Сотрудники Института общей физики им. А.М. Прохорова ИОФ РАН и Национального исследовательского университета «Московский институт электронной техники» установили, как происходит один из этапов реакции эпоксидирования этилена.

По их мнению, это позволит усовершенствовать процесс получения этиленоксида — одного из самых используемых в химической промышленности веществ. Результаты исследования опубликованы в научных журналах The Journal of Physical Chemistry C и Physics of Wave Phenomena.

Эпоксидирование этилена — одна из важнейших химических реакций на производствах, так как в ней образуется этиленоксид — универсальный химический промежуточный продукт, который занимает сегодня 14-е место в списке самых производимых органических химикатов в мире. Этиленоксид необходим для производства разных видов пластика, резиновых изделий и антисептических составов, рассказали исследователи МИЭТ.

«Добавление хлорированных углеводородов в реакцию получения оксида этилена увеличивает селективность реакции почти в два раза, с 40–50% до 80–90%. Поэтому стояла задача выяснить механизм этой реакции на уровне взаимодействия отдельных атомов и молекул, чтобы усовершенствовать процесс промышленного синтеза этиленоксида», — рассказал начальник научно-исследовательской лаборатории атомной модификации и анализа поверхности полупроводников МИЭТ Борис Логинов.

Сотрудники МИЭТ и Центра естественно-научных исследований ИОФ РАН впервые обнаружили серию двумерных фазовых переходов на монокристаллических гранях серебра (110) и (111), а также реконструкцию поверхности серебра Ag (110) при взаимодействии с молекулярным хлором.

Этот результат был получен в том числе благодаря созданию низкотемпературного сканирующего туннельного микроскопа GPI CRYO уникальной конструкции. Она разработана учёными из МИЭТ, ИОФ РАН, Объединённого института ядерных исследований и Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН.

«Впервые удалось установить, как хлор модифицирует поверхность серебряного катализатора, используемого в реакции эпоксидирования этилена, и тем самым приблизиться к установлению природы его активных центров. Важнейшим элементом микроскопа, позволившим достичь чёткой визуализации отдельных атомов и молекул, явился сканер, разработанный в МИЭТ», — отметил заведующий лабораторией физики поверхности отдела технологий атомного масштаба Центра естественно-научных исследований ИОФ РАН Борис Андрюшечкин. В дальнейшем коллектив авторов планирует провести еще более точные эксперименты при температурах ниже -268 °С и получить новую информацию о взаимодействии и положении атомов на поверхности на различных этапах химической реакции.

МИЭТ — участник программы государственной поддержки университетов РФ «Приоритет-2030» национального проекта «Наука и университеты».

Источник: РИА Новости.