Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Chemie

Fachgebiet: Hetrogene Katalyse

Betreuer: Prof. Dr. Angelika Brückner



M. Sc. Suresh Gatla
(e-mail: suresh.gatla@catalysis.de )

Impact of precursor materials and synthesis procedures on structure and performance of TiO2 supported Pd-catalysts in the gas phase acetoxylation of toluene

Die gegenwärtige industrielle Produktion von Benzylacetat (BA), einer wertvollen Chemikalie, basiert auf umweltschädliche Chlorroute. Gasphasenacetoxylierung von Toluol zu BA, eine umweltfreundliche Reaktion, über TiO2-geträgerte Pd-haltige Katalysatoren mit molekularem Sauerstoff kann eine Alternative zur BA-Produktion sein. Im industrielle Bedeutung zu erlangen, sollte der Katalysator kurze Anlaufzeiten und Langzeitstabilität unter Erhalt hoher Aktivität und Selektivität haben. Zur Erreichung dieses Zieles wurden die Ausgangsmaterialien, thermischen Behandlugen, Ko-Komponenten und die Strukturen des Trägermaterials verändert. Ko-Komponenten (Cu, Sb, Mn, Co. Au) beeinflussen den Valenzzustand des Pd und hiermit die Aktivität und Selektivität des Katalysators. Es konnte gezeigt werden, dass das Nebeneinander von Pd und PdO auf der Oberfläche vorteilhaft für die Leistungsfähigkeit des Katalysators ist. Der beste Katalysator wurde nach einer thermischen Vorbehandlung bei 600°C in Helium aus PdCl2 und Sb2O3 erhalten. Eine Durchmischung von Pd und Sb mit einem Atomverhältnis von Pd/Sb = 5 war wichtig für die Langzeitstabilität. Überraschenderweise wurde eine Katalysator mit einer sehr hohen Selektivität zwischen 95 und 99 % und einer guten Langzeitstabilität (>30 h) mit dem wenig gebräuchlichen Rutil als Träger für 10 Gew.-% Pd, 16 Gew.-% Sb.