Відділ гетерогенного кислотно-основного каталізу

Завідувач відділу

Володимир Вікторович Брей очолює відділ з 2003 р. Станом на 2026 р. у відділі працює 14 спеціалістів, серед них 2 доктора наук, 6 кандидатів наук, 1 доктор філософії з хімії, 2 аспіранти.

За останні 5 років співробітниками відділу опубліковано:

Більш ніж 29 статей, які індексуються Scopus, WOS та іншими міжнародними базами даних.
Одержано більш ніж 12 патентів.

У 2024 року успішно захищено дисертацію на здобуття ступеня доктора філософії за спеціальністю 102-Хімія (Н.Л. Гес). У 2025 р успішно захищено дисертацію на здобуття наукового ступеня доктора хімічних наук за спеціальністю 02.00.04 – фізична хімія (С.В. Прудіус).

Основні наукові напрямки

Каталітична конверсія відновлювальної сировини – біоспиртів та вуглеводів;
Синтез нових кислотних та оснόвних змішаних оксидів;
Прикладні дослідження зосереджені на розробці нових каталітичних процесів для переробки біоспиртів і вуглеводів;
З 2024 року виконуються роботи для потреб Збройних сил України.

Найважливіші наукові досягнення

Спільно з ТОВ «Виробнича група Техінсервіс» розроблено нову технологію одержання мономерного лактиду на основі гліцерину, спроектовано установку переробки гліцерину потужністю 3200 т/рік з виробництвом біодеструктуючого лактиду 1100 т/рік.
На замовлення ТОВ «Карпатнафтохім», спільно з ТОВ «Виробнича група Техінсервіс» розроблено двустадійний процес виробництва вінілхлориду.
Синтезовано новий потрійний сильнокислотний ZrO₂–SiO₂–SnO₂ оксид (H₀ = −14.52), який забезпечує 80% вихід левулінової та мурашиної кислот при 100% конверсії фруктози за температури 180 °С.
Розроблено ефективний нанесений CuO–CrO₃/Al₂O₃ каталізатор окиснення парової суміші етиленгліколю та метанолу до метилгліколату. Каталізатор забезпечує 80% селективність за метилгліколатом з 100% конверсією етиленгліколю при 200−210 °C.
Розроблено спосіб одержання гліколіду через парофазну конденсацію метилгліколату на селективному TiO₂/SiO₂ каталізаторі. Показано, що каталізатор продукує 4.9 ммоль гліколіду/г_кат/год при 270°С/2.5 кПа, що є придатним для практичного застосування.
Запропоновано метод одержання C2–C3 поліолів в реакції гідрогенолізу моноцукрів на металоксидних каталізаторах, який забезпечує вихід пропіленгліколю до 41.5% при 100% конверсії фруктози (Ni–SnO₂–ZnO/Al₂O₃, 160 °C/4.0 MPa).

Інноваційні розробки, які готові до впровадження*

Процес виробництва етилацетату, н-бутанолу та 1,1-діетокиетану з біоетанолу, включно з будівництвом та введенням об’єкта в експлуатацію.
Процес одержання мономерного лактиду з гліцерину.

* спільно з ТОВ «Виробнича група Техінсервіс»

Наукова і прикладна тематика

Відомча тематика:

“Каталітична конверсія вуглеводнів С2-С3 поліоли та естери гідроксикарбонових кислот” 2022-2026.

Договірна тематика:

“Парофазна конденсація метиллактату до лактиду: лабораторні дослідження“, 2019-2020.
“Газофазне гідрування фракцій С4-С5 олефінів: лабораторні дослідження“, 2020-2021.
“Високотемпературне хлорування етилену до вінілхлориду: лабораторні дослідження“, 2021-2022.

Захист дисертацій співробітниками відділу

2015 — Н.С. Бодюл — “Олігомеризація тетрагідрофурану та бекманівське перегрупування циклогексаноноксиму в ε–капролактам на твердих кислотах” – Дис. канд. хім. наук: 02.00.04 – фізична хімія – Інститут хімії поверхні ім. Чуйка НАН України, спеціалізована рада Д 26.210.01 – науковий керівник – В.В. Брей

2016 — О.І. Іньшина — “Синтез та каталітичні властивості сильнокислотних ZrO₂-SiO₂ і ZrO₂-SiO₂-Al₂O₃ оксидів” – Дис. канд. хім. наук: 02.00.13 – нафтохімія та вуглехімія – Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії НАН України, спеціалізована рада Д 26.220.01 – науковий керівник – В.В. Брей

2018 — A.M. Милін — “Каталітичний синтез етил лактату і молочної кислоти на основі гліцерину” – Дис. канд. хім. наук: 02.00.13 – нафтохімія та вуглехімія – Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В.П. Кухаря НАН України, спеціалізована рада Д 26.220.01 – науковий керівник – В.В. Брей

2024 — Н.Л. Гес — “Конверсія фруктози до алкіллактатів та левулінової кислоти на SnO₂-вмісних каталізаторах” – Дис. док. філ.:102 – Хімія – Інститут сорбції та проблем ендоекологіїНАН України, спеціалізована рада 4014 – науковий керівник – С.В. Прудіус

2025 — С.В. Прудіус — “Синтез і каталітичні властивості змішаних кислотних оксидів на основі елементів III-IV груп” – Дис. док. хім. наук: 02.00.04 – фізична хімія – Інститут хімії поверхні ім. Чуйка НАН України Д 26.210.01, науковий керівник – В.В. Брей

Провідні співробітники відділу

Найважливіші публікації науковців відділу

1. Prudius S.V., Hes N.L., Brei V.V. Conversion of D-fructose into ethyl lactate over a supported SnO₂–ZnO/Al₂O₃ catalyst // Colloids Interfaces. – 2019. – V. 3, N 16. – P. 18. DOI: 10.3390/colloids3010016
2. Mylin A.M., Levytska S.I., Sharanda M.E., Brei V.V. Selective conversion of dihydroxyacetone–ethanol mixture into ethyl lactate over amphoteric ZrO₂–TiO₂ catalyst // Catal. Commun. – 2014. – V. 47. – P. 36–39. https://doi.org/10.1016/j.catcom.2014.01.004
3. Prudius S.V., Hes N.L., Mylin A.M., Brei V.V. Continuous conversion of fructose into methyl lactate over SnO₂-ZnO/Al₂O₃ catalyst // Journal of Chemistry and Technologies. – 2021. – V. 29, N1. – P. 1-9. https://doi.org/10.15421/082107
4. Prudius S.V., Hes N.L., Trachevskiy V.V., Khyzhun O.Y., Brei V.V. Superacid ZrO₂–SiO₂–SnO₂ mixed oxide: synthesis and study // Chem. Chem. Technol. – 2021. – V. 15, N 3. – P. 336–342. https://doi.org/10.23939/chcht15.03.336
5. Hes, N., Mylin, A., Prudius, S. Catalytic Production of Levulinic and Formic Acids from Fructose over Superacid ZrO₂–SiO₂–SnO₂ Catalyst // Colloids and Interfaces. – 2022. – V. 6, N 1, P. 4–12. doi:10.3390/colloids6010004
6. Inshyna, O.I., Prudius, S.V., Brei, V.V. Superacid L-Sites on the Surface of Ternary ZrO₂-SiO₂-Al₂O₃ and ZrO₂-SiO₂-SnO₂ Oxides // Theoretical and Experimental Chemistry. – 2022. – V. 58, N 4. – P. 269–275. doi:10.1007/s11237-022-09744-3
7. Varvarin A.M., Levytska S.I., Mylin A.M. Catalytic synthesis of methyl glycolate from glyoxal methanol solution over base catalysts // Chemistry & Chemical Technology. – 2022. – V. 16, N 4. – P. 515-520. https://doi.org/10.23939/chcht16.04.515
8 Brei V.V. Researches on heterogeneous acid-base catalysis in Institute for sorption and problems of endoecology of National academy of sciences of Ukraine // Catalysis and Petrochemistry. – 2023. – V. 34. – P. 31-49. https://doi.org/10.15407/kataliz2023.34.031
9. Prudius S.V., Hes N.L., Zhuravlov A.Yu., Brei V.V. Oxidation of xylose – methanol mixture into methyl lactate and methyl glycolate over CeO₂-SnO₂/Al₂O₃ catalyst // Himia Fizika Ta Tehnologia Poverhni. – 2024. – V. 15, N 3. – P. 340-348. https://doi.org/10.15407/hftp15.03.340
10. Горбанюк І.С., Трачевський В.В., Брей В.В. Гідрогеноліз глюкози до пропіленгліколю на Cu-Cr₂O₃/Al₂O₃ каталізаторі. // Доповіді НАН України. – 2025. – V. 2. – P. 73-79. https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/206492
11. Прудіус С.В. SnO₂-вмісні каталізатори для перетворення С5-С6 карбогідратів до хімічних продуктів з доданою вартістю. // Каталіз та нафтохімія – 2025. – V. 36. – P. 1-17. https://doi.org/10.15407/kataliz2025.36.001

	Світлана Володимирівна Прудіус Провідний науковий співробітник, доктор хімічних наук Посилання на профіль в сколар: Google Scholar Profile Посилання на профіль в скопус: Scopus Profile Область наукових інтересів: Синтез та дослідження висококислотних змішаних оксидів; розробка кислотних та біфункціональних каталізаторів на їх основі для конверсії відновлюваної сировини у цінні хімічні продукти — зокрема, карбонові кислоти, їхні естери та лактони з вуглеводів.
	Світлана Іванівна Левицька Старший науковий співробітник, кандидат хімічних наук Посилання на профіль в сколар: Google Scholar Profile Посилання на профіль в скопус: Scopus Profile Область наукових інтересів: Синтез змішаних основних, амфотерних та кислотних оксидів та розробка на їх основі ефективних твердих каталізаторів для переробки відновлювальної сировини, зокрема процесів одержання цінних хімічних продуктів з карбогідратів.
	Анатолій Михайлович Варварін Старший науковий співробітник, кандидат хімічних наук Посилання на профіль в сколар: Google Scholar Profile Посилання на профіль в скопус: Scopus Profile Область наукових інтересів: Розробка способів каталітичної трансформації біоспиртів та карбогідратів.
	Артур Миколайович Милін Старший науковий співробітник, кандидат хімічних наук Посилання на профіль в сколар: Google Scholar Profile Посилання на профіль в скопус: Scopus Profile Область наукових інтересів: Розробка каталітичних процесів на основі відновлюваної сировини, зокрема одержання полілактиду з метиллактату. Учасник бойових дій з 2022 року (ветеран війни).
	Наталія Леонідівна Гес Науковий співробітник, доктор філософії Посилання на профіль в сколар: Google Scholar Profile Посилання на профіль в скопус: Scopus Profile Область наукових інтересів: Дослідження змішаних кислотних оксидів як каталізаторів для перетворення відновлювальної сировини, а саме поліцукрів, до естерів гідрокарбонових кислот та лактонів.