Redox-Zyklen zur Charakterisierung von Modellkatalysatoren für die selektive Propenoxidation

摘要

Zyklische temperaturprogrammierte Reduktions- und Reoxidationsexperimente können dem Mars-van-Krevelen-Oxidationsmechanismus entsprechen, sofern als Reduktionsmittel ein Kohlenwasserstoff eingesetzt wird. Damit ermöglichen diese Redoxzyklen die schnelle Analyse der Aktivitt und Selektivitt von Multikomponenten-Mischoxid-Katalysatoren für die selektive Oxidation von Kohlenwasserstoffen wie Propen oder Buten. Mittels dieser Technik wurde quantitativ zwischen redoxaktiven Bismutmolybdaten und inaktiven Bismutwolframaten (Bi₂M_xO_3x+3, M = Mo, W) unterschieden, die als Komponenten von technischen Katalysatoren für die Selektivoxidation von Propen zu Acrolein fungieren. Die Trgerphase Fe₃Co₇Mo₁₂O₄₆ wies aufgrund ihrer relativ hohen Oberflche nur eine geringe spezifische Reduzierbarkeit auf.Cyclic temperature-programmed reduction (TPR) and reoxidation (TPO) experiments can mimic the redox mechanism suggested by Mars and van Krevelen when using a hydrocarbon as reductant. The redox cycles enable fast probing of the activity and selectivity of multi-component oxide catalysts applied in the selective oxidation of short hydrocarbons. The technique was applied to quantitatively assess the redox properties of active bismuth molybdates and inactive bismuth tungstates (Bi₂M_xO_3x+3, M = Mo, W), which are components of industrial acrolein synthesis catalysts. The specific reducibility of the supporting complex oxide Fe₃Co₇Mo₁₂O₄₆ is found to be low due to its comparably high surface area.