Oxidhordozós alkálifém-molibdátok és katalitikus alkalmazhatóságuk

Erdõhelyi András, Oszkó Albert és Németh Róbert
Szegedi Tudományegyetem Szilárdtest és Radiokémiai Tanszék, MTA Reakciókinetikai Kutató Csoport

A különbözõ oxid hordozóra felvitt MoO3-ot széles körben alkalmazzák katalizátorként különbözõ teszt reakciókban és részletesen vizsgálták ezeknek a mintáknak a legkülönbözõbb sajátságait. Lényegesen kisebb figyelmet fordítottak mind ez ideig az alkálifémmel adalékolt MoO3 ill. az alkálifém-molibdátokat tartalmazó katalizátorok vizsgálatára. Többek szerint az alkálifém adalék csökkenti a MoO3 katalitikus aktivitását, mert a felületen alkálifém-molibdát keletkezik. Ezzel szemben megfigyeltük, hogy a Rb2MoO4/SiO2 kiemelkedõen aktív a metán parciális oxidációjában és a reakció termékösszetételét jelentõsen befolyásolja a minták elõállításának körülménye is. Ezért részletesen tanulmányoztuk a SiO2 hordozós ill a hordozó mentes különbözõ alkálifém-molibdát felületi összetételét és szerkezetét.

 A vizsgálatokat Raman és röntgen fotoelektron (XP) spektroszkóppal végeztük.

 Megállapítottuk, hogy a Mo 3d5/2 pályájának kötési energiája a Li2MoO4 esetében a legnagyobb, mely az alkálifém kation függvényében kisebb energiák felé tolódik el. A Raman spektrumok egyértelmûen mutatták, hogy a Mo az alkálifém molibdátokban tetraéderes koordinációjú, és a Mo-O kötés frekvenciája a Li2MoO4-tól a Cs2MoO4-ig folyamatosan alacsonyabb hullámszámok felé tolódik el, mely a Mo-O kötéstávolság változásával értelmezhetõ.

SiO2 hordozós alkálifém-molibdátok esetében az XP spektrumokon a Mo 3 d-pályáinak kötési energiái egymással közel azonosak voltak. A Raman spektroszkópia szerint a Li- és a Na-molibdát megõrizte tetraéderes szerkezetét. A K2MoO4/SiO2 felületén az impregnáló oldat pH-jától függõen vagy az eredeti szerkezetû molibdát található vagy K2Mo2O7 keletkezik, melyben tetraéderes és oktaéderes koordinációjú Mo is jelen van. A Rb2MoO4/SiO2 esetében megfigyeltük, hogy a felületen egy torzult tetraéderes koordinációjú Mo található, mely feltehetõleg felelõs a minta kiemelkedõ katalitikus aktivitásáért. A Cs-molibdát esetében a SiO2 felületén csak di-molibdátot tudtunk azonosítani.


Vissza