AbstractVorgestellt wird die oxidative Dehydrierung (ODH) von 2‐Butanol zu 2‐Butanon mit Hilfe von neuartigen innovativen Selektivoxidationskatalysatoren in der Gasphase. Dabei werden metallische Kurzfasern und beschichtete Eisenhohlkugeln als Katalysatoren eingesetzt. Der am besten geeignete Katalysator setzt 2‐Butanol bei 340 °C vollständig um. Dabei wird eine Selektivität zu 2‐Butanon von deutlich mehr als 95 % erreicht.
Chemie Ingenieur TechnikVolume 77, Issue 1-2 p. 119-124 Forschungsarbeiten Innovative Katalysatoren zur oxidativen Dehydrierung in der Gasphase – Beschichtete Eisenhohlkugeln R. Brüning, R. Brüning Friedrich-Schiller-Universität Jena, Institut für Technische Chemie und Umweltchemie, Lessingstr. 12, D-07743 Jena, GermanySearch for more papers by this authorP. Scholz Dr., P. Scholz Dr. Friedrich-Schiller-Universität Jena, Institut für Technische Chemie und Umweltchemie, Lessingstr. 12, D-07743 Jena, GermanySearch for more papers by this authorB. Ondruschka Prof. Dr., B. Ondruschka Prof. Dr. [email protected] Search for more papers by this authorA. Weißbach, A. Weißbach Techno-Coat Oberflächentechnik GmbH, Hirschfelder Ring 1, D-02763 Zittau, GermanySearch for more papers by this authorF. Hollstein Dr., F. Hollstein Dr. Techno-Coat Oberflächentechnik GmbH, Hirschfelder Ring 1, D-02763 Zittau, GermanySearch for more papers by this authorI. Morgenthal Dr., I. Morgenthal Dr. Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM), Institutsteil Pulvermetallurgie und Verbundwerkstoffe Dresden, Winterbergstraße 28, D-01277 Dresden, GermanySearch for more papers by this authorU. Waag, U. Waag Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM), Institutsteil Pulvermetallurgie und Verbundwerkstoffe Dresden, Winterbergstraße 28, D-01277 Dresden, GermanySearch for more papers by this author R. Brüning, R. Brüning Friedrich-Schiller-Universität Jena, Institut für Technische Chemie und Umweltchemie, Lessingstr. 12, D-07743 Jena, GermanySearch for more papers by this authorP. Scholz Dr., P. Scholz Dr. Friedrich-Schiller-Universität Jena, Institut für Technische Chemie und Umweltchemie, Lessingstr. 12, D-07743 Jena, GermanySearch for more papers by this authorB. Ondruschka Prof. Dr., B. Ondruschka Prof. Dr. [email protected] Search for more papers by this authorA. Weißbach, A. Weißbach Techno-Coat Oberflächentechnik GmbH, Hirschfelder Ring 1, D-02763 Zittau, GermanySearch for more papers by this authorF. Hollstein Dr., F. Hollstein Dr. Techno-Coat Oberflächentechnik GmbH, Hirschfelder Ring 1, D-02763 Zittau, GermanySearch for more papers by this authorI. Morgenthal Dr., I. Morgenthal Dr. Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM), Institutsteil Pulvermetallurgie und Verbundwerkstoffe Dresden, Winterbergstraße 28, D-01277 Dresden, GermanySearch for more papers by this authorU. Waag, U. Waag Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM), Institutsteil Pulvermetallurgie und Verbundwerkstoffe Dresden, Winterbergstraße 28, D-01277 Dresden, GermanySearch for more papers by this author First published: 03 February 2005 https://doi.org/10.1002/cite.200407045Citations: 3AboutPDF ToolsRequest permissionExport citationAdd to favoritesTrack citation ShareShare Give accessShare full text accessShare full-text accessPlease review our Terms and Conditions of Use and check box below to share full-text version of article.I have read and accept the Wiley Online Library Terms and Conditions of UseShareable LinkUse the link below to share a full-text version of this article with your friends and colleagues. Learn more.Copy URL Share a linkShare onEmailFacebookTwitterLinkedInRedditWechat REFERENCES 1 R. Brüning, P. Scholz, I. Morgenthal, O. Andersen, B. Ondruschka, Chem. Ing. Tech. 2004, 76, 693. 2 K. Scheurell, E. Hoppe, K. W. Brzezinka, E. Kemnitz, J. Mat. Chem. 2004, 14, 2560. 3 O. R. Evans, A. T. Bell, T. D. Tilley, J. Catal. 2004, 226, 292. 4 K. Y.G. Chan, S. Senkan, F. Inal, Ind. Eng. Chem. Res. 1998, 37, 901. 5 W. Zhang, P. G. Smirniotis, J. Catal. 1999, 182, 400. 6 R. Lodeng, O. A. Lindvag, S. Kvisle, H. Reiher-Nielsen, A. Holmen, Appl. Catal. A: General 1999, 187, 25. 7 D. I. Iordanoglou, A. S. Bodke, L. D. Schmidt, J. Catal. 1999, 187, 400. 8 S. Marengo, P. Comotti, G. Galli, Catal. Today 2003, 81, 205. 9 M. C. Abello, M. F. Gomez, M. Casella, O. A. Ferretti, M. A. Banares, J. L.G. Fierro, Appl. Catal. A: General 2003, 251, 435. 10 L. Leveles, K. Seshan, J. A. Lercher, L. Lefferts, J. Catal. 2003, 218, 296. 11 P. Boizumault-Moriceau, A. Pennequin, B. Grzybowska, Y. Barbaux, Appl. Catal. A: General 2003, 245, 55. 12 A. H. Ali, F. Zaera, J. Mol. Catal A 2002, 177, 215. 13 D. Kulkarni, I. E. Wachs, Appl. Catal., A: General 2002, 237, 121. 14 R. Brüning, P. Scholz, B. Ondruschka, J. Catal. 2004, eingereicht. 15 U. Waag, P. Löthman, L. Schneider, G. Stephani, Metal Powder Report 2000, 55, 29. Citing Literature Volume77, Issue1-2February, 2005Pages 119-124 ReferencesRelatedInformation
The catalytic activity of metallic short fibers with chosen alloy components and textures was investigated in the oxidative dehydrogenation (ODH) of propane to yield propene, and of isopropanol to yield acetone. The short fibers were synthesized using a melt extraction process and the properties of the fibers were intensely characterized. A correlation between the structure and the catalytic activity of the material was established. Optical microscopic, DSC, XRD, REM and EDX methods were used to characterize the fibers. Selective results of the dependency of the temperature on the propane conversion are presented in this work. A yield of more than 35 % propene is obtained at a propane conversion of 50 %. The ODH of isopropanol to acetone occurred with attractive yields of over 80 %. The results demonstrate the high innovative potential of the metal fiber materials. The use of coated glass fabrics as catalysts for the ODH and total oxidation of propane were also part of this investigation.
The construction of a stage-II-screening device for heterogeneous catalysts in gas phase reactions under ambient pressure is described. The concentrations of the reaction products are determined by Fourier transform infrared analysis in combination with a chemometric interpretation of the obtained spectra. Thus, fast high-precision product analyses with complete mass balances are feasible, within the limits of accuracy of the measurements. The device is designed to screen up to 17 catalysts in one testing cycle. It is possible to determine temperature-conversion-selectivity dependencies as well as long-term measurements under constant conditions. With the help of the device described, the catalytic properties of new materials were parallel tested for the oxidative dehydrogenation of isopropanol.
The catalytic activity of metallic short fibres with chosen alloy composition and texture was investigated in the oxidative dehydration (ODH) of propane to yield propene, and of isopropanol to yield acetone. The short fibres were synthesised using a melt extraction process and the properties of the fibres were intensely characterised. A correlation between the structure and the catalytic activity of the material was established. Thus, light-optical microscopic-, DSC-, XRD-, REM- and EDX-methods were used to characterise the fibres. Selective results of the dependency of the temperature on the propane conversion are presented in this work. A yield of more than 35% propene is obtained at a propane conversion of 50%. The ODH of isopropanol to acetone occurred with attractive yields of over 80%. The results demonstrate the high innovative potential of the metal fibre materials.
AbstractMetallische Kurzfasern in ausgesuchter Legierungszusammensetzung und Gefügestruktur wurden auf ihre katalytische Aktivität bei der oxidativen Dehydrierung (ODH) von Propan zu Propen und von Isopropanol zu Aceton untersucht. Die über das Schmelzextraktions‐Verfahren hergestellten Kurzfasern wurden einer intensiven Charakterisierung ihrer werkstoffseitigen Eigenschaften unterworfen. Dabei kamen lichtmikroskopische, DSC‐, XRD‐, REM‐ und EDX‐Untersuchungen zum Einsatz, um Zusammenhänge zwischen der Werkstoffzusammensetzung, dem Gefüge und den katalytischen Eigenschaften zu ermitteln. Es werden ausgewählte Ergebnisse zur Temperaturabhängigkeit des Propan‐Umsatzes bzw. der Propen‐Selektivität präsentiert. So wurde Propen bei einem Propan‐Umsatz von mehr als 50 % mit einer Ausbeute von 35 % gebildet. Auch die Selektivoxidation von Isopropanol zu Aceton erfolgte mit attraktiven Ausbeuten von über 80 %. Die Ergebnisse insgesamt belegen das hohe Innovationspotenzial der Metallfaserwerkstoffe.