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

insertiert wird. Die Zuordnung zu Bulk- und Oberflächenspezies basiert zum einen auf
der charakteristischen Form der Relaxationskurven, die sich nur durch zwei sich
überlagernde Funktionen (vgl. Modellierung) anpassen lassen und zum anderen auf der
mitunter sehr hohen Katalysatorsauerstoffbeteiligung (bis zu 25 %) während der SSITKA,
die die Anzahl der Oberflächenzentren bei weitem übersteigt. Bereits eine grobe
Abschätzung weist auf eine Beteiligung von bis zu 30 Atomlagen hin – abhängig von der
Katalysatorzusammensetzung und der Reaktionstemperatur.
Modellbildung
Abb. 6-3 zeigt den entwickelten Katalysezyklus der Acroleinoxidation unter Einbeziehung
des Isotopenaustauschs in Acrolein und Acrylsäure sowie deren Folgereaktion.
Bulk
M M
O
O O O O O O
O O O O O
Bulk
M
O
O
O
O
M
O O O
O O O
O
M M
O
O O O O O O
O O O O
O
O
Bulk
M M
O
O O O O O O
O O O O O
Bulk
M
O
M
1 /2 O 2
CO, CO 2, H 2O oder
a) b)
HO
M
O
O
O
HO
O
M
O
H
O
M
H
O
O
M
O
O
O
M
O
M
CO, CO 2, H 2O
Abb. 6-3: Katalysezyklus der Acroleinoxidation unter Einbeziehung des Isotopenaustauschs in Acrolein
und Acrylsäure sowie deren Folgereaktion (b). Gezeigt ist auch der Sauerstofftransfer
zwischen Katalysatorbulk und den Aktivzentren an der Oberfläche (a).
Im Zentrum dieses Mechanismusvorschlags steht die reversible Ausbildung der
adsorbierten Zwischenstufen für den Sauerstoffaustausch des Aldehyds und der Säure
sowie die Acrylsäurebildung selbst. Sauerstofftausch und Oxidation des Acroleins
O
O
M
HO
O
163
M
O