El pentòxid de vanadi (V2O5) és un dels catalitzadors d’oxidació més versàtils i indispensables que s’utilitzen a tota la indústria moderna. Des de la producció a gran escala d’àcid sulfúric fins a l’oxidació selectiva en productes químics fins, les formulacions basades en V2O5 proporcionen un rendiment provat, robustesa i rendibilitat. A mesura que la transició energètica s’accelera i els processos més nets es fan imprescindibles, els catalitzadors V2O5 estan trobant rols en expansió en el control d’emissions, les bateries d’ions de sodi i les noves vies químiques que minimitzen els residus i maximitzen la selectivitat.
Què és el pentòxid de vanadi?
Catalitzador de pentòxid de vanadi
V2o5és un catalitzador d’oxidació robust i d’alta activitat amb un ús generalitzat en àcid sulfúric, anhídrid maleic, anhídrid ftàlic i oxidació selectiva d’hidrocarburs i aromàtics de la llum.
El rendiment catalític depèn de la fase de cristall, la superfície, la dinàmica de l’estat d’oxidació (V5+ / V4+ Redox), la morfologia de suport, els promotors (per exemple, els metalls alcalins, W, MO, TI) i les condicions de procés (T, O2 Pressió parcial, Velocitat de l’espai).
La cadena de subministrament és global, que abasta minerals portadors de vanadi, escòries de fabricació d'acer i residus del petroli. L’assegurança de qualitat, el control de la impuresa i la composició de fase coherent són fonamentals per als resultats reproduïbles.
Les pràctiques de seguretat i medi ambient són essencials a causa de la naturalesa corrosiva i tòxica dels compostos de vanadi; Els marcs robustos de manipulació, envasos i compliments són obligatoris.
Les oportunitats emergents inclouen catalitzadors per a l'amoníac net, la reducció de la VOC, els sistemes de desnitració SCR / i els càtodes de bateries d'ions de sodi mitjançant derivats V2O5.
Propietats bàsiques:
Pes molecular: 181,88 g / mol
Punt de fusió: ~ 690 ° C (es descomponen)
Densitat: ~ 3,36 g / cm³
Solubilitat: lleugerament soluble en aigua; soluble en solucions alcalines fortes formant vanadates
Estructura de cristall: ortorhombic per a la fase més comuna; Estructura en capes que condueix a la intercalació i als processos redox
Els catalitzadors comercials V2O5 es subministren de diverses formes:
- Bulk V2O5 (pols o floc): pentòxid de vanadi d’alta puresa utilitzat com a precursor per a la fabricació de catalitzador o directament com a additiu.
- Catalitzadors compatibles:Catalitzador de pentòxid de vanadi V2O5 es va dispersar en portadors porosos, amb forma de pellets, anells, cadires o bresques. Les càrregues típiques oscil·len entre l’1 i el 10% en pes V2O5, però poden variar àmpliament.
- Catalitzadors i monòlits estructurats: per a la reducció de SCR i VOC, V2O5 s’incorpora a monòlits de bresca, plaques o estructures corrugades mitjançant aglutinants i promotors inorgànics.
- Formulacions especialitzades: V2O5 combinada amb fòsfor (sistema VPO), molibdè, tungstè, titani, niobi i metalls alcalins adaptats a les reaccions objectiu.
Graus de puresa:
Grau tècnic:Apte per a l’oxidació a granel on es toleren les impureses de traça dins de les especificacions. Impureses típiques: Fe, Ni, Na, K, Si, P, S, Cl.
Grau d'alta puresa:Nivells de impuresa més baixos per a processos catalítics sensibles o ús electroquímic.
Grau de bateria i grau de recerca:Límits estrets sobre els metalls alcalins, el clorur i el contingut d’humitat; Distribució de la mida de partícules controlada i superfície específica.