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Mit Hilfe von transienten Versuchsmethoden und unter Anwendung des wissenschaftlichen Optimierungsansatzes für Katalysatoren, dem rational catalysts design, wurde für die Partialoxidation von Methacrolein zu Methacrylsäure ein neuer Katalysator auf der Basis von Molybdän-Vanadium-Mischoxiden mit den Zusätzen Wolfram, Cäsium und Phosphor entwickelt. Dazu wurden im Vorfeld eingehende Untersuchungen an Heteropolyverbindungen vom Typ H4-xCsx[PVMo11O40] (x = 0 - 3) und Mischoxiden der allgemeinen Zusammensetzung Mo9V2W1,2Ox (x = 0 - 35,6) durchgeführt. Es konnten zahlreiche Details zum Reaktionsverhalten von Methacrolein und Acrolein an diesen Festkörpern herausgearbeitet werden. Ein weiterer Untersuchungsgegenstand war das Reoxidationsverhalten unter stationären Reaktionsbedingungen bei der Umsetzung der beiden oben genannten Aldehyde an H2Cs2[PVMo11O40] und Mo9V2W1,2Ox (x = 0 - 35,6). Unter Verwendung von 18O2 konnte nachgewiesen werden, daß in beiden Fällen die Reoxidation der Festkörperoberfläche nicht über Bulksauerstoff erfolgt, sondern direkt mit Gasphasensauerstoff. Abschließend konnte das Potential der Mo/V-Mischoxide für die oxidative Dehydrierung von Isobutryaldehyd zu Methacrolein aufgezeigt werden. |
