Über die Oxidation von o‐Xylol an V₂O₅‐Trägerkatalysatoren

Abstract

V2O5 ist bei Erreichen einer bestimmten Fehlordnung, erkenntlich an der Abweichung von der stöchiometrischen Zusammensetzung, ein wirkungsvoller Katalysator für die Oxidation von o‐Xylol zu Phthalsäureanhydrid. Da V2O5 allein aber schon nach kurzer Reaktionsdauer so stark anreduziert wird, daß es seine katalytische Wirksamkeit verliert, wurden zur Stabilisierung der katalytischen Fähigkeit die folgenden Oxide als Träger getestet: Al2O3, Nb2O5, MnO2, ZrO2, SiO2, SnO2 und TiO2. Von diesen Oxiden war TiO2 neben SnO2 und ZrO2 der wirkungsvollste Träger für die Oxidation zu Phthalsäureanhydrid. Gleichzeitig durchgeführte Messungen der Änderung der Masse von V2O5 und seines Widerstandes ergaben, daß der Ausbau von Sauerstoff langsamer als der Einbau ins Gitter von V2O5 erfolgt und somit der geschwindigkeitsbestimmende Teilschritt der Katalyse ist. Es wurde gefunden, daß die Geschwindigkeit des Ausbaus von Sauerstoff aus dem Gitter des Katalysators gleich der Geschwindigkeit des Sauerstoffverbrauchs von Xylol war. Ferner wurde festgestellt, daß unter unseren Versuchsbedingungen die stationäre Fehlordnung des besonders aktiven Katalysators auf TiO2 während der Katalyse V2O4,58 betrug. während der auf ZrO2 bzw. SnO2 befindliche Katalysator eine Zusammensetzung von V2O4,91 bzw. von V2O4,16 aufwies. Ein möglicher Reaktionsmechanismus wird vorgeschlagen.

Aufbau und katalytische Aktivität hierarchisch nano‐strukturierter Oxid‐Katalysatoren – Teil 3: Einfluss der Calcinierungstemperatur auf Stabilität und katalytisches Verhalten geträgerter V2O5/TiO2‐Katalysatoren

“…Nichtsdestotrotz werden die Rolle der verschiedenen Vanadiumoxid-Spezies und ihre Wechselwirkung mit den Trägermaterialien in der Katalyse nicht vollständig verstanden. Reines V 2 O 5 ist zwar für heterogenkatalysierte Oxidationsprozesse katalytisch aktiv [1,2], wird jedoch nach kurzer Reaktionsdauer bereits so stark anreduziert, dass es seine katalytische Aktivität verliert [3,4]. …”

“…Die Deposition von Dieselruûpartikeln mit typischen Mobilitätsdurchmessern zwischen 20 und 300 nm bei Anzahlkonzentrationen von bis zu 10 8 cm ±3 wurde bislang ausschlieûlich für keramische Ruûpartikelfilter untersucht [2,3]. Bisherige Studien zeigen, dass der anzahlbezogene Gesamtabscheidegrad E 0 von Ruûpartikeln in konventionellen Oxidationskatalysatoren unter 5 % liegt [4].…”

Untersuchung der Sorption und Reaktion von 1‐Buten an einem technischen VOx‐TiO2‐Katalysator

“…Außerdem wird reines V 2 O 5 im Laufe des Oxidationsprozesses stark reduziert, wodurch es seine katalytische Aktivität verliert [15]. Aus diesem Grund wird V 2 O 5 auf Träger-materialien wie Al 2 O 3 , SiO 2 , ZrO 2 oder TiO 2 (in der Anatasmodifikation der intensiv untersuchte Eurocat-Katalysator [16]) aufgebracht.…”