Лаборатория новых неорганических соединений

Получение соединений с заданными свойствами является важной задачей неорганического синтеза. В этом отношении большим потенциалом обладают слоистые двойные гидроксиды (СДГ) – синтетические аналоги минерала гидроталькита [Mg6Al2(OH)16](CO3)·4H2O. Их структура представляет собой чередование положительно заряженных бруситоподобных октаэдрических металлгидроксидных слоев с пустотами, заполненными анионами и молекулами воды. Анионы компенсируют избыточный положительный заряд металлгидроксидных слоев. Одной из главных отличительных черт СДГ является композиционная гибкость, позволяющая получать вещества различного катионного и анионного состава, на основе которых в дальнейшем возможно создание качественно новых материалов. Вследствие наличия межслоевых пространств СДГ могут включать в себя различные молекулы, образуя супрамолекулярные интеркаляционные соединения. При прокаливании СДГ образуется смесь оксидов, которая имеет более высокую дисперсность, чем смеси, получаемые механическим путем. При помещении смеси оксидов в водный раствор соли изначальная слоистая структура восстанавливается. Данная особенность называется «эффектом памяти» и является уникальной для прокаленных форм СДГ.

Сорбенты — это вещества, которые способны поглощать (сорбировать) другие вещества из окружающей среды, такие как газы, жидкости или растворённые соединения. Сорбенты находят применение в экологии, промышленности, медицине и научных исследованиях. Использование нетрадиционного сырья (например, растительных отходов) для их получения позволяет также решать проблему повторной утилизации отходов.

Окислительная деструкция экополлютантов применяется для разложения устойчивых загрязнителей, которые традиционными методами очистки не всегда удаётся полностью удалить. Этот процесс использует реактивные формы кислорода, обладающие высокой окислительной способностью, для разрыва химических связей в сложных органических молекулах. В результате, загрязнители превращаются в более простые, безопасные и легко утилизируемые соединения (например, углекислый газ и воду), что снижает их токсичность и предотвращает накопление вредных веществ в окружающей среде.

Фотокаталитическая деструкция загрязнителей используется для разложения под действием света. Суть процесса заключается в активации фотокатализатора (синтезом которых мы занимаемся) под воздействием ультрафиолетового или видимого света, разрушающего загрязнители и превращающего их в безвредные продукты разложения.

Переработка полимерных отходов является большой проблемой в контексте растущего использования пластика. Учитывая невозобновляемость ископаемого топлива, задача переработки пластиковых отходов в жидкое топливо представляется перспективной. Термокаталитическая конверсия является одним из методов, позволяющих получать жидкие продукты требуемого углеводородного диапазона. Среди возможных экологически чистых, дешевых и распространенных катализаторов можно выделить глины и глинистые минералы. Умеренная кислотность и наличие как Льюисовских, так и Бренстедовских кислотных центров на поверхности глин благоприятствуют более тяжелым углеводородам в жидких продуктах реакций, происходящих в их порах.