Jahresbericht 2007 - Leibniz-Institut für Katalyse

Reaktionsmechanismen Nachwachsende Rohstoffe
Kooperationspartner:
Institute of Chemical
Research of Catalonia
(ICIQ), Avinguda Països
Catalans 16, 43007,
Tarragona, Spain
Prof.Dr. Javier
Pérez-Ramírez
Ursache für die Propenselektivitätserhöhung bei der Verwendung von
N O anstatt von O ist.
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In Kooperation mit dem Institute of Chemical Research of Catalonia
wurden Arbeiten zur Aufklärung der Mikrokinetik der N O-Zersetzung
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an eisenhaltigen MFI-Zeolithen durchgeführt, mit dem Ziel, die
für die Katalysatorentwicklung relevanten aktivitätsbestimmenden
Faktoren zu identifizieren. Mittels kinetischer Auswertung der
N O-Pulseexperiemente im TAP-Reaktor wurde ein kinetisches
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Model auf der Basis der Elementarreaktionsschritte entwickelt
[4]. Das Model beschriebt quantitativ die N O-Zersetzung und die
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Bildung von N und O unter transienten Bedingungen und qualitativ
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in breiten Temperatur- und N O-Partialdruck-Bereichen unter
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stationären Bedingungen. Die O -Bildung bei der N O-Zersetzung
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ist ein komplexes Prozess. Sowohl freie (*) als auch mit atomaren
Sauerstoffspezies belegte Eisen-Spezies (*-O) nehmen an der
N O-Zersetzung teil. O entsteht durch eine Oberflächenumwandlung
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biatomarer Sauerstoffspezies (O-*-O), die bei N O-Zersetzung an *-O
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gebildet werden, zu einer *-O -Spezies, die anschießend desorbiert.
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Die Oberflächenumwandlung ist der reaktionslimitierende Schritt der
N O-Zersetung. Die Natur der Eisenspezies (isolierte, oligomerisierte
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und nano-FeO -Spezies) hat keinen Einfluss auf das mechanistische
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Schema. Die unterschiedlich strukturierten Eisenspezies unterscheiden
sich nur in ihrer Aktivität für die Oberflächenumwandlung der O-*-O
Spezies, je polymerisierter die FeO -Spezies sind, desto höher ist ihre
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Aktivität.
Literatur
[1] J. Pérez-Ramírez, E.V. Kondratenko, Catal. Today, 2007, 121,
160-169.
[2] E.V. Kondratenko, O. Ovsitser, J. Radnik, M. Schneider, R. Kraehnert,
U. Dingerdissen, Appl.Catal. A, 2007, 319, 98-110.
[3] O. Ovsitser, M. Cherian, E.V. Kondratenko, J. Phys. Chem. C, 2007,
111, 8594-8602.
[4] E.V. Kondratenko, J. Pérez-Ramírez, Catal. Today, 2007, 121,
197-203.
Nachwachsende Rohstoffe
Blühendes Rapsfeld in Mecklenburg-Vorpommern: Raps ist die wichtigste
Ölpflanze in Deutschland. Es gilt das Rapsöl stoffwirtschaftlich zu nutzen und
die gegenwärtige Herstellung von Dieselkraftstoff zu vermeiden.
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