Investigation of the oxidation of o-Xylene over a Vanadia/Titania catalyst by means of the TAP reactor

Authors

  • Glenn Creten,

    1. Laboratorium voor Petrochemische Techniek, Universiteit Gent, Krijgslaan 281, B-9000, Gent, Belgium
    Current affiliation:
    1. Seghers Engineering, 't Hoofd 1, B-2830, Willebroek, Belgium
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  • Gilbert F. Froment,

    Corresponding author
    1. Laboratorium voor Petrochemische Techniek, Universiteit Gent, Krijgslaan 281, B-9000, Gent, Belgium
    • Laboratorium voor Petrochemische Techniek, Universiteit Gent, Krijgslaan 281, B-9000, Gent, Belgium
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  • Frank-Dieter Kopink

    1. Centre for Environmental Research Leipzig-Halle Ltd., Department of Remediation Research, D-04318 Leipzig, Permoserstr. 15, Germany
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Abstract

The oxidation of o-xylene over a commercial V2O5/TiO2 (anatase) catalyst was studied in the TAP (Temporal Analysis of Products) reactor system. The transient method with high time resolution has led to new insights into the reaction mechanism. The selective oxidation is shown to consist of a sequence of steps, involving intermediates which desorb as o-toluolaldehyde and phtalide. The key reaction step in the non-selective oxidation is shown to be a decar-bonylation of a surface species, leading to a surface benzoate. The kinetics of the elementary steps in the reaction were derived from a quantitative analysis of the transient responses on o-xylene pulses.

Abstract

On a étudié l'oxydation du o-xylene sur un catalyseur commercial V2O5/TiO2 (anatase) dans un réacteur TAP (analyse temporelle de produits). La méthode transitoire à haut taux de résolution permet de mieux comprendre le mécanisme de réaction. On montre que l'oxydation sélective consiste en une séquence d'étapes, faisant intervenir des intermédiaires qui désorbent come le o-toluolaldéhyde et la phtalide. On montre également que l'etape de réaction clé dans l'oxydation non sélective est la décarbonylation d'une espèce de surface, menant au benzoate de surface. Les cinétiques des étapes élémentaires dans la réaction ont été calculées à partir d'une analyse quantitative des réponses transitoires de pul-sions de o-xylene.

Ancillary