วานาเดียมเพนอกไซด์ (V2O5) เป็นหนึ่งในตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันที่หลากหลายและขาดไม่ได้มากที่สุดที่ใช้ในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ จากการผลิตกรดซัลฟูริกขนาดใหญ่ไปจนถึงการออกซิเดชันแบบเลือกในสารเคมีชั้นดีสูตรที่ใช้ V2O5 ให้ประสิทธิภาพความแข็งแกร่งและความคุ้มค่าที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว เมื่อการเปลี่ยนพลังงานเร่งความเร็วและกระบวนการทำความสะอาดกลายเป็นสิ่งจำเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา V2O5 กำลังค้นหาบทบาทที่ขยายตัวในการควบคุมการปล่อยมลพิษแบตเตอรี่โซเดียมไอออนและเส้นทางเคมีแบบใหม่ที่ลดของเสียและเพิ่มการเลือกได้สูงสุด
วานาเดียมเพนอกไซด์คืออะไร?
ตัวเร่งปฏิกิริยาวานาเดียมเพนต์ออกไซด์
V2O5เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันที่มีกิจกรรมสูงและมีการใช้งานอย่างกว้างขวางในกรดซัลฟิวริก, แอนไฮไดรด์, phthalic anhydride และการออกซิเดชันแบบเลือกของไฮโดรคาร์บอนแสงและอะโรเมติกส์
ประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับเฟสผลึกพื้นที่ผิวการเปลี่ยนแปลงสถานะออกซิเดชัน (V5+ / V4+ รีดอกซ์), สนับสนุนสัณฐานวิทยา, โปรโมเตอร์ (เช่นโลหะอัลคาไล, W, MO, TI) และเงื่อนไขกระบวนการ (T, O2 ความดันบางส่วน, ความเร็วอวกาศ)
ซัพพลายเชนเป็นระดับโลกซึ่งครอบคลุมแร่วานาเดียมแบริ่งตะกรันเหล็กและสารตกค้างปิโตรเลียม การประกันคุณภาพการควบคุมความบริสุทธิ์และองค์ประกอบเฟสที่สอดคล้องกันเป็นสิ่งสำคัญสำหรับผลลัพธ์ที่ทำซ้ำได้
การปฏิบัติด้านความปลอดภัยและสิ่งแวดล้อมเป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากลักษณะการกัดกร่อนและเป็นพิษของสารประกอบวานาเดียม การจัดการที่แข็งแกร่งบรรจุภัณฑ์และกรอบการปฏิบัติตามกฎระเบียบเป็นสิ่งจำเป็น
โอกาสที่เกิดขึ้นใหม่รวมถึงตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับแอมโมเนียสู่พลังงานที่สะอาดการลด VOC ระบบ SCR / denitration และแคโทดแบตเตอรี่โซเดียมไอออนโดยใช้อนุพันธ์ V2O5
คุณสมบัติพื้นฐาน:
น้ำหนักโมเลกุล: 181.88 g / mol
จุดหลอมเหลว: ~ 690 ° C (สลายตัว)
ความหนาแน่น: ~ 3.36 g / cm³
ความสามารถในการละลาย: ละลายได้เล็กน้อยในน้ำ; ละลายได้ในโซลูชั่นอัลคาไลที่แข็งแกร่งสร้างวานาเดต
โครงสร้างผลึก: Orthorhombic สำหรับเฟสที่พบบ่อยที่สุด; โครงสร้างชั้นที่เอื้อต่อกระบวนการ intercalation และรีดอกซ์
ตัวเร่งปฏิกิริยา V2O5 เชิงพาณิชย์มีให้ในหลายรูปแบบ:
- BULK V2O5 (ผงหรือเกล็ด): Vanadium pentoxide ที่มีความบริสุทธิ์สูงใช้เป็นสารตั้งต้นสำหรับการผลิตตัวเร่งปฏิกิริยาหรือเป็นสารเติมแต่งโดยตรง
- ตัวเร่งปฏิกิริยาที่รองรับ:ตัวเร่งปฏิกิริยาวานาเดียมเพนต์ออกไซด์ V2O5 แยกย้ายกันไปตามสายการบินที่มีรูพรุนรูปเป็นเม็ดแหวนแหวนอานม้าหรือรังผึ้ง การโหลดทั่วไปมีตั้งแต่ 1–10 wt% V2O5 แต่อาจแตกต่างกันอย่างกว้างขวาง
- ตัวเร่งปฏิกิริยาและเสาหินที่มีโครงสร้าง: สำหรับการลด SCR และ VOC, V2O5 นั้นถูกรวมเข้ากับเสาหินรังผึ้งแผ่นหรือโครงสร้างลูกฟูกโดยใช้สารยึดเกาะและโปรโมเตอร์อนินทรีย์
- สูตรพิเศษ: V2O5 รวมกับฟอสฟอรัส (ระบบ VPO), โมลิบดีนัม, ทังสเตน, ไทเทเนียม, ไนโอเบียมและโลหะอัลคาไลน์ที่ปรับให้เข้ากับปฏิกิริยาเป้าหมาย
เกรดความบริสุทธิ์:
เกรดทางเทคนิค:เหมาะสำหรับการเกิดออกซิเดชันจำนวนมากซึ่งมีการติดตามสิ่งสกปรกภายในสเป็ค สิ่งสกปรกทั่วไป: Fe, Ni, Na, K, Si, P, S, Cl.
เกรดที่มีความบริสุทธิ์สูง:ระดับความบริสุทธิ์ต่ำกว่าสำหรับกระบวนการเร่งปฏิกิริยาที่ละเอียดอ่อนหรือการใช้ทางเคมีไฟฟ้า
เกรดแบตเตอรี่และเกรดการวิจัย:ขีด จำกัด ที่แน่นหนาของโลหะอัลคาไลคลอไรด์และปริมาณความชื้น การกระจายขนาดอนุภาคที่ควบคุมและพื้นที่ผิวเฉพาะ