Sviluppo di catalizzatori per la sintesi di anidride maleica da n-butano

Il pirofosfato di vanadile (VO)2P2O7 (VPP) è un sistema costituito da ossidi di vanadio e fosforo, particolarmente attivo nella ossidazione selettiva di n-butano ad anidride maleica (AM). Questo catalizzatore è stato studiato sotto diversi aspetti: metodo di sintesi, rapporto tra gli elementi nella struttura e loro stato di ossidazione, aggiunta di elementi dopanti e ruolo dei siti attivi nel meccanismo di reazione. In particolare, è stato studiato il trattamento termico che trasforma il precursore nel catalizzatore. Il precursore industriale, costituito da (VO)HPO4·0,5H2O (VHP), è stato sottoposto a trattamenti termici in differenti condizioni, al fine di studiare l’influenza che l’atmosfera di calcinazione ha sull’ottenimento del catalizzatore VPP. Il trattamento è stato eseguito su un impianto a letto fisso, monitorando i gas uscenti (CO2 e H2O formate, O2 consumato) tramite un micro gas cromatografo. I campioni ottenuti sono stati caratterizzati mediante varie tecniche di analisi chimico-fisiche come diffrattometria di raggi X (XRD), spettroscopia Raman e valutazione dell’area superficiale mediante il metodo BET. Inoltre, sono stati simulati trattamenti tramite analisi termogravimetriche (TGA) per valutare l’influenza di aria e azoto. Sono stati ottenuti tramite differenti trattamenti termici quattro catalizzatori a base di VPP, i quali sono stati testati nella sintesi di AM da n-butano attraverso uno studio riguardante l’effetto della temperatura sulle prestazioni catalitiche. Infine, i catalizzatori sintetizzati sono stati confrontati con il catalizzatore industriale.