Untersuchungen an oxidischen Katalysatoren. III. Mischoxidkatalysatoren des Systems ZnO/Al₂O₃, dargestellt aus Zn–Al‐Doppelhydroxid

Abstract

Die Spinellbildung aus Zn–Al‐Doppelhydroxid verläuft im Gegensatz zu der aus Oxidgemischen über einen „aktiven Zwischenzustand”︁. Dieser im Zwischenzustand befindliche Spinell wirkt katalytisch relativ stark dehydratisierend im Gegensatz zu der bekannten Tatsache, daß Spinelle dehydrieren. Entsprechend seinem höheren Dehydratisierungsvermögen, das sich beim „Einfahren”︁ (2. und 3. Belastung) noch verstärkt, muß die Oberfläche dieses Spinells im Zwischenzustand während der Katalyse saurer werden, was durch Anfärben mit Indikatoren belegt werden konnte. Neutralisiert man diesen Spinell mit Alkalien (z. B. Natriumcarbonatlösung), so dehydriert er wie die anderen höher getemperten Spinelle dieser Reihe, wobei der „Einfahreffekt”︁ nicht mehr auftritt und keine sauren Zentren mehr nachweisbar sind. Die dehydratisierenden sauren Zentren im Zwischenzustand haben nach unserer Auffassung ihre Ursache in unregelmäßigen Gitterstörungen, die infolge Herausrückens von Al‐Ionen aus den Netzebenen als LEWIS‐Zentren Wasser heftig chemisorbieren und dann als Brönsted‐Zentren im Sinne einer Protonenaktivität wirksam werden. Die Neigung, sich mit Wasser abzusättigen, äußert sich auch in einem ausgeprägten Hygroskopizitätsmaximum. Beim Erhitzen der aktiven Spinellstufe auf höhere Temperaturen heilen die Gitterstörungen aus, die sauren Zentren sowie die Hygroskopizität sind nicht mehr nachweisbar und der Spinell dehydriert.