Estudio teórico y experimental de la reacción de oxidación del tolueno sobre antimonato de vanadio

BEATRIZ IRIGOYEN, SUSANA LARRONDO, ALFREDO JUAN, NORMA AMADEO

Villa Giardino, Pcia. Cordoba, Argentina

Congreso; XIII Congreso Argentino de Catálisis “JAC 2003”. 2° Congreso Mercosur de Catálisis “2° MercoCat; 2003

El objetivo de este trabajo es proponer, a partir de cálculos teóricos y mediciones experimentales, un mecanismo posible para la oxidación del tolueno sobre catalizadores de V-Sb. Se prepararon sólidos con composición nominal VSbO4, V0.8SbTi0.2O4 y VSb0.8Ti0.2O4, por reacción en estado sólido de mezclas mecánicas de los óxidos puros. Los óxidos fueron caracterizados mediante RTP, XPS y tests catalíticos. Los cálculos teóricos muestran que la ruptura del primer enlace C-H ocurre sin barrera energética e involucra la participación de un catión Sb. Además, se predicen interacciones enlazantes de la cadena lateral y del anillo aromático del tolueno con los cationes Sb, observándose la formación de un enlace C-Sb. Los resultados experimentales muestran que el óxido con el mayor contenido de Sb en la superficie forma residuos carbonosos, los cuales desactivan el catalizador. Por otro lado, la fuerte adsorción del tolueno sobre sitios V-V provoca el debilitamiento de los enlaces V-O en los cationes V involucrados en la interacción, sugiriendo una profunda oxidación del esqueleto carbonoso. Los resultados experimentales indican la necesidad de disminuir la cantidad de centros V-O-V para reducir la formación de productos de oxidación total.