Il pentossido di vanadio (V2O5) è uno dei catalizzatori di ossidazione più versatili e indispensabili utilizzati nell'industria moderna. Dalla produzione su larga scala di acido solforico all'ossidazione selettiva in sostanze chimiche fini, le formulazioni a base di V2O5 offrono prestazioni comprovate, robustezza e efficacia in termini di costi. Man mano che la transizione energetica accelera e i processi più puliti diventano imperativi, i catalizzatori V2O5 stanno trovando ruoli in espansione nel controllo delle emissioni, nelle batterie agli ioni di sodio e nelle nuove vie chimiche che minimizzano i rifiuti e massimizzano la selettività.
Cos'è il pentossido del vanadio?
Catalizzatore di penentossido di vanadio
V2O5è un catalizzatore di ossidazione robusto e ad alta attività con uso diffuso in acido solforico, anidride maleica, anidride ftalica e ossidazione selettiva di idrocarburi leggeri e aromatici.
Le prestazioni catalitiche dipendono dalla fase cristallina, dalla superficie, dalla dinamica dello stato di ossidazione (V5+ / V4+ redox), dalla morfologia di supporto, dai promotori (ad es. Metalli alcali, W, MO, Ti) e condizioni di processo (T, O2 Pressione parziale, velocità spaziale).
La catena di approvvigionamento è globale, che attraversa minerali con vanadio, scorie di fabbricazione di acciaio e residui di petrolio. L'assicurazione della qualità, il controllo dell'impurità e la composizione di fase coerenti sono fondamentali per i risultati riproducibili.
Le pratiche di sicurezza e ambientali sono essenziali a causa della natura corrosiva e tossica dei composti del vanadio; I framework di maneggevolezza, imballaggi e conformità sono obbligatori.
Le opportunità emergenti includono catalizzatori per l'ammoniaca a potere pulito, l'abbattimento VOC, i sistemi di denitrazione SCR / e i catodi a batteria agli ioni di sodio usando derivati V2O5.
Proprietà di base:
Peso molecolare: 181,88 g / mol
Punto di fusione: ~ 690 ° C (decomposti)
Densità: ~ 3,36 g / cm³
Solubilità: leggermente solubile in acqua; solubili in forti soluzioni alcali che formano vanadati
Struttura cristallina: ortorombica per la fase più comune; Struttura stratificata conducente ai processi di intercalazione e redox
I catalizzatori V2O5 commerciali sono forniti in diverse forme:
- Bulk V2O5 (polvere o fiocco): pentossido di vanadio di alta purezza usata come precursore per la produzione di catalizzatori o direttamente come additivo.
- Catalizzatori supportati:Catalizzatore di penentossido di vanadio V2O5 si è disperso su portatori porosi, a forma di pellet, anelli, selle o nido d'ape. I carichi tipici vanno dall'1-10% in peso di V2O5, ma possono variare ampiamente.
- Catalizzatori strutturati e monoliti: per la riduzione di SCR e COV, V2O5 è incorporato in monoliti, piastre o strutture ondulate di nido d'ape, utilizzando leganti e promotori inorganici.
- Formulazioni speciali: V2O5 combinato con fosforo (sistema VPO), molibdeno, tungsteno, titanio, niobio e metalli alcalini su misura per le reazioni target.
Gradi di purezza:
Grado tecnico:Adatto per l'ossidazione sfusa in cui le impurità di traccia sono tollerate all'interno delle specifiche. Impurità tipiche: Fe, Ni, Na, K, Si, P, S, Cl.
Grado di alta purezza:Livelli di impurità più bassi per processi catalitici sensibili o uso elettrochimico.
Grado della batteria e grado di ricerca:Limiti stretti sui metalli alcali, il cloruro e il contenuto di umidità; Distribuzione delle dimensioni delle particelle controllate e superficie specifica.