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HWAHAK KONGHAK,
Vol.33, No.3, 273-281, 1995
Vol.33, No.3, 273-281, 1995
바나듐-비스무스계 촉매상에서 부탄 및 부텐의 선택산화반응 연구
Selective Oxidation of Butane and Butene over Vanadium-Bismuth Based Catalysts
VPO 촉매제조에 사용되는 환원제와 첨가제인 비스무스가 부탄과 부텐의 선택산화반응에서 무수말레산의 선택도에 미치는 영향을 연구하였다. 비스무스가 첨가됨에 따라 부텐의 산화반응에서 무수말레산의 생성은 촉진되었고,부탄으로부터 무수말레산의 생성은 감소되었다. UV 확산반사분광 분석결과 비스무스를 첨가한 촉매 (VPBiO)가 VPO 촉매에 비하여 더 큰 전하이동 에너지를 가졌으며 그 결과 반응성이 높은 부텐의 산화반응에서 무수말레산의 선택도를 증가시킴을 알 수 있었다. X선 회절 분석결과 비스무스의 첨가에 따라 β-VOPO4 구조의 비율과 (VO)2P2O7 구조 증 [020] 평면의 비율이 증가하였고, 이 값은 무수말레산의 선택도와 밀접한 관계가 있음이 밝혀졌다. 또한 β-VOPO4 구조가 증가함에 따라 바나듐의 평균원자가도 증가하였다.
The effect of reducing agents and bismuth as a additives used in preparing the VPO catalysts were investigated through selective oxidation of butane and butene to maleic anhydride. Bismuth added catalyst(VPBiO) increased the formation of maleic anhydride in butene oxidation, but it decreased the selectivity of maleic anhydride in butane oxidation. UV-DRS analysis showed that the charge transfer energy of VPBiO catalysts were higher than VPO catalysts, and it resulted in increasing the selectivity of maleic anhydride in butene oxidation. XRD study showed that the portion of β-VOPO4 structure and the ratio of [020] face of (VO)2P2O7 structure were increased with adding bismuth, and it was related to the selectivity of maleic anhydride. Also the mean valence of vanadium was increased with increasing the portion of β-VOPO4 phase.
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