PL180192B1

PL180192B1 - Nowy związek w trójskładnikowym układzie tlenków metali przejściowych oraz sposób wytwarzania nowego związku w trójskładnikowym układzie tlenków metali przejściowych

Info

Publication number: PL180192B1
Application number: PL30970995A
Authority: PL
Inventors: Jadwiga Walczak; Maria Kurzawa
Original assignee: Politechnika Szczecinska; Politechnika Szczecioska
Priority date: 1995-07-18
Filing date: 1995-07-18
Publication date: 2000-12-29
Also published as: PL309709A1

Abstract

1. Nowy związek w trójskładnikowym układzie tlenków metali przejściowych, w którym trójskładnikowy układ oznaczatlenek żelaza(III) - tlenek wanadu(V) - tlenek molibdenu (VI), o sumarycznym wzorze FeVMoO?. 2. Sposób wytwarzania nowego związku w trójskładnikowym układzie tlenków mejali przeji ściowych, zoamieooy tym, że tlenek żóIozo(III), tlenek wanadu^) i tlenek molibdenu(VI) w stosunkach molowych w % jak 25:25:50 miesza się i ujednoradoio oraz najlepiej pastylce, po czym mieszaninę tlenków ogrzewa się wtemperaturze od 500 do 600°C w ciągu 72 do 120 godzin co najmniej w dwóch etapach, po czym po każdym etapie pastylki ochładza się wolno do temperatury pokojowej lub temperatury 350°C, rozciera i najlepiej postylkuje.

Description

Przedmiotem wynalazku jest nowy związek w trójskładnikowym układzie tlenków metali przejściowych oraz sposób wytwarzania nowego związku w tró składnikowym układzie tlenków metali przej ściowych, znajduj ącego zastosowanie jako katalizator.

Nowy związek typu oksysól w tnó:^l^l^:^i^iui^(^’^^'ym układzie tlenków metali przejściowych nie został dotychczas opisany w literaturze przedmiotu.

Nowy związek powstaje w trójskładrnkowym układzie tlenków metali przejściowych, w którym trójskładmkowy układ oznacza tlenek żelaza(III) - tlenek wanadu(V) - tlenek molibdenu (VI), o sumarycznym wzorze FeVMoO7.

Sposób wytwarzania nowego związku w tróó składnikowym układzie tlenków metali przej ściowych, polega na tym, że tlenek żelaza(III), tlenek wanadu(V) i tlenek molibdenu(VI) miesza się w stosunku molowym w %jak 25:25:50, ujednoradnia oraz najlepiej pastylkuje. Pastylki ogrzewa się w atmosferze powietrza w temperaturze od 500 do 600°C, w trzech etapach.

180 192

W każdym etapie temperaturę podnosi się o 50°C w stosunku 'do poprzedniego etapu oraz czas wygrzewania w pierwszym etapie wynosi 24 godziny w drugim 72 godziny i w trzecim 24 godziny, po każdym etapie pastylki ochładza się wolno do temperauuy pokojowej, rozciera i najlepiej pastylkuje.

Inny sposób wytwarzania nowego związku w trójskładnikowym układzie tlenków metali przejściowych polega na tym, że tlenek żelaza(III) lub tlenek wanadu(V) lub tlenek molibdenu(VI) miesza się tak, aby zachować w przeliczeniu na udział molowy w % tlenku żelaza: tlenku wanadu·: tlenku molibdenu stosunek 25 :25:50, miesza się osobno lub w zestawieniu dwóch tlenków na przykład V₂O₅ i MoO3 z jednym ze związków typu oksysól z tn^ składnikowego układu ke₂O 3 - V2O 5 - MOO3, to jest Fe4V2Mo3O20 lub z jednym ze związków z dwóch dwuskładnikowych układów Fe2O3 - V2O5 lub Fe^Oą - MOO3, to jest z Fe2V₄0,3 lub FeV^₄ lub Fe^MoO^ty Otrzymaną mieszaninę ujednoradnia się oraz najlepiej pastylkuje, po czym ogrzewa się w temperaturze od 5OO do 6OO°C, w czasie od 9O do 12O godzin, w co najmniej w dwóch etapach. Po każdym etapie pastylki ochładza się wolno do temperatury pokojowej, rozciera i ponownie pastylkuje.

Inny sposób wytwarzania nowego związku w trójskładakowym układzie tlenków metali przejściowych polega na tym, że rozpuszcza się w nasyconym w temperaturze pokój owej wodnym roztworze kwasu cytrynowego osobno uwolniony molibdenian(VI) amonu w ilości O,O143 mola, wanadan(V) amonu w ilości O,1 mola oraz uwodniony azotan(V) żelaza(III) lub uwodniony chlorek żelaza(III) w ilości 0,1 mola. Otrzymane roztwory miesza się ze sobą, po czym powoli odparowuje i suszy w temperaturze od 7O do 9O°C przez co najmniej 6 godzin. Otrzymany preparat ujednoradnia się, ogrzewa w temperaturze od 35O do 45O°C, najlepiej przy dostępie powietrza, co najmniej 6 godzin, po czym ogrzewa się w temperaturze od 5OO do 55O°C co najmniej 8 godzin i powoli ochładza do temperatury pokojowej.

Nowy związek typu oksysól może znaleźć zastosowanie jako katalizator utleniania alkanów, najlepiej metanu, alkenów, najlepiej propenu i węglowodorów aromatycznych, najlepiej benzenu oraz alkoholi,, najlepiej metanolu.

Przedmiot wynalazku bliżej objaśniaj ą podane poniżej przykłady.

Przykładl. Odważa się 2 5 %o molowych Fe₂O3,25% molowych V2O 5 i 5 O% molowych MOO3. Odważone tlenki miesza się, ujednoradnia przez ucieranie i pastylkuje, pastylki ogrzewa się w atmosferze powietrza w trzech etapach, przy czym po każdym etapie ochładza się powoli do temperatury pokojowej, rozciera i ponownie pastylkuje. Zastosowano następujące ogrzewanie pastylek:

ogrzewanie w 5OO°C przez 24 godziny,

55O°C przez 72 godziny,

6OO°C przez 24 godziny.

Nowy związek typu oksysól ma barwę oliwkową. Topi się inkongruentnie w temperaturze 68O ± 1O°C z wydzieleniem fazy stałej Fe4V2Mo3O20 według reakcji:

FeVmo07(s) -> Fe4V2Mo3O20(S) + ciecz

Gęstość FeVmoO7 wynosi 3,74 ± O,O5 g/cm3.

W tabeli zamieszczono dyfraktogram proszkowy FeVmoO7 oraz wyniki jego indeksowania w układzie trój skośnym. Parametry prymitywnej komórki elementarnej są następujące:

a = 5,572 A, b = 6,677 A, c = 7,9O7 A, α = 96,16°, β = 92,27^ο, λ = 1O1,27°, liczba cząsteczek w komórce elementarnej Z = 2, gęstość obliczona = 3,64 g/cm3

Przykład II. Mieszaninę zawierającą33,33% molowych Fe₄V₂Mo₃O₂₀, 33,33% molowy_ch V₂O₅ i 33,33% molowych MoO₃ ujednoradnia się przez ucieranie i pastylkuje. Pastylki og_rzewa się w atmosferze powietrza, w trzech etapach oraz po każdym etapie ochładza się powoli do temperatury pokojowej, rozciera i ponownie pastylkuje, Ogrzewanie oraz czas przebywania pa_stylek w wyznaczonej temperaturze przeprowadza się w następuj ących warunkach:

180 192 ogrzewanie w 500°C przez 24 godziny,

550°C przez 72 godziny,

600°C przez 24 godziny.

Nowy związek typu oksysól ma barwę oliwkową. Topi się inkongruentnie w temperaturze 680 ± 10°C z wydzieleniem fazy stałej Fe₄V2Mo3O20 według reakcji:

FeVmo^7(s> —> Fe4V2Mo3O20(S) + ciecz

Gęstość FeVmoO₇ wynosi 3,74 ± 0,05 g/cm³.

W tabeli zamieszczono dyfraktogram proszkowy FeVmoO7 oraz wyniki jego indeksowania w układzie trój skośnym. Parametry prymitywnej komórki elementarnej są nastepujące:

a = 5,572 A, b = 6,677 A, c = 7,907 A, a = 96,16°, β = 90,27^ο , λ = 101,27°, liczba cząsteczek w komórce elementarnej Z = 2, gęstość obliczona = 3,64 g/cm3.

Przykład III. Mieszaninę równomolowąFeVO4 i MoO ₃ ujednoradnia się przez ucieranie i pastylkuje. Pastylki ogrzewa się w atmosferze powietrza, w trzech etapach oraz po każdym etapie ochładza powoli do temperatury pokojowej, rozciera i ponownie pastylkuje. Ogrzewanie oraz czas przebywania pastylek w wyznaczonej temperaturze przeprowadza się w następuj ących warunkach:

ogrzewanie w 500°C przez 24 godziny,

550°C przez 72 godziny,

600°C przez 24 godziny.

Nowy związek typu oksysól ma barwę oliwkową. Topi się inkongruentnie w temperaturze 680 ± 10 °C z wydzieleniem fazy stałej Fe4V2Mo₃02o według reakcji:

FeVmo0₇(_S) -> Fe₄V ₂Mo₃O₂₀(_S) + ciecz

Gęstość FeVmoO7 wynosi 3,74 ± 0,05 g/cm3.

W tabeli zamieszczono dyfraktogram proszkowy FeVmoO7 oraz wyniki jego indeksowania w układzie trójskośnym. Parametry prymitywnej komórki elementarnej są następujące:

a = 5,572 A, b = 6,677 A, c == 7,907 A, a = 96,16°, β = 90,27°, λ= 101,277, liczba cząsteczek w komórce elementarnej Z = 2, gęstość obliczona = 3,64 g/cmT

Przykład IV. Mieszaninę zawierającą 33,33% molowych Fe₂((^<^o0₄)₃,16,67% molowych Fe₂0₃ i 50% molowych V₂0₅ ujednoradnia się przez ucieranie i pastylkuje. Pastylki ogrzewa się w atmosferze powietrza, w trzech etapach oraz po każdym etapie ochładza powoli do temperatury pokojowej, rozciera i ponownie pastylkuje. Ogrzewanie oraz czas przebywania pastylek w wyznaczonej temperaturze przeprowadza się w następuj ących warunkach:

ogrzewanie w 500°C przez 24 godziny,

550°C przez 72 godziny,

600°C ^przez 24 ^go^dzⁱny^,

Nowy związek typu oksysól ma barwę oliwkową. Topi się inkongruentnie w temperaturze 680 ± 10°C z wydzieleniem fazy stałej Fe₄V₂Mo₃O₂₀ według reakcji:

FeVmoC>7(s) —> Fe4V₂Mo30₂o(S) + ciecz

Gęstość FeVmoO₇ wynosi 3,74 ± 0,05 g/cm³.

W tabeli zamieszczono dyfraktogram proszkowy FeVmoO₇ oraz wyniki jego indeksowania w układzie trójskośnym. Parametry prymitywnej komórki elementarnej są następujące:

_a = 5^72 A, b = 6,Π7 A, c = 7,907 Am, a = 56,16°, β = 90,27A λ = łH^A liczba cząsteczek w komórce elementarnej Z = 2, ^gcztbś ćzblieczna = ^6⁷^<®η^3,

Prtyk ^obd V.M^łeizi6ńnęcbwierającą 16,67%molowychFe₂V₄O₁₃,16,67% molowych Fe₂O₃ i 66,67% moloilychMoO₃ujeśWoradnia cię przez ncieownie i p£^2ylkuj1. Pasty 7% i omrzewasię w a0no sfe]62%^owie0=a, w trzećh etapach dnia po każdym etapie okhlcdaa powab da 1zmzeraśury

180 192 pokojowej, rozciera i ponownie pastylkuje. Ogrzewanie oraz czas przebywania pastylek w wyznaczonej temperaturze przeprowadza się w następuj ących warunkach:

ogrzewanie w 500°C przez 24 godziny,

550°C przez 72 godziny,

600°C przez 24 godziny.

Nowy związek typu oksysól ma barwę oliwkową. Topi się inkongruentnie w temperaturze 680 ± 10°C z wydzieleniem fazy stałej Fe4V2Mo3O20 według reakcji:

FeVmo07(S) -> Fe4V2Mo₃O00(S) + ciecz

Gęstość FeVmoO₇ wynosi 3,74 ± 0,05 g/cm3.

a = 5,572 A, b = 6,677 A, c = 7,907 A, α α 96,16°, β = 90,227, _{χ =} liczba cząsteczek w komórce elementarnej Z = 2, gęstość obliczona = 3,64 g/cm₃.

Przykład VI. Wjak najmniej szej ilości nasyconego w temperaturze pokojowej roztworu kwasu cytrynowego rozpuszcza się osobno:

. 0,0143 mgla (NH₄)₆Mo₇O₂₄ · 4H₂O, ® 0,0 mola NH₄VO₃, • 0,1 mola Fe(NO0)₃-9H₂0.

Otrzymane roztwory miesza się ze sobąi odparowuje na łaźni wodnej do uzyskania czamobrunatnej porowatej masy, po czym próbkę suszy się w temperaturze 70°C przez 12 godzin, dokładnie rozciera i ogrzewa w atmosferze powietrza, w temperaturze 400°C przez 6 godzin oraz w temperaturze 500°C przez 12 godzin, a potem ochładza do temperatury pokojowej.

FeVmo0₇(_s) -> Fe₄V₂Mo₃O20(S) + ciecz

Gęstość FeVmoO₇ wynosi 3,74 ± 0,05 g/cmF.

W tabeli zamieszczono dyfraktogram proszkowy FeVmoO₇ oraz wyniki jego indeksowa_ni_a w układzie trójskośnym. Parametry prymitywnej komórki elementarnej są następujące:

_a = 5,572 A, b = 6,677 c = 7,977 A, a = 96,16°, 9 = 9(^,27°, λ =101,27° , liczba cząsteczek w komórce elementarnej Z = 2, gęztoaćobliezona = kom g/cm³.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Nowy związek w trójskładnikowym układzie tlenków metali przejściowych, w którym tr^jj:^^ł:a<^ni]^ł^owy układ oznacza tlenek żelaza(III) - tlenek wanadu(V) - tlenek molibdenu (VI), o sumarycznym wzorze FeVMoO₇.
2. Sposób wytwarzania nowego związku w trójskładnikowym układzie tlenków metali przejściowych, znamienny tym, że tlenek żelaza(III), tlenek wanadu(V) i tlenek molibdenu(VI) w stosunkach molowych w % jak 25:25:50 miesza się i ujednoradnia oraz najlepiej pastylkuje, po czym mieszaninę tlenków ogrzewa się w temperaturze od 500 do 600°C w ciągu 72 do 120 godzin co najmniej w dwóch etapach, po czym po każdym etapie pastylki ochładza się wolno do temperatury pokojowej lub temperatury 350°C, rozciera i najlepiej pastylkuje.
3. Sposób wytwarzania nowego związku w trójskładnikowym układzie tlenków metali przejściowych, znamienny tym, że tlenek żelaza(III) lub tlenek wanadu(V) lub tlenek molibdenu(VI) miesza się tak, aby zachować w przeliczeniu na udział molowy w %o tlenku żelazza: tlenku wanadu : tlenku molibdenu stosunek 25:25:50, miesza się osobno lub w zestawieniu dwóch tlenków z jednym ze związków typu oksysól z trójskładnikowego układu Fe2<0 3 - V₂0₅ - MOO3, to jest z Fe₄V ₂Mo3O₂₀ lub z jednym ze związków z dwóch układów dwuskładnikowych Fe₂0 3 - V ₂0 5 lub Fe₂03 - MOO3, to jest z Fe₂V 40 _n lub FeVO4 lub Fe^MoO^, po czym mieszaninę reagentów ujednoradnia się oraz najlepiej pastylkuje i otrzymane tabletki ogrzewa się w temperaturze od 500 do 600°C w ciągu od 72 do 120 godzin co najmniej w dwóch etapach, po czym po każdym etapie pastylki ochładza się wolno do temperatury pokojowej lub do temperatury 350°C, rozciera i najlepiej ponownie pastylkuje.
4. Sposób wytwarzania nowego związku w trójskładnikowym układzie tlenków metali przejściowych, znamienny tym, że rozpuszcza się osobno w jak najmniejszej ilości w nasyconym w temperaturze pokojowej wodnym roztworze kwasu cytrynowego uwodniony molibdenian(VI) amonu w ilości 0,0143 mola, wanadan(V) amonu w ilości 0,1 mola oraz uwodniony azotan żelaza(III) lub uwodniony chlorek żelaza(III) w ilości 0,1 mola i otrzymane roztwory miesza się ze sobą, powoli odparowuje i suszy w temperaturze od 70 do 90°C przez co najmniej 6 godzin i otrzymany półprodukt ujednoradnia się, ogrzewa w temperaturze od 350 do 450°C naj lepiej przy dostępie powietrza przez co najmniej 6 godzin, po czym ogrzewa się w temperaturze od 500 do 550°C w czasie co najmniej 8 godzin i ochładza do temperatury pokojowej.