Mechanistische Untersuchungen zur katalytischen Gasphasen Dehydratisierung und Oxidation von Glycerin

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Im Rahmen des laufenden DFG-Projektes wurde festgestellt, dass an undotierten acidenKatalysatoren, auf Grund einer schnellen Desaktivierung, Acrolein nur in den ersten Stundenund bei einer niedrigen Katalysatorbelastung mit hoher Selektivität gebildet wird, während sichbei Dotierung von aciden Katalysatoren mit ausgewählten Übergangsmetalloxiden eine guteLangzeitstabilität von mehr als 30 h erreichen lässt, allerdings wurde auch eine signifikanteVeränderung in der Zusammensetzung der Dehydratisierungsprodukte beobachtet. Versuche anbifunktionellen Katalysatoren zeigten, dass einige Metalloxide eine vergleichsweise hoheAktivität zur Bildung von Hydroxyaceton, Allylalkohol, Glycidol, Phenol und Acrylsäureaufweisen. Ein besonderes Interesse stellt aus industrieller Ansicht, die Herstellung vonHydroxyaceton, Phenol und Acrylsäure durch katalytische Dehydratisierung bzw. oxidativeDehydratisierung von Glycerin aus preiswertem Roh-Glycerin dar. Ziel der vorgesehenenArbeiten in der Verlängerung des Projektes ist die Untersuchung und Aufklärung derWirkungsweise von bifunktionellen Katalysatoren bei der Dehydratisierung bzw. oxidativenDehydratisierung von Glycerin zu Hydroxyaceton, Phenol bzw. zu Acrylsäure. Dabei sollenKatalysatoren, die sich im laufenden Projekt als besonders geeignet erwiesen haben,eingesetzt werden. Zusätzlich sollen Katalysatoren mit einer hierarchischen mikro- undmesoporösen Porengeometrie auf der Basis von Al- und Si-Oxiden hergestellt, charakterisiertund auf Ihre Aktivität untersucht werden. Durch den Einsatz Isotopenmarkierter Verbindungen(D2O, H2 18O, und 18O2) mit der SSITKA-Methode und durch Adsorptionsmessungen sollenKenntnisse zu einzelnen Reaktionsschritten der Dehydratisierung bzw. oxidativenDehydratisierung von Glycerin, besonders zur Bildung von Hydroxyaceton, Phenol andAcrylsäure, gewonnen werden.