Der Einfluss von strukturellen Spannungen auf die Reaktivität von getragenen Metalloxidkatalysatoren

Durch Ionenaustausch wurde MoO3 hochdispers (0.2–2.5 Mo-Atome nm-2) auf die Oberfläche von mesoporösem SiO2 (SBA-15) aufgetragen. Röntgenabsorption, UV/Vis-, Raman- und IR-Spektroskopie zeigten, dass zweifach verankerte tetraedrische MoO4-Dioxo-Einheiten unabhängig von der Beladung dominieren. Eine verbesserte Reduzierbarkeit bei Beladungen nahe der Monolage, die mittels temperaturprogrammierten Reduktion gemessen wurde, und der sprunghafte Anstieg der Reaktivität in der Metathese von Propen oder der oxidativen Dehydrierung von Propan bei 8 % Mo/SBA-15 werden auf die Frustration von MoO4-Spezies und laterale Wechselwirkungen zurückgeführt. DFT Modellrechnungen ermöglichten eine Zuordnung der Röntgenabsorptionsspektren an der O-K-Kante zu geometrisch verzerrten MoO4-Spezies, die in hochbeladenen Katalysatoren auftreten. Die eingeschränkte Verfügbarkeit von Silanol-Ankergruppen führt hier zur Bildung verzerrter Konfigurationen, denen die hohe katalytische Aktivität zugeschrieben wird