In situ-XAS-Untersuchungen zu Struktur-Eigenschaftsbeziehungen von Vanadiumoxiden auf nanostrukturierten SiO2-Trägermaterialien

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Vanadiumoxide sind aktive heterogene Katalysatoren für die selektive Oxidation von Alkanen. Um die Struktur-Eigenschaftskorrelationen der Vanadiumoxide besser zu verstehen, werden isolierte, ein- oder zweidimensionale Vanadiumoxide auf einem geeigneten SiO2-Trägermaterial (nanostrukturiertes SBA15) als Modellsysteme verwendet. Nachdem die lokale Struktur um die Vanadiumatome in VOX auf SiO2 mittels Röntgenabsorptionsspektroskopie in Kombination mit DRUVVis-Spektroskopie und Gaschromatographie/Massenspektrometrie zur Gasphasenanalyse ermittelt wurde, sollen Struktur-Eigenschaftskorrelationen der Katalysatoren unter Reaktionsbedingungen untersucht werden. Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem Redox-Verhalten der katalytisch aktiven Phase und der Messung und Korrelation quantitativer Struktur- und Katalysedaten. Neben den VOXSBA15-Katalysatoren werden verschiedene Magnesiumvanadate als Modellsysteme funktional und strukturell charakterisiert. Die Auswahl der Vanadate basiert auf den gefundenen Struktur- Eigenschaftskorrelationen der Katalysatoren. Insbesondere werden Vanadate betrachtet, in denen die Vanadium-Zentren als Dimere vorliegen bzw. isoliert oder als Ketten. Hierdurch kann die Zuordnung solcher Struktureinheiten zur aktiven Phase der Katalysatoren bestätigt werden.