Nowe katalizatory amooksydacji propanu i glicerolu
Loading...
Date
2012-05-22T09:18:46Z
Authors
Advisor
Editor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Title alternative
New catalysts for ammoxidation of propane and glycerol
Abstract
Niniejsza praca doktorska wpisuje się w nurt światowych badań nad opracowaniem skutecznych katalizatorów procesów amooksydacji propanu i glicerolu. Celem przedłożonej rozprawy doktorskiej było otrzymanie nowych katalizatorów zawierających wanad, antymon i niob, charakterystyka ich tekstury, struktury, właściwości powierzchniowych i zbadanie aktywności w procesach utleniającej amonolizy propanu, amooksydacji glicerolu i reakcji utleniania metanolu. Struktura rutylu tlenku wanadowo-antymonowego Sb0.95V0.95O4, w której wanad jest obecny w formie zredukowanej (V4+/3+) jest odpowiedzialna za selektywność w tworzeniu akrylonitrylu w reakcji amooksydacji propanu. Obecność SbVO5 w katalizatorach powoduje kraking wiązania C-C w propanie i kieruje reakcję amooksydacji na tworzenie acetonitrylu. Skład chemiczny nośnika determinuje siłę oddziaływania naniesionych tlenków z nośnikiem, a to wpływa na aktywność katalityczną. Udowodniono rolę niobu w nośniku NbMCM-41 jako stabilizującego strukturę rutylu przez oddziaływanie z wanadem. Taka stabilizacja powoduje wzrost efektywności tworzenia nitryli w reakcji amooksydacji. Interesującym wnioskiem z przeprowadzonych badań jest stwierdzenie wpływu roli składu chemicznego nośnika, ilości wanadu i antymonu stosowanych do impregnacji, oraz warunków obróbki po modyfikacji na kierunek przebiegu reakcji utleniania i amoutleniania. Pozwala to na celowe planowanie składu chemicznego katalizatorów i sposobu modyfikacji prowadzących do uzyskania określonych produktów procesów utleniania i amooksydacji.
The subject of the doctoral dissertation is related to the efforts on development of effective catalysts of propane and glycerol ammoxidation. The aim of the doctoral dissertation was to synthesise new catalysts containing vanadium, antimony and niobium, characterisation of their texture, structure, surface properties and testing their activity in ammoxidation of propane and glycerol and oxidation of methanol. The rutile type structure of antimony-vanadium oxide Sb0.95V0.95O4, in which vanadium occurs in the reduced form (V4+/3+), is responsible for the selectivity in formation of acrylonitrile in propane ammoxidation. The presence of SbVO5 in the catalysts leads to breaking of C-C bond in propane which directs the reaction course towards formation of acetonitrile. The chemical composition of the support determines the strength of interaction of the vanadium-antimony oxides deposited with the support and thus the catalytic activity. In the NbMCM-41 support, niobium was proved to stabilise the rutile type structure by its interaction with vanadium. The stabilisation led to increased yield of nitriles in the ammoxidation reaction. An interesting result of the study was determination of the influence of the chemical composition of the support, the amount of vanadium and antimony used for impregnation and the effect of the conditions of treatment after modification on the course of the oxidation and ammoxidation reactions. Recognition of the above effects permitted control of the oxidation and ammoxidation processes by purposeful changes in the above conditions.
The subject of the doctoral dissertation is related to the efforts on development of effective catalysts of propane and glycerol ammoxidation. The aim of the doctoral dissertation was to synthesise new catalysts containing vanadium, antimony and niobium, characterisation of their texture, structure, surface properties and testing their activity in ammoxidation of propane and glycerol and oxidation of methanol. The rutile type structure of antimony-vanadium oxide Sb0.95V0.95O4, in which vanadium occurs in the reduced form (V4+/3+), is responsible for the selectivity in formation of acrylonitrile in propane ammoxidation. The presence of SbVO5 in the catalysts leads to breaking of C-C bond in propane which directs the reaction course towards formation of acetonitrile. The chemical composition of the support determines the strength of interaction of the vanadium-antimony oxides deposited with the support and thus the catalytic activity. In the NbMCM-41 support, niobium was proved to stabilise the rutile type structure by its interaction with vanadium. The stabilisation led to increased yield of nitriles in the ammoxidation reaction. An interesting result of the study was determination of the influence of the chemical composition of the support, the amount of vanadium and antimony used for impregnation and the effect of the conditions of treatment after modification on the course of the oxidation and ammoxidation reactions. Recognition of the above effects permitted control of the oxidation and ammoxidation processes by purposeful changes in the above conditions.
Description
Wydział Chemii: Zakład Katalizy Heterogenicznej
Sponsor
Keywords
amooksydacja, ammoxidation, akrylonitryl, acrylonitrile, acetonitryl, acetonitrile, Nb-Sb-V-Ox