JP7364659B2 - アルカンの酸化的脱水素化のための触媒 - Google Patents
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Description
本出願は、2018年7月19日に出願された米国仮出願第62/700,468号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に援用される。
いくつかの実施形態では、触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.25から1:0.65である。
いくつかの実施形態では、触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.29から1:0.59である。
いくつかの実施形態では、触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.32から1:0.38である。
いくつかの実施形態では、触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.36から1:0.43である。
いくつかの実施形態では、触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.37から1:0.44である。
いくつかの実施形態では、触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:1.41から1:0.48である。
いくつかの実施形態では、触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.42から1:0.46である。
いくつかの実施形態では、触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.44から1:0.52である。
いくつかの実施形態では、触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.45から1:0.54である。
いくつかの実施形態では、触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.50から1:0.59である。
いくつかの実施形態では、触媒は、55重量%~75重量%の非晶質相を有する。
いくつかの実施形態では、触媒は、約310℃~約385℃の35%転化温度を有する。
いくつかの実施形態では、触媒は、約310℃~約375℃の35%転化温度を有する。
いくつかの実施形態では、触媒は、約360℃~約380℃の35%転化温度を有する。
いくつかの実施形態では、触媒は、約310℃~約330℃の35%転化温度を有する。
いくつかの実施形態では、触媒は、約75%~約80%のエチレンへの選択性を有する。
いくつかの実施形態では、触媒は、約80%~約90%のエチレンへの選択性を有する。
いくつかの実施形態では、触媒は、約360℃~約380℃の35%転化温度、及び約75%~約80%のエチレンへの選択性を有する。
いくつかの実施形態では、触媒は、約310℃~約330℃の35%転化温度、及び80%~90%のエチレンへの選択性を有する。
いくつかの実施形態では、混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成することは、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約200℃~約250℃の温度で加熱することを含む。
いくつかの実施形態では、混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成することは、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約230℃からの温度で加熱することを含む。
いくつかの実施形態では、混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成することは、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約400psi~約440psiの圧力下で加熱することを含む。
いくつかの実施形態では、混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成することは、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約400psi~約440psiの圧力下、約230℃からの温度で加熱することを含む。
いくつかの実施形態では、予備焼成された触媒は、約375℃~約425℃で焼成される。
いくつかの実施形態では、予備焼成された触媒は、約400℃で焼成される。
いくつかの実施形態では、予備焼成された触媒は、約375℃~約425℃で約1時間~約4時間焼成される。
いくつかの実施形態では、予備焼成された触媒は、約400℃で約2時間焼成される。
いくつかの実施形態では、触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.29から1:0.53である。
いくつかの実施形態では、触媒の非晶質相は、60重量%~65重量%である。
いくつかの実施形態では、触媒は、XRD回折ピーク(2θ度)を、少なくとも21.7±0.2、23.5±0.5、25.0±0.3、25.6±0.3、及び27.1±0.7に有することを特徴とし、XRDはCuKα放射線を使用して得られる。
いくつかの実施形態では、混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成することは、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約200℃~約250℃の温度で加熱することを含む。
いくつかの実施形態では、混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成することは、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約230℃からの温度で加熱することを含む。
いくつかの実施形態では、混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成することは、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約400psi~約440psiの圧力下で加熱することを含む。
いくつかの実施形態では、混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成することは、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約400psi~約440psiの圧力下、約230℃の温度で加熱することを含む。
いくつかの実施形態では、予備焼成された触媒は、約375℃~約425℃で焼成される。
いくつかの実施形態では、予備焼成された触媒は、約400℃で焼成される。
いくつかの実施形態では、予備焼成された触媒は、約375℃~約425℃で約1時間~約4時間焼成される。
いくつかの実施形態では、予備焼成された触媒は、約400℃で約2時間焼成される。
いくつかの実施形態では、触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.29から1:0.39である。
いくつかの実施形態では、触媒の非晶質相は、65重量%~75重量%である。
いくつかの実施形態では、触媒は、XRD回折ピーク(2θ度)を、少なくとも12.7±0.3、23.5±0.5、25.7±0.3、及び27.1±0.7に有することを特徴とし、XRDはCuKα放射線を使用して得られる。
いくつかの実施形態では、触媒は、80%~85%のエチレンへの選択性を有する。
いくつかの実施形態では、混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成することは、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約200℃~約250℃の温度で加熱することを含む。
いくつかの実施形態では、混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成することは、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約230℃からの温度で加熱することを含む。
いくつかの実施形態では、混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成することは、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約400psi~約440psiの圧力下で加熱することを含む。
いくつかの実施形態では、混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成することは、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約400psi~約440psiの圧力下、約230℃の温度で加熱することを含む。
いくつかの実施形態では、予備焼成された触媒は、約375℃~約425℃で焼成される。
いくつかの実施形態では、予備焼成された触媒は、約400℃で焼成される。
いくつかの実施形態では、予備焼成された触媒は、約375℃~約425℃で約1時間~約4時間焼成される。
いくつかの実施形態では、予備焼成された触媒は、約400℃で約2時間焼成される。
いくつかの実施形態では、触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.40から1:0.60である。
いくつかの実施形態では、触媒の非晶質相は、56重量%~66重量%である。
いくつかの実施形態では、触媒は、XRD回折ピーク(2θ度)を、少なくとも22.3±0.4、25.0±0.2、26.2±0.2、29.4±0.3、32.6±0.2、及び33.4±0.2に有することを特徴とし、XRDはCuKα放射線を使用して得られる。
いくつかの実施形態では、混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成することは、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約200℃~約250℃の温度で加熱することを含む。
いくつかの実施形態では、混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成することは、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約230℃の温度で加熱することを含む。
いくつかの実施形態では、混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成することは、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約400psi~約440psiの圧力下で加熱することを含む。
いくつかの実施形態では、混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成することは、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約400psi~約440psiの圧力下、約230℃の温度で加熱することを含む。
いくつかの実施形態では、予備焼成された触媒は、約375℃~約425℃で焼成される。
いくつかの実施形態では、予備焼成された触媒は、約400℃で焼成される。
いくつかの実施形態では、予備焼成された触媒は、約375℃~約425℃で約1時間~約4時間焼成される。
いくつかの実施形態では、予備焼成された触媒は、約400℃で約2時間焼成される。
いくつかの実施形態では、触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、約1:0.41である。
いくつかの実施形態では、触媒の非晶質相は、45重量%~55重量%である。
いくつかの実施形態では、触媒は、XRD回折ピーク(2θ度)を、少なくとも25.4±0.2、26.3±0.3、25.6±0.2、28.3±0.3、29.3±0.2、30.6±0.3、及び31.9±0.2に有することを特徴とし、XRDはCuKα放射線を使用して得られる。
いくつかの実施形態では、触媒は、XRD回折ピーク(2θ度)を、少なくとも6.5±0.3、7.8±0.2、9.0±0.2、10.8±0.2、12.9±0.3、13.4±0.2、25.4±0.2、26.3±0.3、25.6±0.2、28.3±0.3、29.3±0.2、29.8±0.2、30.6±0.3、31.5±0.3、31.9±0.2、34.2±0.3、及び35.4±0.3に有することを特徴とし、XRDはCuKα放射線を使用して得られる。
いくつかの実施形態では、混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成することは、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約200℃~約250℃の温度で加熱することを含む。
いくつかの実施形態では、混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成することは、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約230℃の温度で加熱することを含む。
いくつかの実施形態では、混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成することは、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約400psi~約440psiの圧力下で加熱することを含む。
いくつかの実施形態では、混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成することは、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約400psi~約440psiの圧力下、約230℃の温度で加熱することを含む。
いくつかの実施形態では、予備焼成された触媒は、約375℃~約425℃で焼成される。
いくつかの実施形態では、予備焼成された触媒は、約400℃で焼成される。
いくつかの実施形態では、予備焼成された触媒は、約375℃~約425℃で約1時間~約4時間焼成される。
いくつかの実施形態では、予備焼成された触媒は、約400℃で約2時間焼成される。
いくつかの実施形態では、触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.37から1:0.44である。
いくつかの実施形態では、触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.45から1:0.54である。
いくつかの実施形態では、触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.50から1:0.59である。
要素A2:触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.25から1:0.65である。
要素A3:触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.29から1:0.59である。
要素A4:触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.32から1:0.38である。
要素A5:触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.36から1:0.43である。
要素A6:触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.37から1:0.44である。
要素A7:触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.41から1:0.48である。
要素A8:触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.42から1:0.46である。
要素A9:触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.44から1:0.52である。
要素A10:触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.45から1:0.54である。
要素A11:触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.50から1:0.59である。
要素A13:触媒は、55重量%~75重量%の非晶質相を有する。
要素A15:触媒は、約310℃~約385℃の35%転化温度を有する。
要素A16:触媒は、約310℃~約375℃の35%転化温度を有する。
要素A17:触媒は、約360℃~約380℃の35%転化温度を有する。
要素A18:触媒は、約310℃~約330℃の35%転化温度を有する。
要素A20:触媒は、75%~80%のエチレンへの選択性を有する。
要素A21:触媒は、80%~90%のエチレンへの選択性を有する。
要素A23:、触媒は、約360℃~約380℃の35%転化温度、及び約75%~約80%のエチレンへの選択性を有する。
要素A24:触媒は、約310℃~約330℃の35%転化温度、及び80%~90%のエチレンへの選択性を有する。
要素B2:触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.29から1:0.53である。
要素B4:触媒の非晶質相は、60重量%~65重量%である。
要素B6:触媒は、XRD回折ピーク(2θ度)を、少なくとも21.7±0.2、23.5±0.5、25.0±0.3、25.6±0.3、及び27.1±0.7に有することを特徴とし、XRDはCuKα放射線を使用して得られる。
ここで、混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成することは、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を約150℃~約300℃の温度で加熱することを含む。
ここで、混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成することは、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を約200℃~約250℃の温度で加熱することを含む。
要素C2:触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.29から1:0.39である。
要素C4:触媒の非晶質相は、65重量%~75重量%である。
要素C6:触媒は、XRD回折ピーク(2θ度)を、少なくとも12.7±0.3、23.5±0.5、25.7±0.3、及び27.1±0.7に有することを特徴とし、XRDはCuKα放射線を使用して得られる。
要素C9:触媒は、80%~85%のエチレンへの選択性を有する。
要素D2:触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、1:0.40から1:0.60である。
要素D4:触媒の非晶質相は、56重量%~66重量%である。
要素D6:触媒は、XRD回折ピーク(2θ度)を、少なくとも22.3±0.4、25.0±0.2、26.2±0.2、29.4±0.3、32.6±0.2、及び33.4±0.2に有することを特徴とし、XRDはCuKα放射線を使用して得られる。
要素E2:触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、約1:0.41である。
要素E4:触媒の非晶質相は、45重量%~55重量%である。
要素E6:触媒は、XRD回折ピーク(2θ度)を、少なくとも25.4±0.2、26.3±0.3、25.6±0.2、28.3±0.3、29.3±0.2、30.6±0.3、及び31.9±0.2に有することを特徴とし、XRDはCuKα放射線を使用して得られる。
要素E7:触媒は、XRD回折ピーク(2θ度)を、少なくとも6.5±0.3、7.8±0.2、9.0±0.2、10.8±0.2、12.9±0.3、13.4±0.2、25.4±0.2、26.3±0.3、25.6±0.2、28.3±0.3、29.3±0.2、29.8±0.2、30.6±0.3、31.5±0.3、31.9±0.2、34.2±0.3、及び35.4±0.3に有することを特徴とし、XRDはCuKα放射線を使用して得られる。
要素E23:混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成することは、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を約200℃~約250℃の温度で加熱することを含む。
要素E24:混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成することは、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を約230℃の温度で加熱することを含む。
要素E26:混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成することは、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を約400psi~約440psiの圧力下で加熱することを含む。
要素E28:混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成することは、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約400psi~約440psiの圧力下、約230℃の温度で加熱することを含む。
要素E33:予備焼成された触媒は、約375℃~約425℃焼成される。
要素E34:予備焼成された触媒は、約400℃焼成される。
要素E36:予備焼成された触媒は、約375℃~約425℃で約1時間~約4時間焼成される。
要素E37:予備焼成された触媒は、約400℃で約2時間焼成される。
製造業者から購入した試薬は、さらに精製することなく、受け取ったままの状態で使用した。すべての試薬は、アルミナを除いて、Sigma Aldrich(登録商標)から購入した。提供された分析証明書は、モリブデン酸アンモニウム四水和物((NH4)6Mo7O24・4H2O)と酸化硫酸バナジウム(IV)水和物(VOSO4・3.46H2O及びVOSO4・3.36H2O)の水和物含有量を確立するために使用された。
エタンの酸化的脱水素化に関与する本明細書に記載の触媒の能力を、マイクロリアクターユニット(MRU)で試験した。
誘導結合プラズマ質量分析(ICP-MS)は、ppb濃度範囲の元素を検出するのに十分な感度を有し、触媒又は触媒材料の元素組成を測定するために使用される分析技術であった。ICP-MS分析を、Agilent 7700X ICP-MSシステムで行った。外部標準キャリブレーションを用いて、元の試料中の原子濃度の定量的決定を行った。検量線を、試薬ブランクを差し引いた後に作成した。この分析では、濃度を、ng/mg(wt-ppm)又はμg/g(wt-ppm)単位で示した。
触媒材料をシュウ酸溶液中で蒸解し(digested)、ICP-MSに適した均一な試料を生成した。
機器
粉末X線回折法(PXRD)データを、SEMx IncorporatedのPANalytical AerisX線回折計を用いて収集した。この回折計は、X線管、試料ホルダー、X線検出器の3つの基本要素で構成されていた。X線は、陰極線管(Kα線=1.5418ÅのCu線源)で生成され、得られたX線は試料に向けられる。試料と検出器を回転させながら、反射X線の強度を記録して、特性X線スペクトルを生成した。試料から反射した入射X線がブラッグ方程式(nλ=2dsinθ)を満たすと、強め合う干渉が発生し、強度のピークが発生する(y軸)。X線回折計は、試料がX線ビームの経路を角度θで回転するように設定され、一方、X線検出器は、回折されたX線を収集するためにアーム上に取り付けられ、約5°から70°まで2θの角度で回転する(x軸)。
非晶質相の重量百分率を、外部標準によって決定した。外部標準相を用いて、機器の強度定数Kファクターを決定する。外部標準としてコランダムを使用し、未知の試料を測定した直後に同じ機器構成で測定した。Kファクターアプローチは、O’Connor及びRaven:1988年、Powder Diffraction、3(1)、2頁-6頁に記載されている。各試料について、非晶質相に重量百分率を割り当てるために、結晶性MoVOx直方晶相の重量百分率を決定する必要があった。結晶化度(DOC)法は、以下の推定に基づく:領域面積の強度の合計が、分析における各成分による全体的な回折パターンに寄与した。このDOC法を用いて、非晶質相の量を決定した。結晶化度は、以下の式から定義された結晶性成分及び非晶質成分の下での領域面積の合計から計算した。
DOC=結晶領域面積/(結晶領域面積+非晶質領域面積)
W非晶質=1-DOC
方法A:MoVOx直方晶相(文献ではM1相とも呼ばれる)は、HighScore Plus XRD分析ソフトウェアの文献結晶構造参照04-022-1665を用いてフィッティングした。
方法B:MoVOx直方晶相(文献ではM1相とも呼ばれる)は、結晶学的に類似した化合物の文献結晶構造データを用いてフィッティングした。
MoVOxのXRDシミュレーションを以下の文献に記載されているように実行した:S.Ishikawa、D.Kobayashi、T.Konya、T.Murayama、N.Yasuda、M.Sadakane、W.Ueda.J.Phys.Chem.C、119巻、7195頁、(2015年)。
格子定数として、a=21.0083Å、b=26.4755Å、c=4.0111Åを利用した。
PXRD生データも、プログラムSpyderを介し、Pythonコードを用いて分析した。コードはオーバーレイプロットを生成した。また、すべての極大値のピークプロミネンスを比較し、確立されたしきい値を満たすピークを有するプロットを生成することによって、データを分析した。関連する触媒ピークを、垂直線を有するプロットで強調表示し、相対ピーク強度の範囲をコードによって提供した。
走査型電子顕微鏡(SEM)画像は、JSM-IT300LV InTouchScopeを使用して収集した。試料は、両面カーボンテープ付きのアルミニウムスタッドで調製した。試料をSEMステージでスキャンした。
エネルギー分散型X線分光法(EDS)は、JEOL JED-2300 DRY SDDEDS検出器を用いて実施した。EDS分析のために、試料をSEMx Incorporatedに送った。試料を細かく粉砕して粒子サイズを小さくし、均一な混合物を得た。次いで、SEMによる分析のために、それらをEDSスタブ上に装填した。EDSを用いて元素分析と表面検査に行った。EDSは、試料の表面(たとえば、上部1~3ミクロン)の半定量的元素分析を提供する微量分析技術である。SEMを20~100,000倍の倍率で表面形態を調べるために使用する。EDS機器は、ナトリウムの原子番号と同じかそれ以上の原子番号を持つ元素を検出することができるが、軽元素機能も備えているため、炭素、窒素、酸素、およびフッ素も検出することができる。任意の所与の元素について推定される検出可能限界の下限は、一般に、約0.2~0.5重量%である。
走査型電子顕微鏡(SEM)、モデルJEOL-JSM300LVを使用して粒子サイズ分析をするために、試料をSEMx Incorporatedに送った。SEMを用いて、試料中の粒子を観察してカウントし、粒子サイズ分布(PSD)を取得した。PSD測定では、SEM装置を用いて異なる倍率で写真を撮影した。測定は、サイズ範囲(統計的母集団)をカバーするために、異なる倍率で400~800個の粒子について行われる。サイズをマイクロメートル単位の長さで測定し、粒子の最長寸法で測定する。SEMベースのPSDは、粒子が凝集している(くっついている)試料を分析するための方法として好ましい。なぜなら、この方法では、分析者が顕微鏡でこれを視覚的に確認し、凝集物ではなく個別の粒子を測定するという賢明な決定を行うことができるからである。統計及び分析は、SEMによって測定された総数に基づくものであった。
ガス吸着マノメトリーという方法を用いて、液体窒素の温度(~77K)での窒素の吸着等温線を決定した。ガス圧の変化を測定することにより、吸着されたガスの量を評価した。等温窒素吸着プロセスを測定し、様々な理論/方程式を適用して表面積及び体積を計算した。
吸着実験の前に、試料を200℃で1時間脱気した。
120mLのdH2O中の(NH4)6Mo7O24・4H2O(8.83g、7.14mmol、白色固体)の溶液を、マグネチックスターラーを備えた600mLガラスライナー内で調製した。120mLのdH2O中のVOSO4・3.46H2O(2.81g、12.47mmol、明るい青色の固体)の溶液を、マグネチックスターラーを備えた250mLビーカー内で調製した。両方の溶液を60℃の水浴中で均一になるまで撹拌した。次に、青色のバナジウム溶液を、無色透明のモリブデン溶液にゆっくりと加えた。これにより、微細な懸濁液を含む暗紫色の溶液が得られた。ドデシル硫酸ナトリウム(2.71g、9.39mmol、白色固体)を反応混合物に加えた。スラリーを60℃で30分間撹拌したままにした。
触媒1.1の活性を表1に示す。BET表面積と細孔容積のデータを表3に示す。BJH細孔サイズ分布曲線を図6に示す。SEM-EDS元素分析を表4に示す。XRDで計算された相と非晶質相を表6aに示す。XRD回折図を図8に示す。ICP-MS元素分析を表9に示す。
120mLのdH2O中の(NH4)6Mo7O24・4H2O(13.26g、10.73mmol、白色結晶性固体)の溶液を、マグネチックスターラーを備えた500mLのRBF内で調製した。120mLのdH2O中のVOSO4・3.46H2O(7.21g、32.00mmol、明るい青色の結晶性固体)の溶液を、マグネチックスターラーを備えた250mLビーカー内で調製した。両方の溶液を60℃の水浴中で均一になるまで撹拌した。次に、青色のバナジウム溶液を、無色透明のモリブデン溶液に滴下して加えた。これにより、微細な懸濁液を含む濃い赤紫色の溶液が得られた。固体のドデシル硫酸ナトリウム(SDS)(4.05g、14.04mmol、白色固体)を混合物に加えた。スラリーを60℃で30分間撹拌したままにした。
触媒1.2の活性を表1に示す。粒子サイズ分布の統計データを表2に示す。粒子サイズ分布グラフを図1に示す。BET表面積と細孔容積のデータを表3に示す。BJH細孔サイズ分布曲線を図6に示す。SEM-EDS元素分析を表4に示す。10,000倍の倍率でのSEM画像を図7に示す。XRDで計算された相と非晶質相を表6a及び表6bに示す。XRD回折図を図8に示す。対応するピークプロミネンスプロットを含むXRD回折図を図9に示す。プロミネンスプロットで特定されたピークのXRD範囲を表8に示す。ICP-MS元素分析を表9に示す。
180mLのdH2O中の(NH4)6Mo7O24・4H2O(13.26g、10.73mmol、白色結晶性固体)の溶液を、マグネチックスターラーを備えた500mLのRBF内で調製した。180mLのdH2O中のVOSO4・3.46H2O(7.21g、32.00mmol、明るい青色の結晶性固体)の溶液を、マグネチックスターラーを備えた250mLビーカー内で調製した。両方の溶液を60℃の水浴中で均一になるまで撹拌した。次に、青色のバナジウム溶液を、無色透明のモリブデン溶液に加えた。これにより、微細な懸濁液を含む濃い赤紫色の溶液が得られた。スラリーを60℃で30分間撹拌したままにした。
触媒1.3の活性を表1に示す。BET表面積と細孔容積のデータを表3に示す。BJH細孔サイズ分布曲線を図6に示す。SEM-EDS元素分析を表4に示す。10,000倍の倍率でのSEM画像を図7に示す。XRDで計算された相と非晶質相を表6aと表6bに示す。XRD回折図を図8に示す。対応するピークプロミネンスプロットを含むXRD回折図を図9に示す。プロミネンスプロットで特定されたピークのXRD範囲を表8に示す。ICP-MS元素分析を表9に示す。
100mLのdH2O中の(NH4)6Mo7O24・4H2O(26.52g、21.46mmol、白色結晶性固体)の溶液を、マグネチックスターラーを備えた500mLのRBF内で調製した。90mLのdH2O中のVOSO4・3.36H2O(14.50g、64.87mmol、明るい青色の結晶性固体)の溶液を、マグネチックスターラーを備えた250mLビーカー内で調製した。両方の溶液を60℃の水浴中で均一になるまで撹拌した。次に、青色のバナジウム溶液を、無色透明のモリブデン溶液に加えた。これにより、微細な懸濁液を含む濃い赤紫色の溶液が得られた。スラリーを60℃で30分間撹拌したままにした。
予備焼成触媒1.4の粉砕粉末(10.00g)をビーカーに入れ、プログラム可能なマッフル炉で焼成した。280℃まで30分の傾斜時間とし、280℃で30分間保持し、400℃まで30分の傾斜時間とし、400℃で6時間保持し、制御せずに室温まで冷却した。焼成後に、9.30gの触媒を回収した。
10,000倍の倍率でのSEM画像を図7に示す。SEM-EDS元素分析を表4に示す。XRDで計算された相と非晶質相を表7aと表7bに示す。XRD回折図を図8に示す。対応するピークプロミネンスプロットを含むXRD回折図を図10に示す。プロミネンスプロットで特定されたピークのXRD範囲を表8に示す。ICP-MS元素分析を表11に示す。
予備焼成触媒1.4の粉砕粉末(8.45g)をビーカーに入れ、マッフル炉で焼成し、400℃で2時間焼成した後に、制御せずに室温まで冷却した。焼成後に、8.00gの緑色の触媒を回収した。
触媒1.6の活性を表1に示す。SEM-EDS元素分析を表4に示す。XRDで計算された相と非晶質相を表7aと7bに示す。XRD回折図を図8に示す。対応するピークプロミネンスプロットを含むXRD回折図を図10に示す。プロミネンスプロットで特定されたピークのXRD範囲を表8に示す。ICP-MS元素分析を表11に示す。
100mLのdH2O中の(NH4)6Mo7O24・4H2O(26.52g、21.46mmol、白色結晶性固体)の溶液を、マグネチックスターラーを備えた500mLのRBF内で調製した。90mLのdH2O中のVOSO4・3.36H2O(14.50g、64.87mmol、明るい青色の結晶性固体)の溶液を、マグネチックスターラーを備えた250mLビーカー内で調製した。両方の溶液を60℃の水浴中で均一になるまで撹拌した。次に、青色のバナジウム溶液を、無色透明のモリブデン溶液に加えた。これにより、微細な懸濁液を含む濃い赤紫色の溶液が得られた。スラリーを60℃で30分間撹拌したままにした。
ライナーを600mLのParr反応器に装填し、ギャップをdH2Oで満たした。反応器を密閉し、ヘッドスペースを排気し、N2ガスを10回再注入した。ヘッドスペースを15psigのN2ガスの下に置き、密閉した。反応器を、プログラム可能なオーブンに入れた。230℃まで1時間の傾斜時間とし、230℃で24時間保持し、24時間かけて25℃まで冷却した。室温まで冷却したら、反応器を排気し、ブフナー漏斗と4枚の定性濾紙を用いて内容物を濾過した。濾過ケークを800mLのdH2Oですすいだ。濾液は濃紺色であり、生成物は暗紫色と薄灰色の混合物であった。
触媒1.7の活性を表1に示す。粒子サイズ分布の統計データを表2に示す。粒子サイズ分布グラフを図2に示す。SEM-EDS元素分析を表4に示す。10,000倍の倍率でのSEM画像を図7に示す。かさ密度を表5に示す。XRDで計算された相と非晶質相を表6aと表6bに示す。XRD回折図を図8に示す。対応するピークプロミネンスプロットを含むXRD回折図を図9に示す。プロミネンスプロットで特定されたピークのXRD範囲を表8に示す。ICP-MS元素分析を表10に示す。
マグネチックスターラーを備えた500mLのRBF内で185mLの蒸留水に3.75gのシュウ酸脱水物を溶解することによって、シュウ酸溶液を調製した。この溶液に、15.01gの触媒1.8を加えた。溶液を80℃の油浴中で3時間撹拌した。非常に穏やかな泡立ちが観察された。RBFの内容物を、ブフナー漏斗と4枚の定量濾紙を用いて濾過した。濾過ケークを、1.1LのdH2Oですすいだ。濾液はエメラルドグリーン色であり、生成物は非常に細かい灰色の粉末であった。
触媒1.8の活性を表1に示す。粒子サイズ分布の統計データを表2に示す。粒子サイズ分布グラフを図3に示す。SEM-EDS元素分析を表4に示す。10,000倍の倍率でのSEM画像を図7に示す。かさ密度を表5に示す。XRDで計算された相と非晶質相を表7aと表7bに示す。XRD回折図を図8に示す。対応するピークプロミネンスプロットを含むXRD回折図を図10に示す。プロミネンスプロットで特定されたピークのXRD範囲を表8に示す。ICP-MS元素分析を表11に示す。
100mLのdH2O中の(NH4)6Mo7O24・4H2O(26.50g、21.44mmol、白色結晶性固体)の溶液を、マグネチックスターラーを備えた500mLのRBF内で調製した。90mLのdH2O中のVOSO4・3.36H2O(14.50g、64.87mmol、明るい青色の結晶性固体)の溶液を、マグネチックスターラーを備えた250mLビーカー内で調製した。両方の溶液を60℃の水浴中で均一になるまで撹拌した。次に、青色のバナジウム溶液を、無色透明のモリブデン溶液に加えた。これにより、微細な懸濁液を含む濃い赤紫色の溶液が得られた。スラリーを60℃で30分間撹拌したままにした。
焼成後に、26.87gの触媒を回収した。
触媒1.9の活性を表1に示す。SEM-EDS元素分析を表4に示す。10,000倍の倍率でのSEM画像を図7に示す。かさ密度を表5に示す。XRDで計算された相と非晶質相を表6aと表6bに示す。XRD回折図を図8に示す。対応するピークプロミネンスプロットを含むXRD回折図を図9に示す。プロミネンスプロットで特定されたピークのXRD範囲を表8に示す。
マグネチックスターラーを備えた500mLのRBF内で250mLの蒸留水に2.50gのシュウ酸脱水物を溶解することによって、シュウ酸溶液を調製した。この溶液に、10.00gの触媒1.9を加えた。溶液を80℃の油浴中で3時間撹拌した。非常に穏やかな泡立ちが観察された。RBFの内容物を、ブフナー漏斗と4枚の定量濾紙を用いて濾過した。濾過ケークを、500mLのdH2Oですすいだ。濾液はエメラルドグリーン色であり、生成物は非常に細かい灰色の粉末であった。
触媒1.10の活性を表1に示す。SEM-EDS元素分析を表4に示す。10,000倍の倍率でのSEM画像を図7に示す。かさ密度を表5に示す。XRDで計算された相と非晶質相を表7aと表7bに示す。XRD回折図を図8に示す。対応するピークプロミネンスプロットを含むXRD回折図を図10に示す。プロミネンスプロットで特定されたピークのXRD範囲を表8に示す。
330mLのdH2O中の(NH4)6Mo7O24・4H2O(88.40g、71.56mmol、白色結晶性固体)の溶液を、マグネチックスターラーを備えた2LのRBF内で調製した。300mLのdH2O中のVOSO4・3.36H2O(48.00g、214.74mmol、明るい青色の結晶性固体)の溶液を、マグネチックスターラーを備えた500mLビーカー内で調製した。両方の溶液を60℃の水浴中で均一になるまで撹拌した。次に、青色のバナジウム溶液を、無色透明のモリブデン溶液に加えた。これにより、微細な懸濁液を含む濃い赤紫色の溶液が得られた。スラリーを60℃で30分間撹拌したままにした。
触媒1.11の活性を表1に示す。粒子サイズ分布の統計データを表2に示す。粒子サイズ分布グラフを図4に示す。BET表面積と細孔容積のデータを表3に示す。BJH細孔サイズ分布曲線を図6に示す。SEM-EDS元素分析を表4に示す。10,000倍の倍率でのSEM画像を図7に示す。かさ密度を表5に示す。XRDで計算された相と非晶質相を表6aと表6bに示す。XRD回折図を図8に示す。対応するピークプロミネンスプロットを含むXRD回折図を図9に示す。プロミネンスプロットで特定されたピークのXRD範囲を表8に示す。ICP-MS元素分析を表10に示す。
マグネチックスターラーを備えた500mLのRBF内で100mLの蒸留水に3.75gのシュウ酸脱水物を溶解することによって、シュウ酸溶液を調製した。この溶液に、10.00gの触媒1.11を加えた。溶液を80℃の油浴中で3時間撹拌した。非常に穏やかな泡立ちが観察された。RBFの内容物を、ブフナー漏斗と4枚の定量濾紙を用いて濾過した。濾過ケークを、1.2LのdH2Oですすいだ。濾液はエメラルドグリーン色であり、生成物は非常に細かい灰色の粉末であった。
触媒1.12の活性を表1に示す。粒子サイズ分布の統計データを表2に示す。粒子サイズ分布グラフを図5に示す。BET表面積と細孔容積のデータを表3に示す。BJH細孔サイズ分布曲線を図6に示す。SEM-EDS元素分析を表4に示す。10,000倍の倍率でのSEM画像を図7に示す。かさ密度を表5に示す。XRDで計算された相と非晶質相を表7aと表7bに示す。XRD回折図を図8に示す。対応するピークプロミネンスプロットを含むXRD回折図を図10に示す。プロミネンスプロットで特定されたピークのXRD範囲を表8に示す。ICP-MS元素分析を表11に示す。
マグネチックスターラーを備えた500mLのRBF内で152mLの蒸留水に5.64gのシュウ酸脱水物を溶解することによって、シュウ酸溶液を調製した。この溶液に、15.03gの焼成された触媒1.11を加えた。溶液を80℃の油浴中で3時間撹拌した。非常に穏やかな泡立ちが観察された。RBFの内容物を、ブフナー漏斗と4枚の定量濾紙を用いて濾過した。濾過ケークを、900mLのdH2Oですすいだ。濾液はエメラルドグリーン色であり、生成物は非常に細かい灰色の粉末であった。
触媒1.13の活性を表1に示す。SEM-EDS元素分析を表4に示す。XRDで計算された相と非晶質相を表7aに示す。XRD回折図を図8に示す。対応するピークプロミネンスプロットを含むXRD回折図を図10に示す。プロミネンスプロットで特定されたピークのXRD範囲を表8に示す。ICP-MS元素分析を表11に示す。
330mLのdH2O中の(NH4)6Mo7O24・4H2O(88.40g、71.53mmol、白色結晶性固体)の溶液を、マグネチックスターラーを備えた2LのRBF内で調製した。300mLのdH2O中のVOSO4・3.36H2O(48.00g、214.74mmol、明るい青色の結晶性固体)の溶液を、マグネチックスターラーを備えた500mLビーカー内で調製した。両方の溶液を60℃の水浴中で均一になるまで撹拌した。次に、青色のバナジウム溶液を、無色透明のモリブデン溶液に加えた。これにより、微細な懸濁液を含む濃い赤紫色の溶液が得られた。スラリーを60℃で30分間撹拌したままにした。
触媒1.14の活性を表1に示す。BET表面積と細孔容積のデータを表3に示す。BJH細孔サイズ分布曲線を図6に示す。SEM-EDS元素分析を表4に示す。かさ密度を表5に示す。XRDで計算された相と非晶質相を表6aと表6bに示す。XRD回折図を図8に示す。対応するピークプロミネンスプロットを含むXRD回折図を図9に示す。プロミネンスプロットで特定されたピークのXRD範囲を表8に示す。ICP-MS元素分析を表10に示す。
マグネチックスターラーを備えた500mLのRBF内で100mLの蒸留水に3.75gのシュウ酸脱水物を溶解することによって、シュウ酸溶液を調製した。この溶液に、10.01gの焼成触媒1.14を加えた。溶液を80℃の油浴中で3時間撹拌した。非常に穏やかな泡立ちが観察された。RBFの内容物を、ブフナー漏斗と4枚の定量濾紙を用いて濾過した。濾過ケークを、500mLのdH2Oですすいだ。濾液はエメラルドグリーン色であり、生成物は非常に細かい灰色の粉末であった。
触媒1.15の活性を表1に示す。BET表面積と細孔容積のデータを表3に示す。BJH細孔サイズ分布曲線を図6に示す。SEM-EDS元素分析を表4に示す。XRDで計算された相と非晶質相を表7aと表7bに示す。XRD回折図を図8に示す。対応するピークプロミネンスプロットを含むXRD回折図を図10に示す。プロミネンスプロットで特定されたピークのXRD範囲を表8に示す。ICP-MS元素分析を表11に示す。
330mLのdH2O中の(NH4)6Mo7O24・4H2O(88.40g、71.53mmol、白色結晶性固体)の溶液を、マグネチックスターラーを備えた2LのRBF内で調製した。300mLのdH2O中のVOSO4・3.36H2O(48.00g、214.74mmol、明るい青色の結晶性固体)の溶液を、マグネチックスターラーを備えた500mLビーカー内で調製した。両方の溶液を60℃の水浴中で均一になるまで撹拌した。次に、青色のバナジウム溶液を、無色透明のモリブデン溶液に加えた。これにより、微細な懸濁液を含む濃い赤紫色の溶液が得られた。スラリーを60℃で30分間撹拌したままにした。
マグネチックスターラーを備えた1LのRBF内で450mLの蒸留水に16.20gのシュウ酸脱水物を溶解することによって、シュウ酸溶液を調製した。この溶液に、43.25gの予備焼成された触媒1.16を加えた。溶液を80℃の油浴中で3時間撹拌した。非常に穏やかな泡立ちが観察された。RBFの内容物を、ブフナー漏斗と4枚の定量濾紙を用いて濾過した。濾過ケークを、1200mLのdH2Oですすいだ。濾液は青/緑ターコイズ色(青緑色)であり、生成物は非常に細かい紫色の粉末であった。
予備焼成された触媒1.17の粉末(10.06g)をビーカーに入れ、プログラム可能なマッフル炉で焼成した。280℃まで30分の傾斜時間とし、280℃で30分間保持し、400℃まで30分の傾斜時間とし、400℃で6時間保持し、制御せずに室温まで冷却した。焼成後に、9.58gのオリーブグリーンの色合いの灰色の触媒を回収した。
触媒1.18の活性を表1に示す。SEM-EDS元素分析を表4に示す。10,000倍の倍率でのSEM画像を図7に示す。XRDで計算された相と非晶質相を表7aに示す。XRD回折図を図8に示す。対応するピークプロミネンスプロットを含むXRD回折図を図10に示す。プロミネンスプロットで特定されたピークのXRD範囲を表8に示す。
予備焼成された触媒1.17の粉末(10.00g)を石英ボートに入れ、石英管に配置した。この石英管を分割管状炉に装填した。次に、石英管を約85sccm(0.085標準リットル/分(slpm))の精製窒素で18時間パージした。次いで、窒素の流れを約30sccmに減らし、プログラム可能な分割管状炉で材料を焼成した。400℃まで4時間の傾斜時間とし、400℃で2時間保持し、制御せずに室温まで冷却した。焼成後に、9.15gの暗紫色でほぼ黒色の触媒を回収した。
触媒1.19の活性を表1に示す。SEM-EDS元素分析を表4に示す。10,000倍の倍率でのSEM画像を図7に示す。XRDで計算された相と非晶質相を表7aに示す。XRD回折図を図8に示す。対応するピークプロミネンスプロットを含むXRD回折図を図10に示す。プロミネンスプロットで特定されたピークのXRD範囲を表8に示す。
予備焼成された触媒1.16の粉末(20.82g)をビーカーに入れ、プログラム可能なマッフル炉で焼成した。280℃まで30分の傾斜時間とし、280℃で30分間保持し、400℃まで30分の傾斜時間とし、400℃で6時間保持し、制御せずに室温まで冷却した。焼成後に、19.60gのオリーブグリーンの色合いの灰色の触媒を回収した。
触媒1.20の活性を表1に示す。SEM-EDS元素分析を表4に示す。10,000倍の倍率でのSEM画像を図7に示す。XRDで計算された相と非晶質相を表6aに示す。XRD回折図を図8に示す。対応するピークプロミネンスプロットを含むXRD回折図を図9に示す。プロミネンスプロットで特定されたピークのXRD範囲を表8に示す。
予備焼成された触媒1.16の粉末(21.5g)を石英ボートに入れ、石英管に配置した。この石英管を大型の分割管状炉に装填した。石英管をバルク窒素で3時間パージし、次いで、石英管を約400sccm(0.085標準リットル/分(slpm))の精製窒素で18時間パージした。この材料を、プログラム可能な分割管状炉で焼成した。400℃まで4時間の傾斜時間とし、400℃で2時間保持し、制御せずに室温まで冷却した。焼成後に、19.7gの暗紫色でほぼ黒色の触媒を回収した。
触媒1.21の活性を表1に示す。SEM-EDS元素分析を表4に示す。10,000倍の倍率でのSEM画像を図7に示す。XRDで計算された相と非晶質相を表6aに示す。XRD回折図を図8に示す。対応するピークプロミネンスプロットを含むXRD回折図を図9に示す。プロミネンスプロットで特定されたピークのXRD範囲を表8に示す。
10LのdH2O中のシュウ酸(1102g、12.2mol、白色固体)の溶液を、オーバーヘッドスターラーを備えた大型容器で調製した。溶液を、均一(透明で無色)になるまで65℃で撹拌した。この溶液に、Nb2O5・xH2O(656.3g、2.0mmol、MWが265.81g/molの80%重量のNb2O5から推定、白色結晶性固体)を添加し、白色の懸濁液を形成した。追加の1LのdH2Oを使用して容器の端を洗い流し、混合物を65℃で24~72時間撹拌して、無色透明の溶液を得た。均一になったら、溶液を室温まで冷却した。
35%転化温度(℃)とエチレンへの選択性を、触媒1.1~1.3、1.6~1.15、及び1.21について、表1に示す。
粒子サイズ分布統計データ(μm)を、触媒1.2、1.7、1.8、1.11、及び1.12について、表2に示す。
BET表面積と細孔容積を、触媒1.1~1.3、1.11、1.12、未焼成の触媒1.14、触媒1.14、及び触媒1.15について、表3に示す。
SEM-EDS元素分析の結果を、触媒1.1~1.3、1.5~1.15、及び1.18~1.21について、表4に示す。
かさ密度を、触媒1.7~1.12及び1.14について、表5に示す。
リートベルト解析(方法A)に従って計算された相、MoVOx相(M1*相と等構造)の決定、及び非晶質含量を、触媒1.1~1.3、1.7、1.9、1.14、1.20、及び1.21について、表6aに示す。リートベルト解析(方法B)に従って計算された相、M1*相の決定、及び非晶質含量を、触媒1.1~1.3、1.7、1.9、1.11、及び1.14について、表6bに示す。リートベルト解析(方法A)に従って計算された相、MoVOx相(M1*相と等構造)の決定、及び非晶質含量を、触媒1.5、1.6、1.8、1.10、1.12、1.13、1.15、1.18、及び1.19について、表7aに示す。リートベルト解析(方法B)に従って計算された相、M1*相の決定、及び非晶質含量を、触媒1.5、1.6、1.8、1.10、1.12、1.13、及び1.15について、表7bに示す。
ピークプロミネンスプロットで特定されたPXRDピークの範囲と、それらに対応する触媒1.2、1.3、1.5~1.15、及び1.18~1.12の強度を表8に示す。
触媒1.1、1.2、及び1.3のICP-MS元素分析を表9に示す。触媒1.7、1.11、及び1.14のICP-MS元素分析を表10に示し、触媒1.5、1.6、1.8、1.12、1.13、及び1.15のICP-MS元素分析を表11に示す。
本発明をその詳細な説明に関連して説明してきたが、前述の説明は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲を例示することを意図するものであり、本発明の範囲を限定するものではないことを理解されたい。他の態様、利点、及び修正は、以下の請求項の範囲内にある。
なお、本願の出願当初の特許請求の範囲に係る発明の内容は、以下の通りである。
[項1] モリブデン、バナジウム、及び酸素を含む酸化的脱水素触媒であって、
前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、誘導結合プラズマ質量分析(ICP-MS)によって決定されるように、1:0.15から1:0.75であり、
前記酸素は、少なくとも、存在する金属酸化物の原子価を満たす量で前記触媒中に存在し、
前記触媒の非晶質相は、X線回折(XRD)によって決定されるように、55重量%を超える、酸化的脱水素触媒。
[項2] 前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、1:0.20から1:0.70である、項1に記載の酸化的脱水素触媒。
[項3] 前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、1:0.25から1:0.65である、項1に記載の酸化的脱水素触媒。
[項4] 前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、1:0.29から1:0.59である、項1に記載の酸化的脱水素触媒。
[項5] 前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、1:0.32から1:0.38である、項1に記載の酸化的脱水素触媒。
[項6] 前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、1:0.36から1:0.43である、項1に記載の酸化的脱水素触媒。
[項7] 前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、1:0.37から1:0.44である、項1に記載の酸化的脱水素触媒。
[項8] 前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、1:0.41から1:0.48である、項1に記載の酸化的脱水素触媒。
[項9] 前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、1:0.42から1:0.46である、項1に記載の酸化的脱水素触媒。
[項10] 前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、1:0.44から1:0.52である、項1に記載の酸化的脱水素触媒。
[項11] 前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、1:0.45から1:0.54である、項1に記載の酸化的脱水素触媒。
[項12] 前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、1:0.50から1:0.59である、項1に記載の酸化的脱水素触媒。
[項13] 前記非晶質相が、XRDによって決定されるように、55重量%~80重量%である、項1~12のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項14] 前記非晶質相が、XRDによって決定されるように、55重量%~75重量%である、項1~12のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項15] 前記触媒が、約300℃~約400℃の35%転化温度を有する、項1~14のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項16] 前記触媒が、約310℃~約385℃の35%転化温度を有する、項1~14のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項17] 前記触媒が、約310℃~約375℃の35%転化温度を有する、項1~14のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項18] 前記触媒が、約360℃~約380℃の35%転化温度を有する、項1~14のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項19] 前記触媒が、約310℃~約330℃の35%転化温度を有する、項1~14のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項20] 前記触媒が、65%~99%のエチレンへの選択性を有する、項1~19のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項21] 前記触媒が、75%~80%のエチレンへの選択性を有する、項1~19のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項22] 前記触媒が、80%~90%のエチレンへの選択性を有する、項1~19のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項23] 前記触媒が、約310℃~約385℃の35%転化温度、及び約75%~約90%のエチレンへの選択性を有する、項1~14のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項24] 前記触媒が、約360℃~約380℃の35%転化温度、及び約75%~約80%のエチレンへの選択性を有する、項1~14のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項25] 前記触媒が、約310℃~約330℃の35%転化温度、及び80%~90%のエチレンへの選択性を有する、項1~14のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項26] 前記触媒が、以下を含む方法によって調製される、項1~25のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒:
モリブデン及びバナジウムを含む水性混合物を提供する工程、
前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程、
前記予備焼成された触媒を焼成して触媒を形成する工程。
[項27] モリブデン及びバナジウムを含む水性混合物を提供する工程が、モリブデンを含む水性混合物とバナジウムを含む水性混合物とを組み合わせることを含む、項26に記載の酸化的脱水素触媒。
[項28] 前記モリブデンを含む水性混合物が、少なくとも(NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 ・4H 2 O及び第1の水から調製される、項27に記載の酸化的脱水素触媒。
[項29] 前記バナジウムを含む水性混合物が、少なくともVOSO 4 ・XH 2 O及び第2の水から調製される、項27又は28に記載の酸化的脱水素触媒。
[項30] 前記第1及び第2の水が、蒸留水、脱イオン水、脱塩水、ミネラルウォーター、又はそれらの組合せから選択される、項28又は29に記載の酸化的脱水素触媒。
[項31] 前記第1及び第2の水が蒸留水を含む、項30に記載の酸化的脱水素触媒。
[項32] モリブデン及びバナジウムを含む水性混合物が界面活性剤をさらに含む、項26~31のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項33] 前記界面活性剤が、非イオン性界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、又はそれらの組合せから選択される、項32に記載の酸化的脱水素触媒。
[項34] 前記アニオン界面活性剤が、ドデシル硫酸ナトリウム、デシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、ヘプタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、2-エチルヘキシル硫酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム、ドデシル硫酸アンモニウム、又はそれらの組合せから選択される、項33に記載の酸化的脱水素触媒。
[項35] 前記アニオン界面活性剤がドデシル硫酸ナトリウムを含む、項33に記載の酸化的脱水素触媒。
[項36] 前記アニオン界面活性剤がオクチル硫酸ナトリウムを含む、項33に記載の酸化的脱水素触媒。
[項37] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、触媒シードの存在下でモリブデン及びバナジウムの水性混合物を加熱することを含む、項26~36のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項38] 前記触媒シードが、モリブデン及びバナジウムを含む組成物を含む、項37に記載の酸化的脱水素触媒。
[項39] モリブデン及びバナジウムを含む前記組成物が、モリブデン、バナジウム、及び酸素を含む触媒を含み、前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、1:0.15から1:0.75である、項38に記載の酸化的脱水素触媒。
[項40] 前記触媒シードが、モリブデン、バナジウム、ニオブ、及びテルルを含む組成物を含む、項37に記載の酸化的脱水素触媒。
[項41] モリブデン、バナジウム、ニオブ、及びテルルを含む前記組成物が、モリブデン、バナジウム、テルル、ニオブ、及び酸素を含む触媒を含み、
ICP-MSによって決定されるように、モリブデンとバナジウムのモル比が1:0.05から1:0.60であり、
ICP-MSによって決定されるように、モリブデンとテルルのモル比は1:0.01から1:0.30であり、
ICP-MSによって決定されるように、モリブデンとニオブのモル比は1:0.01から1:0.40であり;
酸素が、少なくとも、存在する金属酸化物の原子価を満たす量で存在する、
項40に記載の酸化的脱水素触媒。
[項42] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を約150℃~約300℃の温度で加熱することを含む、項26~41のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項43] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を約200℃~約250℃の温度で加熱することを含む、項26~41のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項44] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を約230℃からの温度で加熱することを含む、項26~41のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項45] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約1psi~約1,500psiの圧力下で加熱することを含む、項26~44のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項46] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約400psi~約440psiの圧力下で加熱することを含む、項26~44のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項47] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約200psi~約900psiの圧力下、約200℃~約250℃の温度で加熱することを含む、項26~41のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項48] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約400psi~約440psiの圧力下、約230℃からの温度で加熱することを含む、項26~41のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項49] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、混合物をガラスライナー、ステンレス鋼、又はテフロンライナーと接触させることを含む、項26~48のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項50] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、混合物をガラスライナーと接触させることを含む、項26~48のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項51] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、混合物をテフロンライナーと接触させることを含む、項26~48のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項52] 前記予備焼成された触媒が、約300℃~約500℃で焼成される、項26~51のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項53] 前記予備焼成された触媒が、約375℃~約425℃で焼成される、項26~51のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項54] 前記予備焼成された触媒が、約400℃で焼成される、項26~51のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項55] 前記予備焼成された触媒が、約300℃~約500℃で約1時間~約24時間焼成される、項26~51のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項56] 前記予備焼成された触媒が、約375℃~約425℃で約1時間~約4時間焼成される、項26~51のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項57] 前記予備焼成された触媒が、約400℃で約2時間焼成される、項26~51のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項58] モリブデン、バナジウム、及び酸素を含む酸化的脱水素触媒であって、
前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、ICP-MSによって決定されるように、1:0.20から1:0.60であり、
前記酸素は、少なくとも、存在する金属酸化物の原子価を満たす量で前記触媒中に存在し、
前記触媒の非晶質相は、XRDによって決定されるように、55重量%を超える、酸化的脱水素触媒。
[項59] 前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、1:0.24から1:0.58である、項58に記載の酸化的脱水素触媒。
[項60] 前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、1:0.29から1:0.53である、項58に記載の酸化的脱水素触媒。
[項61] 前記触媒の非晶質相が、XRDによって決定されるように、55重量%~75重量%である、項58~60のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項62] 前記触媒の非晶質相が、XRDによって決定されるように、60重量%~65重量%である、項58~60のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項63] 前記触媒が、XRD回折ピーク(2θ度)を、少なくとも23.5±0.5、25.6±0.5、及び27.1±0.7に有することを特徴とし、XRDはCuKα放射線を使用して得られる、項58~62のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項64] 前記触媒が、XRD回折ピーク(2θ度)を、少なくとも21.7±0.2、23.5±0.5、25.0±0.3、25.6±0.3、及び27.1±0.7に有することを特徴とし、XRDはCuKα放射線を使用して得られる、項58~62のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項65] 前記触媒が、約300℃~約425℃の35%転化温度を有する、項58~64のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項66] 前記触媒が、65%~95%のエチレンへの選択性を有する、項58~64のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項67] 前記触媒が、以下を含む方法によって調製される、項58~66のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒:
モリブデン及びバナジウムを含む水性混合物を提供する工程、
前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程、
前記予備焼成された触媒を空気の存在下で焼成して触媒を形成する工程。
[項68] モリブデン及びバナジウムを含む水性混合物を提供する工程が、モリブデンを含む水性混合物とバナジウムを含む水性混合物とを組み合わせることを含む、項67に記載の酸化的脱水素触媒。
[項69] 前記モリブデンを含む水性混合物が、少なくとも(NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 ・4H 2 O及び第1の水から調製される、項68に記載の酸化的脱水素触媒。
[項70] 前記バナジウムを含む水性混合物が、少なくともVOSO 4 ・XH 2 O及び第2の水から調製される、項68又は69に記載の酸化的脱水素触媒。
[項71] 前記第1及び第2の水が、蒸留水、脱イオン水、脱塩水、ミネラルウォーター、又はそれらの組合せから選択される、項69又は70に記載の酸化的脱水素触媒。
[項72] 前記第1及び第2の水が蒸留水を含む、項69又は70に記載の酸化的脱水素触媒。
[項73] モリブデン及びバナジウムを含む水性混合物が界面活性剤をさらに含む、項67~72のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項74] 前記界面活性剤が、非イオン性界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、又はそれらの組合せから選択される、項73に記載の酸化的脱水素触媒。
[項75] 前記アニオン界面活性剤が、ドデシル硫酸ナトリウム、デシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、ヘプタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、2-エチルヘキシル硫酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム、ドデシル硫酸アンモニウム、又はそれらの組合せから選択される、項74に記載の酸化的脱水素触媒。
[項76] 前記アニオン界面活性剤がドデシル硫酸ナトリウムを含む、項74に記載の酸化的脱水素触媒。
[項77] 前記アニオン界面活性剤がオクチル硫酸ナトリウムを含む、項74に記載の酸化的脱水素触媒。
[項78] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、触媒シードの存在下でモリブデン及びバナジウムの水性混合物を加熱することを含む、項67~77のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項79] 前記触媒シードが、モリブデン及びバナジウムを含む組成物を含む、項78に記載の酸化的脱水素触媒。
[項80] モリブデン及びバナジウムを含む前記組成物が、モリブデン、バナジウム、及び酸素を含む触媒を含み、前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、1:0.15から1:0.75である、項79に記載の酸化的脱水素触媒。
[項81] 前記触媒シードが、モリブデン、バナジウム、ニオブ、及びテルルを含む組成物を含む、項78に記載の酸化的脱水素触媒。
[項82] モリブデン、バナジウム、ニオブ、及びテルルを含む前記組成物が、モリブデン、バナジウム、テルル、ニオブ、及び酸素を含む触媒を含み、
ICP-MSによって決定されるように、モリブデンとバナジウムのモル比が1:0.05から1:0.60であり、
ICP-MSによって決定されるように、モリブデンとテルルのモル比は1:0.01から1:0.30であり、
ICP-MSによって決定されるように、モリブデンとニオブのモル比は1:0.01から1:0.40であり;
酸素が、少なくとも、存在する金属酸化物の原子価を満たす量で存在する、
項81に記載の酸化的脱水素触媒。
[項83] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を約150℃~約300℃の温度で加熱することを含む、項67~82のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項84] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を約200℃~約250℃の温度で加熱することを含む、項67~82のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項85] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を約230℃からの温度で加熱することを含む、項67~82のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項86] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約1psi~約1,500psiの圧力下で加熱することを含む、項67~85のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項87] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約400psi~約440psiの圧力下で加熱することを含む、項67~85のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項88] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約200psi~約900psiの圧力下、約200℃~約250℃の温度で加熱することを含む、項67~85のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項89] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約400psi~約440psiの圧力下、約230℃の温度で加熱することを含む、項67~85のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項90] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、混合物をガラスライナー、ステンレス鋼、又はテフロンライナーと接触させることを含む、項67~89のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項91] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、混合物をガラスライナーと接触させることを含む、項67~89のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項92] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、混合物をテフロンライナーと接触させることを含む、項67~89のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項93] 前記予備焼成された触媒が、約300℃~約500℃で焼成される、項67~82のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項94] 前記予備焼成された触媒が、約375℃~約425℃で焼成される、項67~82のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項95] 前記予備焼成された触媒が、約400℃で焼成される、項67~82のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項96] 前記予備焼成された触媒が、約300℃~約500℃で約1時間~約24時間焼成される、項67~82のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項97] 前記予備焼成された触媒が、約375℃~約425℃で約1時間~約4時間焼成される、項67~82のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項98] 前記予備焼成された触媒が、約400℃で約2時間焼成される、項67~82のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項99] モリブデン、バナジウム、及び酸素を含む酸化的脱水素触媒であって、
前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、ICP-MSによって決定されるように、1:0.20から1:0.50であり、
前記酸素は、少なくとも、存在する金属酸化物の原子価を満たす量で前記触媒中に存在し、
前記触媒の非晶質相は、XRDによって決定されるように、55重量%を超える、酸化的脱水素触媒。
[項100] 前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、1:0.25から1:0.45である、項99に記載の酸化的脱水素触媒。
[項101] 前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、1:0.29から1:0.39である、項99に記載の酸化的脱水素触媒。
[項102] 前記触媒の非晶質相が、XRDによって決定されるように、55重量%~85重量%である、項99~101のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項103] 前記触媒の非晶質相が、XRDによって決定されるように、65重量%~75重量%である、項99~101のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項104] 前記触媒が、XRD回折ピーク(2θ度)を、少なくとも23.5±0.5、25.6±0.5、及び27.1±0.7に有することを特徴とし、XRDはCuKα放射線を使用して得られる、項99~103のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項105] 触媒が、XRD回折ピーク(2θ度)を、少なくとも12.7±0.3、23.5±0.5、25.7±0.3、及び27.1±0.7に有することを特徴とし、XRDはCuKα放射線を使用して得られる、項99~103のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項106] 前記触媒が、約320℃~約400℃の35%転化温度を有する、項99~105のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項107] 前記触媒が、70%~95%のエチレンへの選択性を有する、項99~106のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項108] 前記触媒が、80%~85%のエチレンへの選択性を有する、項99~106のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項109] 前記触媒が、以下を含む方法によって調製される、項99~108のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒:
モリブデン及びバナジウムを含む水性混合物を提供する工程、
前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程、
前記予備焼成された触媒を空気焼成して触媒を形成する工程、
前記触媒を酸溶液で洗浄する工程。
[項110] モリブデン及びバナジウムを含む水性混合物を提供する工程が、モリブデンを含む水性混合物とバナジウムを含む水性混合物とを組み合わせることを含む、項109に記載の酸化的脱水素触媒。
[項111] 前記モリブデンを含む水性混合物が、少なくとも(NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 ・4H 2 O及び第1の水から調製される、項110に記載の酸化的脱水素触媒。
[項112] 前記バナジウムを含む水性混合物が、少なくともVOSO 4 ・XH 2 O及び第2の水から調製される、項110又は111に記載の酸化的脱水素触媒。
[項113] 前記第1及び第2の水が、蒸留水、脱イオン水、脱塩水、ミネラルウォーター、又はそれらの組合せから選択される、項111又は112に記載の酸化的脱水素触媒。
[項114] 前記第1及び第2の水が蒸留水を含む、項111又は112に記載の酸化的脱水素触媒。
[項115] モリブデン及びバナジウムを含む水性混合物が界面活性剤をさらに含む、項109~114のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項116] 前記界面活性剤が、非イオン性界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、又はそれらの組合せから選択される、項115に記載の酸化的脱水素触媒。
[項117] 前記アニオン界面活性剤が、ドデシル硫酸ナトリウム、デシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、ヘプタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、2-エチルヘキシル硫酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム、ドデシル硫酸アンモニウム、又はそれらの組合せから選択される、項116に記載の酸化的脱水素触媒。
[項118] 前記アニオン界面活性剤がドデシル硫酸ナトリウムを含む、項116に記載の酸化的脱水素触媒。
[項119] 前記アニオン界面活性剤がオクチル硫酸ナトリウムを含む、項116に記載の酸化的脱水素触媒。
[項120] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、触媒シードの存在下でモリブデン及びバナジウムの水性混合物を加熱することを含む、項109~119のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項121] 前記触媒シードが、モリブデン及びバナジウムを含む組成物を含む、項120に記載の酸化的脱水素触媒。
[項122] モリブデン及びバナジウムを含む前記組成物が、モリブデン、バナジウム、及び酸素を含む触媒を含み、前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、1:0.15から1:0.75である、項121に記載の酸化的脱水素触媒。
[項123] 前記触媒シードが、モリブデン、バナジウム、ニオブ、及びテルルを含む組成物を含む、項120に記載の酸化的脱水素触媒。
[項124] モリブデン、バナジウム、ニオブ、及びテルルを含む前記組成物が、モリブデン、バナジウム、テルル、ニオブ、及び酸素を含む触媒を含み、
ICP-MSによって決定されるように、モリブデンとバナジウムのモル比が1:0.05から1:0.60であり、
ICP-MSによって決定されるように、モリブデンとテルルのモル比は1:0.01から1:0.30であり、
ICP-MSによって決定されるように、モリブデンとニオブのモル比は1:0.01から1:0.40であり;
酸素が、少なくとも、存在する金属酸化物の原子価を満たす量で存在する、
項123に記載の酸化的脱水素触媒。
[項125] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を約150℃~約300℃の温度で加熱することを含む、項109~124のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項126] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を約200℃~約250℃の温度で加熱することを含む、項109~124のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項127] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を約230℃からの温度で加熱することを含む、項109~124のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項128] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約1psi~約1,500psiの圧力下で加熱することを含む、項109~127のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項129] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約400psi~約440psiの圧力下で加熱することを含む、項109~127のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項130] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約200psi~約900psiの圧力下、約200℃~約250℃の温度で加熱することを含む、項109~124のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項131] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約400psi~約440psiの圧力下、約230℃の温度で加熱することを含む、項109~124のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項132] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、混合物をガラスライナー、ステンレス鋼、又はテフロンライナーと接触させることを含む、項109~131のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項133] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、混合物をガラスライナーと接触させることを含む、項109~131のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項134] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、混合物をテフロンライナーと接触させることを含む、項109~131のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項135] 前記予備焼成された触媒が、約300℃~約500℃で焼成される、項109~134のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項136] 前記予備焼成された触媒が、約375℃~約425℃で焼成される、項109~134のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項137] 前記予備焼成された触媒が、約400℃で焼成される、項109~134のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項138] 前記予備焼成された触媒が、約300℃~約500℃で約1時間~約24時間焼成される、項109~134のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項139] 前記予備焼成された触媒が、約375℃~約425℃で約1時間~約4時間焼成される、項109~134のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項140] 前記予備焼成された触媒が、約400℃で約2時間焼成される、項109~134のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項141] 酸溶液がシュウ酸を含む、項109~140のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項142] シュウ酸の濃度が約0.05M~約0.5Mである、項141に記載の酸化的脱水素触媒。
[項143] モリブデン、バナジウム、及び酸素を含む酸化的脱水素触媒であって、
前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、ICP-MSによって決定されるように、1:0.30から1:0.70であり、
前記酸素は、少なくとも、存在する金属酸化物の原子価を満たす量で前記触媒中に存在し、
前記触媒の非晶質相は、XRDによって決定されるように、55重量%を超える、酸化的脱水素触媒。
[項144] 前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、1:0.35から1:0.65である、項143に記載の酸化的脱水素触媒。
[項145] 前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、1:0.40から1:0.60である、項143に記載の酸化的脱水素触媒。
[項146] 前記触媒の非晶質相が、XRDによって決定されるように、55重量%~75重量%である、項143~145のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項147] 前記触媒の非晶質相が、XRDによって決定されるように、56重量%~66重量%である、項143~145のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項148] 前記触媒が、XRD回折ピーク(2θ度)を、少なくとも26.3±0.3及び29.4±0.3に有することを特徴とし、XRDはCuKα放射線を使用して得られる、項143~147のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項149] 前記触媒が、XRD回折ピーク(2θ度)を、少なくとも22.3±0.4、25.0±0.2、26.2±0.2、29.4±0.3、32.6±0.2、及び33.4±0.2に有することを特徴とし、XRDはCuKα放射線を使用して得られる、項143~147のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項150] 前記触媒が、約300℃~約425℃の35%転化温度を有する、項143~149のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項151] 前記触媒が、65%~95%のエチレンへの選択性を有する、項143~150のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項152] 前記触媒が、以下を含む方法によって調製される、項143~150のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒:
モリブデン及びバナジウムを含む水性混合物を提供する工程、
前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程、
前記予備焼成された触媒を窒素雰囲気下で焼成して触媒を形成する工程。
[項153] モリブデン及びバナジウムを含む水性混合物を提供する工程が、モリブデンを含む水性混合物とバナジウムを含む水性混合物とを組み合わせることを含む、項152に記載の酸化的脱水素触媒。
[項154] 前記モリブデンを含む水性混合物が、少なくとも(NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 ・4H 2 O及び第1の水から調製される、項153に記載の酸化的脱水素触媒。
[項155] 前記バナジウムを含む水性混合物が、少なくともVOSO 4 ・XH 2 O及び第2の水から調製される、項153又は154に記載の酸化的脱水素触媒。
[項156] 前記第1及び第2の水が、蒸留水、脱イオン水、脱塩水、ミネラルウォーター、又はそれらの組合せから選択される、項155に記載の酸化的脱水素触媒。
[項157] 前記第1及び第2の水が蒸留水を含む、項156に記載の酸化的脱水素触媒。
[項158] モリブデン及びバナジウムを含む水性混合物が界面活性剤をさらに含む、項152~157のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項159] 前記界面活性剤が、非イオン性界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、又はそれらの組合せから選択される、項158に記載の酸化的脱水素触媒。
[項160] 前記アニオン界面活性剤が、ドデシル硫酸ナトリウム、デシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、ヘプタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、2-エチルヘキシル硫酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム、ドデシル硫酸アンモニウム、又はそれらの組合せから選択される、項159に記載の酸化的脱水素触媒。
[項161] 前記アニオン界面活性剤がドデシル硫酸ナトリウムを含む、項159に記載の酸化的脱水素触媒。
[項162] 前記アニオン界面活性剤がオクチル硫酸ナトリウムを含む、項159に記載の酸化的脱水素触媒。
[項163] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、触媒シードの存在下でモリブデン及びバナジウムの水性混合物を加熱することを含む、項152~162のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項164] 前記触媒シードが、モリブデン及びバナジウムを含む組成物を含む、項163に記載の酸化的脱水素触媒。
[項165] モリブデン及びバナジウムを含む前記組成物が、モリブデン、バナジウム、及び酸素を含む触媒を含み、前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、1:0.15から1:0.75である、項164に記載の酸化的脱水素触媒。
[項166] 前記触媒シードが、モリブデン、バナジウム、ニオブ、及びテルルを含む組成物を含む、項163に記載の酸化的脱水素触媒。
[項167] モリブデン、バナジウム、ニオブ、及びテルルを含む前記組成物が、モリブデン、バナジウム、テルル、ニオブ、及び酸素を含む触媒を含み、
ICP-MSによって決定されるように、モリブデンとバナジウムのモル比が1:0.05から1:0.60であり、
ICP-MSによって決定されるように、モリブデンとテルルのモル比は1:0.01から1:0.30であり、
ICP-MSによって決定されるように、モリブデンとニオブのモル比は1:0.01から1:0.40であり;
酸素が、少なくとも、存在する金属酸化物の原子価を満たす量で存在する、
項165に記載の酸化的脱水素触媒。
[項168] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を約150℃~約300℃の温度で加熱することを含む、項152~167のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項169] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を約200℃~約250℃の温度で加熱することを含む、項152~167のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項170] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を約230℃の温度で加熱することを含む、項152~167のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項171] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約1psi~約1,500psiの圧力下で加熱することを含む、項152~170のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項172] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約400psi~約440psiの圧力下で加熱することを含む、項152~170のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項173] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約200psi~約900psiの圧力下、約200℃~約250℃の温度で加熱することを含む、項152~167のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項174] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約400psi~約440psiの圧力下、約230℃の温度で加熱することを含む、項152~167のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項175] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、混合物をガラスライナー、ステンレス鋼、又はテフロンライナーと接触させることを含む、項152~174のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項176] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、混合物をガラスライナーと接触させることを含む、項152~174のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項177] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、混合物をテフロンライナーと接触させることを含む、項152~174のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項178] 前記予備焼成された触媒が、約300℃~約500℃で焼成される、項152~177のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項179] 前記予備焼成された触媒が、約375℃~約425℃で焼成される、項152~177のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項180] 前記予備焼成された触媒が、約400℃で焼成される、項152~177のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項181] 前記予備焼成された触媒が、約300℃~約500℃で約1時間~約24時間焼成される、項152~174のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項182] 前記予備焼成された触媒が、約375℃~約425℃で約1時間~約4時間焼成される、項152~174のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項183] 前記予備焼成された触媒が、約400℃で約2時間焼成される、項152~174のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項184] モリブデン、バナジウム、及び酸素を含む酸化的脱水素触媒であって、
触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、ICP-MSによって決定されるように、1:0.30から1:0.50であり、
酸素は、少なくとも、存在する金属酸化物の原子価を満たす量で触媒中に存在し、
触媒の非晶質相は、XRDによって決定されるように、45重量%を超え、
以下を含む方法によって調製される、酸化的脱水素触媒:
モリブデン及びバナジウムを含む水性混合物を提供する工程、
前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程、
前記予備焼成された触媒を窒素雰囲気下で焼成して触媒を形成する工程、
前記触媒を酸溶液で洗浄する工程。
[項185] 前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、1:0.35から1:0.45である、項184に記載の酸化的脱水素触媒。
[項186] 前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、約1:0.41である、項184に記載の酸化的脱水素触媒。
[項187] 前記非晶質相が、XRDによって決定されるように、45重量%~75重量%である、項184~186のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項188] 前記非晶質相が、XRDによって決定されるように、45重量%~55重量%である、項184~186のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項189] 前記触媒が、XRD回折ピーク(2θ度)を、少なくとも26.3±0.3及び29.4±0.3に有することを特徴とし、XRDはCuKα放射線を使用して得られる、項184~188のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項190] 前記触媒が、XRD回折ピーク(2θ度)を、少なくとも25.4±0.2、26.3±0.3、25.6±0.2、28.3±0.3、29.3±0.2、30.6±0.3、及び31.9±0.2に有することを特徴とし、XRDはCuKα放射線を使用して得られる、項184~188のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項191] 前記触媒が、XRD回折ピーク(2θ度)を、少なくとも6.5±0.3、7.8±0.2、9.0±0.2、10.8±0.2、12.9±0.3、13.4±0.2、25.4±0.2、26.3±0.3、25.6±0.2、28.3±0.3、29.3±0.2、29.8±0.2、30.6±0.3、31.5±0.3、31.9±0.2、34.2±0.3、及び35.4±0.3に有することを特徴とし、XRDはCuKα放射線を使用して得られる、項184~188のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項192] 前記触媒が、約350℃~約425℃の35%転化温度を有する、項184~191のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項193] モリブデン及びバナジウムを含む水性混合物を提供する工程が、モリブデンを含む水性混合物とバナジウムを含む水性混合物とを組み合わせることを含む、項184~192のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項194] 前記モリブデンを含む水性混合物が、少なくとも(NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 ・4H 2 O及び第1の水から調製される、項193に記載の酸化的脱水素触媒。
[項195] 前記バナジウムを含む水性混合物が、少なくともVOSO 4 ・XH 2 O及び第2の水から調製される、項193又は194に記載の酸化的脱水素触媒。
[項196] 前記第1及び第2の水が、蒸留水、脱イオン水、脱塩水、ミネラルウォーター、又はそれらの組合せから選択される、項195に記載の酸化的脱水素触媒。
[項197] 前記第1及び第2の水が蒸留水を含む、項196に記載の酸化的脱水素触媒。
[項198] モリブデン及びバナジウムを含む水性混合物が界面活性剤をさらに含む、項194~197のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項199] 前記界面活性剤が、非イオン性界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、又はそれらの組合せから選択される、項198に記載の酸化的脱水素触媒。
[項200] 前記アニオン界面活性剤が、ドデシル硫酸ナトリウム、デシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、ヘプタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、2-エチルヘキシル硫酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム、ドデシル硫酸アンモニウム、又はそれらの組合せから選択される、項199に記載の酸化的脱水素触媒。
[項201] 前記アニオン界面活性剤がドデシル硫酸ナトリウムを含む、項199に記載の酸化的脱水素触媒。
[項202] 前記アニオン界面活性剤がオクチル硫酸ナトリウムを含む、項199に記載の酸化的脱水素触媒。
[項203] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、触媒シードの存在下でモリブデン及びバナジウムの水性混合物を加熱することを含む、項194~202のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項204] 前記触媒シードが、モリブデン及びバナジウムを含む組成物を含む、項203に記載の酸化的脱水素触媒。
[項205] モリブデン及びバナジウムを含む前記組成物が、モリブデン、バナジウム、及び酸素を含む触媒を含み、前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、1:0.15から1:0.75である、項204に記載の酸化的脱水素触媒。
[項206] 前記触媒シードが、モリブデン、バナジウム、ニオブ、及びテルルを含む組成物を含む、項203に記載の酸化的脱水素触媒。
[項207] モリブデン、バナジウム、ニオブ、及びテルルを含む前記組成物が、モリブデン、バナジウム、テルル、ニオブ、及び酸素を含む触媒を含み、
ICP-MSによって決定されるように、モリブデンとバナジウムのモル比が1:0.05から1:0.60であり、
ICP-MSによって決定されるように、モリブデンとテルルのモル比は1:0.01から1:0.30であり、
ICP-MSによって決定されるように、モリブデンとニオブのモル比は1:0.01から1:0.40であり;
酸素が、少なくとも、存在する金属酸化物の原子価を満たす量で存在する、
項206に記載の酸化的脱水素触媒。
[項208] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を約150℃~約300℃の温度で加熱することを含む、項184~207のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項209] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を約200℃~約250℃の温度で加熱することを含む、項184~207のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項210] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を約230℃の温度で加熱することを含む、項184~207のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項211] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約1psi~約1,500psiの圧力下で加熱することを含む、項184~210のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項212] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約400psi~約440psiの圧力下で加熱することを含む、項184~210のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項213] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約200psi~約900psiの圧力下、約200℃~約250℃の温度で加熱することを含む、項184~207のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項214] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、モリブデン及びバナジウムの水性混合物を、約400psi~約440psiの圧力下、約230℃の温度で加熱することを含む、項184~207のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項215] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、混合物をガラスライナー、ステンレス鋼、又はテフロンライナーと接触させることを含む、項184~214のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項216] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、混合物をガラスライナーと接触させることを含む、項184~214のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項217] 前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程が、混合物をテフロンライナーと接触させることを含む、項184~214のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項218] 前記予備焼成された触媒が、約300℃~約500℃で焼成される、項184~218のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項219] 前記予備焼成された触媒が、約375℃~約425℃で焼成される、項184~218のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項220] 前記予備焼成された触媒が、約400℃で焼成される、項184~218のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項221] 前記予備焼成された触媒が、約300℃~約500℃で約1時間~約24時間焼成される、項184~218のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項222] 前記予備焼成された触媒が、約375℃~約425℃で約1時間~約4時間焼成される、項184~218のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項223] 前記予備焼成された触媒が、約400℃で約2時間焼成される、項184~218のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項224] 酸溶液がシュウ酸を含む、項184~223のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
[項225] シュウ酸の濃度が約0.05M~約0.5Mである、項224に記載の酸化的脱水素触媒。
[項226] 酸化的脱水素反応器中で、エタン及び酸素を、項1~225に記載の任意の酸化的脱水素触媒と接触させる工程を含む、エタンのエチレンへの酸化的脱水素化のための方法。
[項227] エタン及び酸素が不活性希釈剤と組み合わされる、項226に記載の方法。
Claims (14)
- モリブデン、バナジウム、及び酸素を含む酸化的脱水素触媒であって、
前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比は、誘導結合プラズマ質量分析(ICP-MS)によって決定されるように、1:0.30から1:0.70であり、
前記酸素は、少なくとも、存在する金属酸化物の原子価を満たす量で前記触媒中に存在し、
前記触媒の非晶質相は、X線回折(XRD)によって決定されるように、55重量%~80重量%である、酸化的脱水素触媒。 - 前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、1:0.35から1:0.65、又は1:0.32から1:0.38である、請求項1に記載の酸化的脱水素触媒。
- 前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、1:0.36から1:0.43、又は1:0.37から1:0.44、又は1:0.41から1:0.48、又は1:0.42から1:0.46である、請求項1に記載の酸化的脱水素触媒。
- 前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、1:0.44から1:0.52、又は1:0.45から1:0.54、又は1:0.50から1:0.59である、請求項1に記載の酸化的脱水素触媒。
- 前記非晶質相が、XRDによって決定されるように、55重量%~75重量%である、請求項1~4のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒。
- 前記触媒の非晶質相が、XRDによって決定されるように、65重量%~75重量%である、請求項1に記載の酸化的脱水素触媒。
- 前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、ICP-MSによって決定されるように、1:0.35から1:0.65、又は1:0.40から1:0.60である、請求項5に記載の酸化的脱水素触媒。
- 前記触媒の非晶質相が、XRDによって決定されるように、56重量%~66重量%である、請求項7に記載の酸化的脱水素触媒。
- 前記触媒が、XRD回折ピーク(2θ度)を、少なくとも26.3±0.3及び29.4±0.3に、又は、少なくとも22.3±0.4、25.0±0.2、26.2±0.2、29.4±0.3、32.6±0.2、及び33.4±0.2に有することを特徴とし、XRDはCuKα放射線を使用して得られる、請求項7又は8に記載の酸化的脱水素触媒。
- モリブデン、バナジウム、及び酸素を含む酸化的脱水素触媒であって、
前記触媒中のモリブデンとバナジウムのモル比が、誘導結合プラズマ質量分析(ICP-MS)によって決定されるように、1:0.20から1:0.60であり、
前記酸素は、少なくとも、存在する金属酸化物の原子価を満たす量で前記触媒中に存在し、
前記触媒の非晶質相が、X線回折(XRD)によって決定されるように、55重量%~75重量%であり、
前記触媒が、XRD回折ピーク(2θ度)を、少なくとも23.5±0.5、25.6±0.5、及び27.1±0.7に有することを特徴とし、XRDはCuKα放射線を使用して得られる、酸化的脱水素触媒。 - 前記触媒の非晶質相が、XRDによって決定されるように、60重量%~65重量%である、請求項10に記載の酸化的脱水素触媒。
- 請求項1~11のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒を調製する方法であって、以下の工程:
(i)モリブデン及びバナジウムを含む水性混合物を提供する工程、
(ii)前記混合物を水熱反応させて予備焼成された触媒を形成する工程、
(iii)触媒が請求項1~5のいずれか1項に記載のものである場合、前記予備焼成された触媒を焼成して触媒を形成する工程;
あるいは、触媒が請求項10又は11に記載のものである場合、前記予備焼成された触媒を空気の存在下で焼成して触媒を形成する工程;
あるいは、触媒が請求項6又は10に記載のものである場合、前記予備焼成された触媒を空気焼成して触媒を形成する工程及び前記触媒を酸溶液で洗浄する工程であり、ここで、前記酸溶液はシュウ酸を含み、0.05M~0.5Mの濃度である、工程;、
あるいは、触媒が請求項7~9のいずれか一項に記載のものである場合、前記予備焼成された触媒を窒素雰囲気下で焼成して触媒を形成する工程、
を含む、方法。 - 前記工程(i)が、モリブデンを含む水性混合物とバナジウムを含む水性混合物とを組み合わせることを含み、ここで、前記モリブデンを含む水性混合物は、少なくとも(NH4)6Mo7O24・4H2O及び第1の水から調製され、及び/又は前記バナジウムを含む水性混合物は、少なくともVOSO4・XH2O及び第2の水から調製される、請求項12に記載の方法。
- 酸化的脱水素反応器中で、エタン及び酸素を、請求項1~11のいずれか一項に記載の酸化的脱水素触媒と接触させる工程を含み、エタン及び酸素が不活性希釈剤と組み合わされる、エタンのエチレンへの酸化的脱水素化のための方法。
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