Кізюн О. В. Вплив домішок на фізико-хімічні властивості VPO-каталізаторів окиснення н-пентану

Дисертація присвячена вивченню впливу домішок іонів металів Bi, La, Mo, Te, Fe, W, Zr, Ті, Ag, Ni на фізико-хімічні властивості VPO-каталізаторів окиснення н-пентану. Встановлено, що модифікування VPO-каталізаторів домішками в більшості випадків не веде до зміни фазового складу базової композиції, але змінює температуру кристалізації активного компонента каталізатора фази пірофосфату ванадилу (VО)2P2O7 та температуру його окиснення до фосфату ванадилу VОPO4, що позитивно впливає на умови його активування та стабільної експлуатації. Уведені домішки змінюють морфологію базової VPO-композиції і розподілені двома способами: 1) нанодисперсно, рівномірно, 2) з утворенням рентгеноаморфних фаз домішок. Показано, що промотування VPO-каталізатора впливає на ступінь окиснення ванадію та енергію зв’зку O 1 s-електронів, що дозволяє регулювати активність каталізаторів. Запропонована нова схема окиснення н-пентану та утворення фталевого (ФА) і малеїнового (МА) ангідридів. Встановлено, що основним шляхом утворення ФА є реакція Дільса-Альдера між МА та ненасиченим вуглеводнем С4. Запропонована схема окиснення н-пентану дозволяє спрямовано регулювати процес окиснення н-пентану в бік утворення МА або ФА шляхом введення в базову VPО-композицію домішок, які змінюють співвідношення центрів Бренстеда та Льюїса, що підтверджено експериментально. Показано, що на основі даної схеми окиснення н-пентану можна реалізувати нову технологію одержання ФА при пошаровому завантаженні різних за кислотними властивостями каталізаторів, яка дозволяє підвищити вихід цього продукту