Untersuchung zum Mechanismus der heteropolysäurekatalysierten Partialoxidation von Acrolein zu Acrylsäure - Struktur, Funktion und Dynamik des Katalysators

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Barbara Albert; Professor Dr.-Ing. Herbert Vogel
• Fachliche Zuordnung: Technische Chemie ; Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 243501655

Die heterogen katalysierte Partialoxidation von Acrolein zu Acrylsäure an Mo/V/W Mischoxiden wurde im AK Vogel detailliert mit Hilfe von transienten Versuchstechniken (z.B. TPReaktion, SSITKA) sowie ersten kinetischen Simulationen untersucht. Durch diese Vorgehensweise konnte das Verständnis über die Reaktionskinetik und den Mechanismus erheblich erweitert werden, z.B. in [Jekewitz2012].Bei der Partialoxidation des nächst höheren Homologen, dem Methacrolein, werden für die Partialoxidation im technischen Maßstab Heteropolysäuren (z.B. H2Cs2[Mo11PVOx]) eingesetzt. Für diese heterogen katalysierte Reaktion gibt es große Wissenslücken über das Verständnis bezüglich des katalytischen Mechanismus. Deshalb soll an dem gut bekannten und vereinfachten Modellsystem Acrolein/Acrylsäure der katalytische Mechanismus der Partialoxidation an Heteropolysäuren aufgeklärt werden. Hierzu sollen instationäre Kinetikmethoden und strukturelle festkörperchemische Untersuchungen Rückschlüsse auf die Dynamik, Struktur und Funktion zulassen. Gelingt es, die Unterschiede zwischen den Katalysemechanismen an Mischoxiden und Heteropolysäuren zu verstehen, so könnte dies zur Verbesserung des industriell angewandten Verfahrens Methacrolein zu Methacrylsäure an Heteropolysäuren führen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen