Korrelation von elektrochemischen und katalytischen Eigenschaften von Molybdänoxidnitrid-Katalysatoren für die selektive Oxidation von Propen

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Aktivität und Selektivität von Molybdänoxid-Katalysatoren für die selektive Oxidation von kleinen Kohlenwasserstoffen sind von herausragender Bedeutung für eine effiziente Nutzung von Rohstoffen. Für eine wissensbasierte Entwicklung neuer Katalysatoren sind die entsprechenden Struktur-Eigenschaftsbeziehungen allerdings nur unzureichend bekannt. In mechanistischen Betrachtungen wird unter anderem die Beweglichkeit des Gittersauerstoffs als entscheidender Parameter diskutiert. Daher wurde bisher überwiegend versucht, über den Umweg der Modifikation des Kationen-Untergitters durch zusätzliche Metallzentren Reduzierbarkeit und Sauerstoffbeweglichkeit zu beeinflussen. In den verwendeten gemischten Oxiden lassen sich die Einflüsse der unterschiedlichen Strukturen und der chemischen Zusammensetzungen allerdings schlecht voneinander trennen. In diesem Projekt soll durch direkte Modifikation des Anionengitters von  MoO3 und (Mo,V)5O14 durch Einbau von Stickstoff die Mobilität des Sauerstoffs unter Erhalt der Struktur verändert werden. Der Einfluss der elektrischen Eigenschaften der Oxidnitride auf die selektive Oxidation von Propen zu Acrolein wird untersucht und Korrelationen zwischen Sauerstoffbeweglichkeit, Reduzierbarkeit und katalytischen Eigenschaften erhalten.