Научные исследования кафедры:
- Технология химического и электрохимического осаждения сплавов никеля с P, Bi, Cd, S и др.;
- Разработка новых и улучшение электрических характеристик серебряно-цинковых, никель-цинковых, никель-кадмиевых и никель-железных аккумуляторов;
- Электроосаждение цинковых, медных и никелевых покрытий на металлы, оксиды и полимеры;
- Методы математического е моделирования химико-технологических процессов;
- Термодинамика и кинетика электродных реакций;
- Экология электрохимических производств;
- Анодное оксидирование алюминиевых сплавов;
- Неагитивное направление реакций гемиреально замещенных природных и синтетических соединений - новые направления в органическом синтезе;
- Низковольтные импульсные разряды стимулирования индуцированных процессов;
- ИК спектрометрия межмолекулярных взаимодействий в конденсированной и газовой среде.
Научные исследования выполняются по госконтрактам и грантам РФФИ, хоздоговорам.
Ряд разработанных сотрудниками кафедры под руководством Бодрикова И.В. способов синтеза органических веществ не имеет аналогов в мировой практике. В частности, разработана высокоэффективная безотходная технология хлорирования этилена.
Широкое внедрение в практику получили разработки в области нанесения функциональных покрытий для изготовления печатных плат и интегральных схем (химическое и электрохимическое золочение, химическое и электрохимическое осаждение сплавов Ni-P и Ni-B), электрохимическое полирование, химическая и электрохимическая очистка сточных вод гальванических производств.
Сотрудниками кафедры в результате проведенных НИР повышен срок службы ряда систем ХИТ в 1,5-2 раза для специзделий. Совместно с учеными НПО «Квант» создан впервые в мире герметичный серебряно-цинковый аккумулятор.
По результатам исследований по данным научным направлениям докторантами, аспирантами и сотрудниками кафедры защищено 14 докторских и 123 кандидатских диссертации, получено более 60 патентов на изобретения, опубликовано свыше 700 научных статей, издано 2 учебника и 4 монографии.
Научные проекты
Стратегический проект в рамках Программы развития опорного университета «Электронно-импульсный катализ в технологии нефтехимических процессов», Руководитель проекта: д.х.н., профессор Бодриков Иван Васильевич.
Цель проекта: формирование принципов и создание технологии глубокой переработки нефтей и высококипящих нефтепродуктов в углеводородные компоненты (высокооктановые бензины, ацетилен, этилен, пропилен и их производные) при низких температурах (50-90 С) в режиме электронно-импульсного катализа.
Электронно-импульсный катализ является основой энергосберегающего технологического принципа, который обеспечит решение следующих задач:
- реализацию процессов глубокой переработки тяжелых нефтей, высококипящих нефтепродуктов в востребованные химическими и нефтехимическими производствами продукты;
- осуществление синтеза промышленно значимых продуктов (этилен, пропилен, ацетилен, сероуглерод и др.) при низких температурах 50-90 С и давлениях 1-1.5 атм. (вместо 470-530 С, применяемых в современных производствах);
- осуществить низкотемпературную (50-90 С) переработку производственных отходов, в том числе стойких загрязнителей (полихлориды производств ПВХ, полихлорбифенилы и др.) окружающей среды в востребованные менее токсичные продукты;
- осуществление деградации серосодержащих соединений в нефтях с получением легких и тяжелых нефтепродуктов и востребованных серосодержащих соединений.
Проводятся фундаментальные исследования в области химии непредельных соединений в рамках грантов РФФИ:
- Амбивалентное участие протонных губок в реакциях протонноактивированных соединений (руководитель проекта № 15-03-06596-а проф. Бодриков И.В.).
- Разработка методов синтеза хиральных гетероатомных производных природных терпенов на основе пулегона и бетулина (руководитель проекта № 16-53-00110-Бел-а проф. Бодриков И.В.).
- Геминальный стерический эффект в стимулировании неаддитивных направлений в реакциях алкенов с электрофилами. Экспериментальные и квантово-химические исследования. (руководитель проекта № 16-03-01066-а, проф. Курский Ю.А.).
Проводятся фундаментальные исследования в области переработки хлорированных отходов в рамках грантов РФФИ:
Под руководством проф. Бодрикова И.В. начаты исследования по выявлению направлений реакций обратимой системы галогенидов селена с геминально-затрудненными алкенами.
Грант РНФ «Индуцированная низковольтными разрядами в жидкой фазе переработка тяжелых нефтепродуктов», № 21-73-10119, 2021-2024 гг., руководитель к.т.н., Титов Е.Ю.
Карточка проекта на сайте РНФ
Описание проекта:
Во всем мире месторождения высококачественной легкой нефти истощаются и стоимость ее добычи возрастает. В будущем использование нефти, вероятно, будет сосредоточено на тяжелой нефти, включая битумные пески, сверхтяжелую нефть и остатки нефтепереработки. От обычной нативной нефти тяжелая нефть отличается низким отношением водорода к углероду, высоким содержанием гетероатомов (азота, кислорода, серы) и металлов, сконцентрированных в асфальтеновой фракции. Поэтому переработка тяжелых нефтей и нефтяных фракций традиционными технологиями часто представляет собой сложную задачу.
Фундаментальные и прикладные исследования в области плазмохимического крекинга углеводородов показывают, что этот метод переработки тяжелых нефтепродуктов (мазут, вакуумный газойль, тяжелые остатки каталитического крекинга и др.) является конкурентным процессом традиционным методам переработки тяжелых нефтяных остатков. Механизм процесса плазмохимического крекинга представляет собой совокупность реакций радикально-цепных превращений, инициируемых электрическим разрядом за счет перевода молекул углеводородов в возбужденное (триплетное) состояние и их дальнейших превращений. Такой метод индуцирования химических реакций обеспечивает разрыв связей С-С, С-H, C-S при относительно низких температурах (до 120 ?С) и давлении (до 1 МПа) в реакторе. При этом происходит образование свободных радикалов, карбенов, ион-радикалов и других частиц, а также протекают реакции дегидрирования, изомеризации, конденсации и др. при взаимодействии промежуточных активных частиц между собой во время релаксации. Невозбужденные молекулы, оказавшиеся вне зоны плазменного образования, также частично вовлекаются в реакции с активными частицами, диффундирующими из зоны электрического разряда.
Цель заявленного проекта заключается в изучении физико–химических закономерностей и формировании теоретических основ плазмохимического крекинга углеводородов при воздействии низковольтных разрядов на углеводороды в жидкой фазе.
Задачей проекта является определение параметров процесса плазмохимического крекинга, обеспечивающих наибольший выход светлых фракций, ацетилена, водорода, этилена и уменьшение энергетических затрат на осуществление процесса получения востребованных углеродных материалов.
Исследования, выполняемые в проекте, позволят изучить влияние концентрации и типа допирующих добавок и источников водорода; времени пребывания сырья в реакционном пространстве; температуры и давления в реакторе; напряжения и мощности электрических разрядов, а также времени воздействия низкотемпературной неравновесной плазмой на состав получаемых продуктов и удельные энергозатраты при плазмохимическом крекинге тяжелых нефтяных фракций.
Ожидаемые результаты заявленного проекта: будут разработаны теоретические основы технологии плазмохимического крекинга тяжелых нефтепродуктов, определены оптимальные условия проведения процесса в зависимости от состава сырья при минимальных энергозатратах, а также выявлен вероятный механизм низкотемпературного плазмокрекинга.
