Синтез і властивості VPO-каталізаторів окиснення н-бутану у малеїновий ангідрид
Традиційним та баротермальним методами було синтезовано масивні та нанесені ванадій-фосфорні  оксидні VPO-каталізатори. Показано, що використання в якості носія для VPO-фази пірогенного аеросилу, в залежності від часу його введення в реакційну суміш, може привести до утворе...
Saved in:
| Date: | 2022 |
|---|---|
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine
2022
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/81 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Catalysis and petrochemistry |
Institution
Catalysis and petrochemistry| _version_ | 1859471922586189824 |
|---|---|
| author | Diyuk, Olena A. |
| author_facet | Diyuk, Olena A. |
| author_sort | Diyuk, Olena A. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-01-20T09:59:02Z |
| description | Традиційним та баротермальним методами було синтезовано масивні та нанесені ванадій-фосфорні  оксидні VPO-каталізатори. Показано, що використання в якості носія для VPO-фази пірогенного аеросилу, в залежності від часу його введення в реакційну суміш, може привести до утворення фази прекурсору гідро-фосфату ванадилу VOHPO4∙0.5H2O, або фази пірофосфату ванадилу (VO)2P2O7, каталітично активної в  реакції селективного окиснення н-бутану до малеїнового ангідриду. Використання у якості носія для VPO-фази модифікованого аеросилогелю, сформованого на основі аеросилу, приводить до утворення фази VOHPO4∙0.5H2O. Визначено, що природа носія впливає на особливості формування фази VOHPO4∙0.5H2O,  зокрема, на співвідношення кристалографічних площин в отриманій VPO-фазі. Використання аеросилу як носія веде до зниження відносного вмісту базальної площини, в той час як використання аеросилогелю приводить до зростання відносного вмісту базальної площини у нанесеній VPO-фазі. Досліджено каталітичні  властивості масивних та нанесених VPO-зразків в реакції селективного окиснення н-бутану до малеїнового ангідриду у стандартній (1.7об%) та збагаченій (3.4об%) на н-бутан сумішах. Встановлено, що в збагаченій суміші для масивних зразків різко знижуються конверсія н-бутану та селективність за малеїновим ангідридом. Встановлено, що нанесені VPO-системи мають більшу питому швидкість окиснення н-бутану та більшу продуктивність, порівняно з масивними зразками. Показано, що використання баротермального синтезу та аеросилогелю як носія дозволило підвищити селективність за малеїновим ангідридом, що пов’язано зі  збільшенням відносного вмісту базальної площини VPO-фази. Досягнуті покращені каталітичні властивості, нанесених на аеросилогель VPO-каталізаторів, роблять перспективним використання технології рециклу, що в свою чергу може зробити виробництво малеїнового ангідриду більш економічно вигідним. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:50:14Z |
| format | Article |
| id | oai:katalizorgua:article-81 |
| institution | Catalysis and petrochemistry |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:50:14Z |
| publishDate | 2022 |
| publisher | V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:katalizorgua:article-812023-01-20T09:59:02Z Синтез і властивості VPO-каталізаторів окиснення н-бутану у малеїновий ангідрид Synthesis and properties of VPO catalysts for oxidation of n-butane to maleic anhydride Diyuk, Olena A. VPO-catalysts, n-butane, maleic anhydride, catalytic oxidation VPO-каталізатори, н-бутан, малеїновий ангідрид, каталітичне окиснення Традиційним та баротермальним методами було синтезовано масивні та нанесені ванадій-фосфорні  оксидні VPO-каталізатори. Показано, що використання в якості носія для VPO-фази пірогенного аеросилу, в залежності від часу його введення в реакційну суміш, може привести до утворення фази прекурсору гідро-фосфату ванадилу VOHPO4∙0.5H2O, або фази пірофосфату ванадилу (VO)2P2O7, каталітично активної в  реакції селективного окиснення н-бутану до малеїнового ангідриду. Використання у якості носія для VPO-фази модифікованого аеросилогелю, сформованого на основі аеросилу, приводить до утворення фази VOHPO4∙0.5H2O. Визначено, що природа носія впливає на особливості формування фази VOHPO4∙0.5H2O,  зокрема, на співвідношення кристалографічних площин в отриманій VPO-фазі. Використання аеросилу як носія веде до зниження відносного вмісту базальної площини, в той час як використання аеросилогелю приводить до зростання відносного вмісту базальної площини у нанесеній VPO-фазі. Досліджено каталітичні  властивості масивних та нанесених VPO-зразків в реакції селективного окиснення н-бутану до малеїнового ангідриду у стандартній (1.7об%) та збагаченій (3.4об%) на н-бутан сумішах. Встановлено, що в збагаченій суміші для масивних зразків різко знижуються конверсія н-бутану та селективність за малеїновим ангідридом. Встановлено, що нанесені VPO-системи мають більшу питому швидкість окиснення н-бутану та більшу продуктивність, порівняно з масивними зразками. Показано, що використання баротермального синтезу та аеросилогелю як носія дозволило підвищити селективність за малеїновим ангідридом, що пов’язано зі  збільшенням відносного вмісту базальної площини VPO-фази. Досягнуті покращені каталітичні властивості, нанесених на аеросилогель VPO-каталізаторів, роблять перспективним використання технології рециклу, що в свою чергу може зробити виробництво малеїнового ангідриду більш економічно вигідним. Bulk and supported vanadium-phosphorus oxide VPO catalysts were synthesized by traditional and barothermal methods. It was shown that the use of aerosil as a support for the VPO phase, depending on the time of its introduction into the reaction mixture. It can lead to the formation of catalyst precursor of vanadyl hydrogen phosphate VOHPO4 0.5H2O, or a phase of vanadyl pyrophosphate (VO)2P2O7 as already the catalytically active phase for selective oxidation of n-butane to maleic anhydride. The use of a modified aerosil gel formed from pyrogenic aerosol, as a support for the VPO phase, leads to the formation of VOHPO4∙0.5H2O phase. It has been found that the nature of support affects the features of formation of VOHPO4∙0.5H2O phase, in particular, the ratio of crystallographic planes in resulting VPO phase. The use of aerosil as a support leads to a decrease in the relative content of the basal plane, while use of aerosil gel leads to an increase in the relative content of the basal plane in applied VPO phase. The catalytic properties of bulk and supported VPO samples were studied in the selective oxidation of n-butane to maleic anhydride in standard (1.7 vol.%) and enriched (3.4 vol.%) n-butane mixtures. It has been found that in an enriched n-butane mixture for bulk samples, the n-butane conversion and selectivity for maleic anhydride are sharply reduced. It has been found that supported VPO samples have a higher specific rate of n-butane oxidation and higher productivity compared to bulk samples. It was shown that use of barothermal synthesis and aerosol gel as a support made it possible to increase the selectivity of maleic anhydride, which is associated with an increase in the relative content of the basal plane of VPO phase. The achieved improved catalytic properties of VPO catalysts supported with aerosol gel make recycling technology promising. This can make the production of maleic anhydride more economical. V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine 2022-10-26 Article Article application/pdf https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/81 10.15407/kataliz2022.33.046 Catalysis and petrochemistry; No. 33 (2022): Catalysis and petrochemistry; 46-58 Каталіз та нафтохімія; № 33 (2022): Каталіз та нафтохімія; 46-58 2707-5796 2412-4176 10.15407/kataliz2022.33 uk https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/81/72 Copyright (c) 2022 Catalysis and petrochemistry |
| spellingShingle | VPO-каталізатори н-бутан малеїновий ангідрид каталітичне окиснення Diyuk, Olena A. Синтез і властивості VPO-каталізаторів окиснення н-бутану у малеїновий ангідрид |
| title | Синтез і властивості VPO-каталізаторів окиснення н-бутану у малеїновий ангідрид |
| title_alt | Synthesis and properties of VPO catalysts for oxidation of n-butane to maleic anhydride |
| title_full | Синтез і властивості VPO-каталізаторів окиснення н-бутану у малеїновий ангідрид |
| title_fullStr | Синтез і властивості VPO-каталізаторів окиснення н-бутану у малеїновий ангідрид |
| title_full_unstemmed | Синтез і властивості VPO-каталізаторів окиснення н-бутану у малеїновий ангідрид |
| title_short | Синтез і властивості VPO-каталізаторів окиснення н-бутану у малеїновий ангідрид |
| title_sort | синтез і властивості vpo-каталізаторів окиснення н-бутану у малеїновий ангідрид |
| topic | VPO-каталізатори н-бутан малеїновий ангідрид каталітичне окиснення |
| topic_facet | VPO-catalysts n-butane maleic anhydride catalytic oxidation VPO-каталізатори н-бутан малеїновий ангідрид каталітичне окиснення |
| url | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/81 |
| work_keys_str_mv | AT diyukolenaa sintezívlastivostívpokatalízatorívokisnennânbutanuumaleínovijangídrid AT diyukolenaa synthesisandpropertiesofvpocatalystsforoxidationofnbutanetomaleicanhydride |