Синтез і властивості VPO-каталізаторів окиснення н-бутану у малеїновий ангідрид - Diyuk, Olena A. (V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2022)
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.