Химические науки и науки о материалах (стр. 1 )

Антология инноваций РАН Химические науки и науки о материалах Москва 2013

ВВЕДЕНИЕ. 4

ОТДЕЛЕНИЕ ХИМИИ И НАУК О МАТЕРИАЛАХ. 5

Институт биохимической физики им. (ИБХФ РАН) 5

Октаноповышающие и стабилизирующие оксигенатные добавки к бензинам, получаемые на основе полиолов из возобновляемого сырья. 5

Иммобилизованные биокатализаторы для биоконверсии возобновляемого целлюлозо - и гемицеллюлозосодержащего сырья в этанол. 8

Институт высокомолекулярных соединений (ИВС РАН) 9

«Креамид» – препарат с нейропротекторной активностью. 9

Фоточувствительные полимерные системы для создания рельефных термо-, хемо - и плазмостойких диэлектрических тонкопленочных покрытий в микроэлектронике. 10

Институт металлургии и материаловедения им. (ИМЕТ РАН) 12

Определение взрывчатых веществ с помощью поверхностной ионизации в комбинации с хемилюминесценцией. 12

Остеопластические гибридные композиционные материалы на основе пеноструктур. 14

Институт металлоорганической химии им. (ИМХ РАН) 16

Технология оптического формирования градиентных полимерных структур для соединения световодов на основе нелинейных волновых процессов в фотополимеризующихся композициях. 16

Защита от высокотемпературной коррозии железоуглеродистых сплавов при их термической обработке. 18

Институт нефтехимии и катализа (ИНК РАН) 19

Новые отечественные препараты «Бисол-2» и «Купробисан» для повышения урожайности зерновых и борьбы с фитофторозом картофеля. 19

Новая технология приготовления высокоэффективных цеолитных адсорбентов для осушки и очистки от сернистых соединений природного и попутного газов. 20

Высокоэффективный отечественный противогрибковый препарат «Базуран». 21

Новая технология производства трансмиссионных масел. 22

Новое поколение присадок для машиностроения на основе серасодержащих фуллеренов. 24

Институт нефтехимического синтеза им. (ИНХС РАН) 26

Создание серии продуктов на основе транс-полиизопрена (ТПИ), различающихся по молекулярной массе, микроструктуре и морфологии. 26

Технология производства этилбензола методом жидкофазного трансалкилирования бензола диэтилбензолом с использованием перспективных наноструктутрированных катализаторов. 28

Высокопроизводительная технология получения из СО и Н2 углеводородных смесей, обогащенных твердыми парафинами. 30

Малоотходная технология приготовления наноструктурированного катализатора для окислительного хлорирования этилена. 32

Гидроконверсия тяжелого нефтяного сырья. 33

Институт элементоорганических соединений им. (ИНЭОС РАН) 35

Разработка армированного эндопротеза нижней челюсти, включая головку височно-нижнечелюстного сустава. 35

Институт органической и физической химии им. Казанского научного центра (ИОФХ КазНЦ РАН) 36

Создание производства и применение новых кислотных комплексообразующих реагентов для увеличения нефтеотдачи карбонатных и глинистых нефтяных коллекторов. 36

Институт органической химии им. (ИОХ РАН) 38

Технология производства новых фотокаталитических блоков воздухоочистителей на основе оригинального нанодисперстного фотокатализатора. 38

Узкополосные флуоресцентные метки (нанотаги) для защиты и контроля различных видов топлива и жидких пищевых продуктов. 40

Фотоактивные вещества для устройств с многослойными оптическими дисками большой информационной емкости. 42

Институт органической химии Уфимского научного центра (ИОХ УНЦ РАН) 43

Новый наносорбент-биодеструктор на основе углеродного композита. 43

Новый способ повышения активности неодимового катализатора для крупнотоннажного синтеза каучука СКИ-5. 44

Институт проблем химической физики (ИПХФ РАН) 45

Создание энергетических комплексов, утилизирующих горючие отходы различного происхождения или низкосортные топлива, выступающие в качестве сырья, производящих тепловую и электрическую энергию. 45

Фотокаталитические устройства для очистки и обеззараживания воздуха. 46

Лекарственные препараты для терапии опухолевых заболеваний и терапии острого коронарного синдрома. 48

Новое поколение материалов для низкотемпературных топливных элементов и энергетические установки для авиации на их основе. 50

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения (ИСМАН) 52

Разработка полиметаллических катализаторов. 52

Самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС) керамическиех порошков. 53

Институт синтетических полимерных материалов им. (ИСПМ РАН) 54

Новые кремнийорганические наноструктурированные люминофоры для пластмассовых сцинтилляторов третьего поколения. 54

Институт физиологически активных веществ (ИФАВ РАН) 56

Линии генетически модифицированных мышей. 56

Новая медицинская технология «Метод раннего выявления потребителей наркотических средств «Дианарк». 57

Ауксины нового поколения – основа для получения эффективных стресспротекторов-фиторегуляторов для растениеводства – нового класса физиологически активных веществ. 58

Институт физической химии и электрохимии им. (ИФХЭ РАН) 60

Технология получения реагентов нового поколения для экологически безопасной переработки осадков городских очистных сооружений в органоминеральные композиции и их подготовки к биотрасформации в плодородный грунт 60

Институт химии высокочистых веществ им. (ИХВВ РАН) 62

Создание высокотехнологичного центра по производству CVD-ZnSe. 62

Разработка промышленной технологии выращивания эпитаксиальных слоев теллурида кадмия-ртути большого диаметра методом MOCVD. 63

Институт химии силикатов им. (ИХС РАН) 64

Эскизный проект четырехполюсного турбогенератора мощностью 1000 МВт 64

Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. Кольского научного центра (ИХТРЭМС КНЦ РАН) 65

Экстракционные технологии получения кобальта и его соединений из никельсодержащего сырья. 65

Технология натриетермических порошков циркония. 68

Центр фотохимии (ЦФ РАН) 69

Сенсорные материалы и сенсорные устройства, предназначенные для детектирования в воздухе паров бензола, толуола и ксилолов (БТК) 69

Комплекс моделей и программ для многомасштабного моделирования и виртуального проектирования наноструктурированных материалов (NanoModel.ru) 71

Южный научный центр (ЮНЦ РАН) 72

Высокотемпературные смазки на основе полиорганосилоксанов, модифицированных металлокомплексами азометинов. 72

ВВЕДЕНИЕ

В антологию включены краткие характеристики инноваций институтов и центров РАН, специализирующихся в области химии:

― Институт биохимической физики им. (ИБХФ РАН)

― Институт высокомолекулярных соединений (ИВС РАН)

― Институт металлургии и материаловедения им. (ИМЕТ РАН)

― Институт металлоорганической химии им. (ИМХ РАН)

― Институт нефтехимии и катализа (ИНК РАН)

― Институт нефтехимического синтеза им. (ИНХС РАН)

― Институт элементоорганических соединений им. (ИНЭОС РАН)

― Институт органической и физической химии им. Казанского научного центра (ИОФХ КазНЦ РАН)

― Институт органической химии им. (ИОХ РАН)

― Институт органической химии Уфимского научного центра (ИОХ УНЦ РАН)

― Институт проблем химической физики (ИПХФ РАН)

― Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения (ИСМАН)

― Институт синтетических полимерных материалов им. (ИСПМ РАН)

― Институт физиологически активных веществ (ИФАВ РАН)

― Институт физической химии и электрохимии им. (ИФХЭ РАН)

― Институт химии высокочистых веществ им. (ИХВВ РАН)

― Институт химии силикатов им. (ИХС РАН)

― Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. Кольского научного центра (ИХТРЭМС КНЦ РАН)

― Центр фотохимии (ЦФ РАН)

― Южный научный центр (ЮНЦ РАН)

По каждой инновационной разработке дается следующая информация:

(1) краткое описание разработки;

(2) преимущества разработки и сравнение с аналогами;

(3) области коммерческого использования разработки;

(4) форма внедрения разработки;

(5) форма защиты интеллектуальной собственности;

(6) соавторы (если имеются).

Источник: Важнейшие исследования и разработки научных учреждений РАН в гг., готовые к практическому применению / Информационный сборник. М.: Российская академия наук, 2013.

Комментарий. Редакционный совет: , , .

ОТДЕЛЕНИЕ ХИМИИ И НАУК О МАТЕРИАЛАХ

Октаноповышающие и стабилизирующие оксигенатные добавки к бензинам, получаемые на основе полиолов из возобновляемого сырья

1. Краткое описание разработки.

Разработаны октаноповышающие добавки, которые могут быть использованы как для повышения детонационной стойкости, так и улучшения фазовой стабильности композиций автомобильных бензинов. Предлагаемые добавки представляют собой композицию, включающую циклические кетали (1,3-диоксоланы) или их смеси, получаемые при взаимодействии гликолей (глицерина, этиленгликоля) с карбонильными соединениями (ацетон, метилэтилкетон, циклогексанон и др.), и спирт при следующем соотношении компонентов: циклический кеталь 30-70 об.%, этиловый спирт - остальное. Введение предлагаемых добавок в бензин в количестве 10-20об.% позволяет значительно повысить октановое число исходного бензина. Предлагаемые добавки обеспечивают фазовую стабильность получаемых топливных композиций при низких температурах и способствуют уменьшению содержания токсичных продуктов в выхлопных газах.

2. Преимущества разработки и сравнение с аналогами.

Созданы новые нефтяные компоненты автомобильного топлива на основе многоатомных спиртов из возобновляемого сырья, существенно (до 12-15ед.) повышающие октановое число (см. табл.1 и табл.2.) и улучшающие фазовую стабильность топливных композиций (см. табл.3).

Использование разработанных добавок позволяет до 20% сократить расход нефтяных углеводородов в топливных композициях, уменьшить токсичность выхлопных газов. Добавки нетоксичны, при их деградации в природных условиях образуются также нетоксичные продукты и не происходит их аккумулирования в окружающей среде. Синтез добавок, основанный на использовании доступных реагентов, получаемых из возобновляемого природного сырья, является рациональным способом их утилизации. Перечисленные характеристики выгодно отличают предлагаемые добавки от известных аналогов – метил-трет-бутилового эфира и алкиловых эфиров полиолов, имеющих заметную токсичность и низкую биодеградабельность.

3. Области коммерческого использования разработки.

Предлагаемые добавки являются новым, экономически привлекательным и конкурентоспособным классом бифункциональных добавок, которые позволяют сократить объемы использования углеводородных компонентов в топливе с одновременным увеличением октанового числа и фазовой стабильности.

Разработанные технологии синтеза добавок могут использоваться как российскими, так и зарубежными компаниями в странах, широко использующих спиртосодержащие виды топлива и/ или обладающих производством биодизеля.

4. Форма защиты интеллектуальной собственности.

Получен Патент РФ № 000 на изобретение «Октаноповышающая добавка к бензину», приоритет от 01.01.01г.

Получено решение о выдаче Евразийского патента на изобретение «Средство для повышения октанового числа бензинового автомобильного топлива» от 01.01.2001г.

Подана заявка на получение европейского патента EP Appl. No. .8 на изобретение “AGENT FOR INCREASING THE OCTANE NUMBER OF A GASOLINE AUTOMOBILE FUEL” подана 23.11.2010 на основе международной заявки РСТ/RU2009/000266

Подана заявка на получение патента США USA Appl. No 12/994,668 на изобретение “AGENT FOR INCREASING THE OCTANE NUMBER OF A GASOLINE AUTOMOBILE FUEL” подана 24.11.2010 на основе международной заявки РСТ/RU2009/000266

Изменение октанового числа (ΔОЧ) композиций углеводородного топлива с кеталями ИБХФ и этиловым спиртом

табл.1

Кетали ИБХФ	Содержание кеталя в композиции (об.%)	Содержание спирта в композиции (об.%)	ΔОЧ
Кеталь глицерина и ацетона	0	10	4
10	10	9,4
15	15	14,8
Кеталь глицерина и метилэтилкетона	10	10	8,8

Изменение октанового числа (ΔОЧ) эталонной смеси изооктан-гептан (ОЧ 80)

в композициях с этиловым спиртом и кеталями многоатомных спиртов из растительного сырья

табл.2

Кетали ИБХФ	Содержание кеталя в композиции (г/литр)	Содержание спирта в композиции (мл/литр)	ΔОЧ
Кеталь арабинозы и ацетона	20	0	0
60	100	10,6
Кеталь глюкозы и ацетона	40	200	15,8
Смесь кеталей из моносахаридов мискантуса и ацетона	100	100	19,6

Стабилизирующая способность добавок кеталей ИБХФ в спирто-бензиновых композициях