Struktur-Eigenschaftsbeziehungen von geträgerten Molybdänoxid-Katalysatoren auf nanostrukturierten Kohlenstoff- und MgO-Materialien

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Molybdänoxid-basierte Katalysatoren werden für die selektive Oxidation von leichten Alkenen eingesetzt. Die Struktur der aktiven Katalysatorphase sowie entsprechende Struktur- Eigenschaftsbeziehungen sind nur unzureichend bekannt und eine wissensbasierte Entwicklung neuer Katalysatormaterialien ist schwer möglich. Daher soll die Oberflächenstruktur von MoPartialoxidationskatalysatoren von der Volumenstruktur entkoppelt werden und für direkte in situ-Untersuchungen unter relevanten Reaktionsbedingungen zugänglich sein. Dafür geeignet sind Modellsysteme auf der Basis isolierter, ein- oder zweidimensionaler Molybdän- und/oder Vanadiumoxide auf verschiedenen Trägermaterialen. Hier werden molybdänoxi-basierte Katalysatoren auf mesoporösem Magnesiumoxid dispergiert und stabilisiert. Das mesoporöse MgO wird durch Nanocasting mittels nanostrukturiertem SiO2 (SBA15) als Strukturmatrix hergestellt. Aktivität und Selektivität werden mittels GC/MS, die geometrische und elektronische Struktur der Metallzentren mittels DRUVVis- und XASSpektroskopie bestimmt. Die Struktur-Eigenschaftskorrelationen für MoMgO und MoSBA15 werden mit denen von VMgO und VSBA15 vergleichen, um ein vertieftes Verständnis des Zusammenspiels der beiden Elemente in den katalytisch besonders aktiven Mischoxiden zu erhalten.