Діюк О. А. Фізико-хімічні властивості масивних та нанесених VPO-каталізаторів для процесів окиснення н-бутану та етану

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 02.00.04 «Фізична хімія» (102 – Хімія). – Інститут хімії поверхні імені О.О. Чуйка НАН України, Київ, 2020. Визначено вплив умов традиційного та альтернативних (баротермальний та механохімічний) методів синтезу масивних та нанесених VPO-каталізаторів на формування VPO-фаз, їх фізико-хімічні властивості і каталітичну активність в окислювальному дегідруванні етану до етилену та селективному окисненні н-бутану до малеїнового ангідриду. Показано, що при переважній орієнтації VOHPO4 • 0,5H2O (ГФВ) по базальній площині зразки мають високі показники в окисненні н-бутану, в той час як більша орієнтація по боковій площині веде до кращих показників в окисненні етану. Активність зразків в обох реакціях залежить від ефективного негативного заряду на атомах оксигену каталізатора. Встановлено оптимальні умови баротермального синтезу ГФВ. Використання механохімічно обробленого (МХО) V2O5 в синтезі ГФВ та подальша його МХО дозволяє одержати зразки з орієнтацією по боковій площині, ефективні в окисненні етану. Оптимізовано умови МХО суміші ГФВ та ТіО2, що дозволяє одержати нанесений VPO-каталізатор з морфологією ГФВ у формі «джутів», ефективний в окисненні н-бутану при підвищених концентраціях вуглеводню (3,4 - 10,0 об.%). Ключові слова: VPO-каталізатори, механохімічна обробка (МХО), баротермальний синтез, малеїновий ангідрид, етилен.