Введение 4
1. Литературный обзор 5
1.1 Ванадиевые катализаторы 5
1.1.1 Селективное восстановление NOxаммиаком 5
1.1.2 Окисления SO2в SO3 5
1.1.3 Получение бис(индол-3-ил)(4-фенил)метана и 1,4-
дигидропиридина 6
1.1.4 Окислительное дегидрирование углеводородов 7
1.2 Поверхностные ванадийоксидные фазы 10
1.2.1 Состав и структура ванадийоксидных фаз 10
1.2.2 Методы исследования поверхностных ванадийоксидных фаз 11
1.2.3 Влияние природы предшественника ванадия и природы носителя .
12
2 Экспериментальная часть 18
2.1 Синтез образцов 18
2.2 Физико-химические и каталитические методы исследования образцов
19
2.3 Исследование каталитических свойств образцов 21
3 Результаты и их обсуждения 23
3.1 Исследование образцов методом низкотемпературной адсорбции
азота 23
3.2 Исследование образцов методом ЭСДО 25
3.3 Исследование образцов методом КР-спектроскопии 30
3.4 Исследование образцов методом ИК-спектроскопии 32
3.5 Исследование образцов методом ТПВ-Н2 33
3.6 Исследование каталитических свойств 36
Выводы 37
Список литературы 38
Нанесенные катализаторы на основе оксида ванадия привлекают большой интерес в области катализа из-за их относительно низкой цены, отсутствия вредного воздействия на окружающую среду, а также высокой активности и селективности во многих промышленно важных процессах.
В настоящее время известно большое количество катализаторов на основе оксида ванадия используемых в промышленности, в частности, в реакциях окислительного дегидрирования легких алканов, таких как этана, пропана, бутана и других. Из всех известных катализаторов окислительного дегидрирования углеводородов наиболее подробно изучены нанесенные ванадиевые катализаторы. Особый интерес связан с тем, что каталитические свойства таких систем обусловлены присутствием ванадия в виде двумерных поверхностных VOxфаз, а также зависят от их структуры и природы носителя. Носитель влияет как на плотность покрытия поверхности двумерными VOxфазами, так и на их реакционную способность. Введение добавок может приводить к изменению окислительного-восстановительного потенциала ванадиевых центров, увеличению плотности покрытия поверхности двумерными фазами.
Целью настоящей работы являлось исследование влияния модифицирования оксидом лантана нанесенных V2O5/SiO2катализаторов на состав и строение образующихся поверхностных ванадийоксидных фаз.
1. Показано, что состав и строение фаз, образующихся в нанесённых La2O3-V2O5-SiO2 образцах, определяется порядком введения наносимых компонентов. Введение ванадия из раствора VOSO4 на SiO2, модифицированный оксидом лантана, позволяет сформировать на поверхности двумерные LaVOxструктуры с различным количеством атомов лантана во второй координационной сфере ванадия, находящегося преимущественно в тетраэдрическом кислородным окружением. Модифицирование оксидом лантана V2O5/SiO2образца, содержащего ванадий в виде поверхностных VOxструкрур, а также совместное нанесение лантана и ванадия из смешанного раствора VOSO4 и La(NO3)3 приводит к образованию смеси микрокристаллических ортованадата лантана и V2O5.
2. Результаты исследований образцов методом ТПВ-Н2 свидетельствуют о сильном взаимодействии между предшественником ванадия VOSO4 и носителем, приводящем к образованию трудно восстанавливающихся фаз силикатов ванадия. Образующиеся поверхностные VOxфазы характеризуются высоким содержанием в них ванадия(!У). Введение в образец оксида лантана приводит к стабилизации ванадия^) в образце при этом препятствует образованию трудно восстанавливающихся фаз.
3. Образование на поверхности носителя SiO2 двумерных LaVOx структур с различным количеством атомов лантана во второй координационной сфере ванадия обеспечивает высокие активность и селективность V2O5/La2O3-SiO2 образца.
