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

98 Isotopenaustauschstudie zum Mechanismus der Acroleinoxidation
Volumenanteil ϕ / % (L L -1 )
10
8
6
4
2
0
0 100 t 0 700 800 900 1000 1100 1200
t / s
16 O 2
18 O 2
16 Acr
18 Acr
2,0
1,6
1,2
0,8
0,4
0,0
0 100 t 0 700 800 900 1000 1100 1200
t / s
16
H O 2
18
H O 2
a) Sauerstoff, Acrolein b) Kohlenmonoxid, Wasser
Abb. 4-27: SSITKA an WOx, T = 345 °C. Konzentrationsverlauf der Edukte (a), CO und H2O (b). Nach
600 s (t0) erfolgt der Sauerstoffsprung.
In Kapitel 4.4.3 über die untersuchten Mischoxide der Wolframvariation sind einige
Modellkatalysatoren zu finden, die die charakteristischen Eigenschaften des
großtechnisch eingesetzten Katalysators mitbringen. Die Materiallücke zwischen den
reinen Oxiden und den Mo/V/W-Mischoxiden lässt sich jedoch nicht überbrücken. VOx
tauscht zwar Sauerstoff mit Acrolein und ist – im Gegensatz zu den beiden anderen reinen
Oxiden – auch oxidationsaktiv, zeigt jedoch keine Selektivität zu Acrylsäure. Die
Informationen, die aus den Isotopenaustauschexperimenten an den reinen Oxiden des
Molybdäns, Vanadiums oder Wolframs gewonnen wurden, lassen insgesamt keinen
Rückschluss auf die Mischoxidkatalysatoren zu.
4.4.5 SSITKA mit den Produkten der Acroleinoxidation
Aus den Isotopenverteilungen in den verschiedenen Produkten (Acrolein, Acrylsäure,
CO, CO2 und H2O) kann auf weitere Details des Reaktionsnetzwerks geschlossen werden.
Wichtig sind hierbei Experimente zum Isotopenaustausch der Produkte, d. h. die
Beantwortung der Frage, ob das isotopenmarkierte Element nur durch die Reaktion
eingebaut wird oder auch durch Readsorption des Produkts an der Katalysatoroberfläche.
Diffusions-, Chromatographie- und Adsorptionseffekte, die sich auf die mittlere
Verweilzeit der Intermediate an der Oberfläche auswirken können, sind weitere
Phänomene, die bei der Auswertung zu beachten sind. Besonders die Readsorption von
C 16 O
C 18 O