Estudios de relación de estructura-reactividad para reacciones deóxidos de vanadio y fósforo

Los modelos de relación estructura-reactividad para un mismo sistema en una misma reacción varían significativamente en bibliografía. La causa de esta discrepancia radica es que la estructura del catalizador másico se relaciona con la actividad mientras que la reacción tiene lugar en la superficie, la cual puede ser significativamente distinta de la masa. Pocas técnicas analíticas permiten caracterizar la superficie de los catalizadores másicos, lo cual dificulta el entendimiento de la naturaleza de ellos durante el proceso catalítico y la naturaleza de sus centros activos. Las técnicas de caracterización “másicas” pueden proporcionar información de la superficie si el tamaño se reduce a pocos nanómetros, donde la relación superficie-volumen se hace muy elevada. Los fosfatos de vanadio (VPO) son los únicos catalizadores para el proceso comercial de oxidación de n-butano a anhídrido maléico pero también se emplean en los procesos de amonoxidación selectiva de parafinas a los correspondientes nitrilos (principalmente amonoxidación de compuestos aromáticos en fase liquida) y en oxidación de propano o propileno a ácido acrílico. El sistema VPO para obtención de anhídrido maléico ha sido ampliamente estudiado. Se han propuesto varios centros activos para obtención de anhídrido maléico (V5+, V4+, un par redox de 1 e-, un par redox de 2 e-, interacción entre la fase cristalina de (VO)2P2O7 y las fases amorfas etc.). Sin embargo pocos estudios se han publicado de la amonoxidación de propano a acrilonitrilo y de la oxidación de propano a acido acético o acido acrílico sobre catalizadores tipo VPO, además la mayoría de los estudios que se encuentran en bibliografía son los estudios ex situ. El presente proyecto de Tesis Doctoral incluye el análisis del proceso catalítico de oxidación selectiva de propano a acrilonitrilo (en presencia de amoniaco) y acido acrílico (en presencia de vapor de agua) sobre catalizadores de vanadio-fósforo-oxígeno soportados y sobre el catalizador t