алкиламмония или N-алкилпиридиния и неорганический анион, например AlCl4-, BF4-, PF6-, представляют собой новый класс экологически чистых растворителей и каталитических сред. Они негорючи, нетоксичны, нелетучи, имеют уникальные электрохимические сольватирующие и каталитические свойства. Ионные жидкости перспективны в следующих процессах, разрабатываемых в лаборатории ИОХ РАН:

·       Олигомеризация олефинов, в частности, димеризация бутенов и пропилена;

·       Диспропорционирование и скелетная изомеризация парафинов C4-C16;

·       Алкилирование ароматических углеводородов олефинами;

·       Алкилирование изобутана бутенами;

·       Изомеризация циклических насыщенных углеводородов, включая терпены;

·       Метатезис олефинов и функционализированных олефинов;

·       Карбонилирование ароматических углеводородов по Гаттерману-Коху;

·       Нитрование ароматических углеводородов;

·       Полимеризация бензола, бифенила, терфенила, бензимидазола, анилинов, пиррола, пиридина (синтез проводящих полимеров);

·       Электрохимические приложения ионных жидкостей (селективное окисление, электрополировка поверхности металла, электроосаждение металлов IV-VI групп  периодической системы).


Исследовательские проекты и контракты

за период 2011-2015 – более 20 контрактов с ведущими зарубежными компаниями, такими как Lanxess (Германия), International Flavor and Fragrances (США), Chevron (США), Nova Chemicals (Канада), Baker Hughes (США) и др., более 15 грантов Министерства образования и науки (14.616.21.0012, 14.613.21.0012, 14.616.21.0014, 14.613.21.0034, 14.616.21.0041, 16.513.11.3024, 11.519.11.5018, 11.519.11.5021, 14.515.11.0034, 14.640.11.0043, соглашения о предоставлении субсидий №8431 и 8441 и др.), 3 гранта РНФ, 3 гранта РФФИ и хоздоговора с российскими компаниями (Роснефть, Газпром, Квалитет, Русский катализатор, Экохимпроект, Энвайрокет и др.).


Рецензирование, экспертиза

рецензирование проектов РНФ, РФФИ, рецензирование в международных и российских журналах


Научное признание

лауреат премии Ленинского Комсомола (1990г.), Национального Фонда Научных Исследований Бельгии (1995г.), Фонда содействия отечественной науке (2001г.), Премия компании Exxon «Exxon Science and Engineering Award» (1995 г.), Премия «Scopus-Elsevier» (2015 г.), грамота и медаль Европейской торговой палаты (2015 г.).


Публикации

более 500 публикаций


Патенты, интеллектуальная собственность

более 50 патентов (РФ, США, Канада, Европа)


Ваша деятельность в МИСиС 

организация новой Лаборатории экологии и нанохимии, подготовка 4 публикаций в высокорейтинговых журналах и 3 патентов, работа в 2015 году была посвящена разработке структурированных наноразмерных носителей для катализаторов конверсии природного газа, попутных нефтяных газов и биогаза в ценные продукты и методов модифицирования этих материалов


Лекции, семинары, прочтенные Вами в МИСиС 

школа-семинар «Наноструктурированные гибридные каталитические системы», лекции «Наноструктурированные гибридные каталитические системы», «Применение СВЧ-излучения в катализе» 


Фотографии 

Л.М. Кустов.JPG
Кустов Леонид Модестович
Кустов Л.М. (Ирландия).JPG
Кустов Леонид Модестович
Ирландия (2001)



Назад к списку



Наши проекты

Последние комментарии



Яндекс.Метрика