Acido-basic and catalytic properties of well characterized VPO catalysts prepared by different methods

Laboratoire des matériaux et catalyse hétérogène, département de chimie, faculté des sciences, 1060 Tunis, Tunisie.

Abstract

The acido-basic properties of well characterized VPO catalysts prepared according to different methods have been compared using the 2-propanol decomposition test through propene and acetone formation. The catalysts prepared according to the method using VCl₃ + V₂O₅ starting materials presented higher specific acidity than those prepared according to the method using V₂O₅ starting materials. Moreover the former catalytic system which consisted of an oxidized surface (γVOPO₄) in interaction with reduced matrix ((VO)₂P₂O₇) were more performant in maleic anhydride production from n-butane oxidation than the later. The two mechanistic steps of reaction pathway i.e. activation of n-butane and oxidative cyclization of dehydrogenated butane were discussed in terms of acidic and redox properties of VPO catalysts.

Résumé

Les propriétés acido-basiques des catalyseurs VPO préparés par différentes méthodes ont été comparées en utilisant la réaction test de décomposition de l'isopropanol en propène et acétone. Les catalyseurs préparés en utilisant VCl₃ + V₂O₅ (V³+/V⁵⁺ = 1) sont dotés d'une acidité spécifique supérieure à celle des catalyseurs préparés en utilisant V₂O₅ seul. De plus le premier système catalytique formé de phase oxydée (VOPO₄) en intéraction avec une matrice réduite ((VO)₂P₂O₇) est plus performant dans la réaction d'oxydation du butane en anhydride maléique que le second. Les étapes du mécanisme réactionnel à savoir l'activation de la molécule du butane et la cyclisation oxydante du butane déshydrogéné sont discutées en relation avec les propriétés acides et rédox des catalyseurs VPO.