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

40 Katalytische Performance der Mo/V(/W)-Mischoxide
3.5 Ergebnisse und Diskussion
Die temperaturprogrammierten Reaktionen dienen der Charakterisierung verschiedener
Mischoxide auf Basis von Molybdän, Vanadium und Wolfram hinsichtlich ihrer Eignung
als Modellkatalysatoren in der Partialoxidation von Acrolein. Im ersten Abschnitt des
Kapitels werden die in Abhängigkeit von der Temperatur gemessenen
Konzentrationsverläufe vorgestellt. Anhand der daraus berechneten Umsätze,
Selektivitäten und Ausbeuten werden die untersuchten Katalysatoren der
Wolframvariation in Kapitel 3.5.2 miteinander verglichen. Auf die für die technische
Verwendung eines Katalysators wichtige Langzeitstabilität wird im Abschnitt 3.5.3
eingegangen. Zu diesem Zweck wurden die meisten Mischoxide drei, mindestens aber
zwei TP-Reaktionszyklen ausgesetzt. Abschließend wird die Reaktion von
Propionaldehyd am Katalysator untersucht, um die Rolle der zur Carbonylgruppe
konjugierten Doppelbindung in Acrolein im Vergleich mit dem gesättigten Analogon zu
diskutieren. Eine schematische Übersicht über die Experimente gibt Abb. 3-11:
Leerrohr
Acr + O 2
TP-Reaktionen
mit
Py + O 2
Reine Oxide Mischoxide ausgewähltes Mischoxid
Abb. 3-11: Schematische Übersicht der entsprechend Kapitel 3.3.3 durchgeführten TP-Reaktionen mit
Sauerstoff und Acrolein (Acr) bzw. Propionaldehyd (Py).
Zu Beginn der Experimente wurden alle Proben einer oxidativen Vorbehandlung
unterzogen. (vgl. Kapitel 3.3.3). Die Veränderungen am Katalysator während dieser
Vorbehandlung werden am Beispiel des Mischoxids Mo8V2W1Ox erläutert. Abb. 3-12
zeigt die Volumenanteile der detektierten Spezies in Abhängigkeit von der Zeit bzw. der
Temperatur (rechte Achse).