3 Katalytische Performance der Mo/V(/W)-Mischoxide - tuprints

tmax
n(O) ausgebaut = n&
16 ( t)
dt
O, total
∫
t0
als Fläche unter der Kurve der Auftragung der Stoffmengenströme (H2 16 O + C 16 O + 16 Acr
+ 16 18 CO2 + 16 18 Acs + 2· 16 16 CO2 + 2· 16 16 Acs – AcrFeed) gegen die Zeit t.
16 O ausgebaut / mmol
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
0 1 2 3 4 5
Wolframanteil c in Mo 8 V 2 W c O x
315°C
330°C
345°C
360°C
375°C
Abb. 4-23: Gesamtmenge an unmarkiertem Sauerstoff n(O)ausgebaut, die während der Dosierung von 18 O2
aus dem Katalysator ausgebaut wird, gegen die Katalysatorzusammensetzung bei
verschiedenen Temperaturen.
Abb. 4-23 zeigt deutlich, wie stark sich eine geringe Wolframdotierung auf die Fähigkeit
des Katalysators Gittersauerstoff bereitzustellen auswirkt. Der Transport von
Bulksauerstoff an die Katalysatoroberfläche wird begünstigt. Darüber hinaus ist der
Transport thermisch aktiviert, d. h. mit steigender Temperatur wird die Kinetik dieser
Reaktion beschleunigt. Das Mischoxid Mo8V2W1Ox stellt bei 375 °C während der 10 min
unter 18 O2 schließlich 0,25 mmol zur Verfügung. Das entspricht ca. 25 mol-% des im
hochoxidierten Katalysator vorhandenen Sauerstoffs.
Aus der Menge des während der SSITKA ausgebauten Festkörpersauerstoffs lässt sich die
Anzahl der an der Reaktion beteiligten Schichten bzw. Atomlagen des Katalysators grob
abschätzen. Unter der Annahme einer Sauerstoff-Packungsdichte von 10 19 Atomen/m 2
93
4-38