Oxidehydrogenation of propane on MoO₃/gAl₂O₃ hydrogen acceptor

¹ Laboratoire de catalyse hétérogène et homogène, Ura CNRS D04020, bât C3, université des sciences et technologies de Lille, 59655 Villeneuve d'Ascq cedex, France, France.
² Université d’Artois, SP 18, rue J-Souvraz, 62307 Lens cedex, France, France.

Abstract

The oxidative dehydrogenation of propane to propene has been studied on a MoO₃/γAl₂O₃ catalyst as a function of temperature, and the results obtained are comparable to those reported in the literature on some vanadium based catalysts. Moreover, as the dehydrogenation reaction requires the abstraction of hydrogen species from the alkane, the hydrogen H* species content that the solid is able to store has been determined. Finally, according to the results obtained, a heterolytic dissociation of propane is proposed, on the active site : « O^2- Mnⁿ⁺ □ » (with □ : anionic vacancy) permitting the abstraction of a H^- species and of a H⁺ species from the hydrocarbon, leading to the formation of the « OH^- Mⁿ⁺ H^- » ensemble and of propene.

Résumé

L’oxydeshydrogénation du propane en propène a été étudiée sur un catalyseur MoO₃/γAl₂O₃ en fonction de la température, et les résultats obtenus sont comparables à ceux observés dans la littérature sur certains catalyseurs à base de vanadium. De plus, comme la réaction de deshydrogénation nécessite l’abstraction d’espèces hydrogène de l’hydrocarbure, la concentration en espèces hydrogène H* que le solide est capable de stocker a été détenninée. Finalement, d’après les résultats obtenus, un mécanisme de dissociation hétérolytique du propane est proposé, sur un site actif « O^2- Mⁿ⁺ □ » (avec □ : lacune anionique) pennettant l’abstraction d’une espèce H' et d’une espèce de H⁺ de l’hydrocarbure, conduisant à la fonnation de l’ensemble « OH^- Mnⁿ⁺ H' » à la surface du solide et l’obtention du propène.