아크롤레인 선택 산화반응에서 Mo-V-O와 SnO₂의 상간협동 - II. 담지촉매 -

Phase Cooperation between Mo-V-O and SnO₂ in Selective Oxidation of Acrolein -II. Supported Catalysts-

담지촉매인 $Mo-V-O/SnO_2$(VM/Sn)와 $SnO_2/Mo-V-O$(Sn/VM) 촉매를 제조하여 XRD, BET, SEM, $NH_3$, TPD 등으로 특성분석을 실시하였다. 고정층 연속 반응기에서 아크롤레인의 산화반응을 수행한 결과 이들 촉매의 아크롤레인 전화율과 아크릴산 수율이 Mo-V-O 자체보다 높았다. 이와 같은 상승효과의 원인을 TPD, TPR, TPO 등의 방법으로 고찰한 결과 Mo-V-O와 $SnO_2$의 접촉면에서 Mo-V-O가 $SnO_2$ 상으로 전자를 전달하고 $SnO_2$는 spill-over oxygen을 Mo-V-O 상으로 전달함으로써 반응에 의하여 부분환원된 Mo-V-O의 재산화를 촉진시키는 상간협동 현상이 존재하기 때문으로 판단되었다.

$Mo-V-O/SnO_2$(VM/Sn) and $SnO_2/Mo-V-O$(Sn/VM) catalysts have been prepared and characterized by XRD, BET, SEM and TPD of ammonia. The catalytic reaction of acrolein oxidation with these catalysts, in a continuous-flow fixed-bed reactor, showed that they had higher conversion of acrolein and higher yield of acrylic acid than those of Mo-V-O itself. The origin of the observed synergy studied by TPD, TPR and TPO is explained by the cooperation of $SnO_2$ and Mo-V-O at their interfaces where electrons flow from Mo-V-O phase to $SnO_2$ and $SnO_2$ produces spill-over oxygens, which, by being transported onto the surface of Mo-V-O, reoxidize the partially reduced active sites.