Vanadiumoksidkatalysator

Vanadiumoksidkatalysator er en katalysator basert på vanadiumoksid (vanadiumoxid, vanligvis V2O5) eller vanadiumoksidbaserte blandinger som brukes i ulike oksidasjonsprosesser i industrien. Den mest kjente formen er V2O5-katalysatoren, ofte støttet på titanoxid (TiO2) og promotorer som wolframoksid (WO3) eller molybdenoksid (MoO3). Slike katalysatorer gir høy aktivitet ved moderate til høye temperaturer og utnyttes i prosesser der oksidasjonshastigheter må kontrolleres nøye.

I kontaktprosessen for produksjon av svovelsyre fungerer vanadiumoksidkatalysatoren som oksidasjonskatalysator for oksidasjon av svoveldioksid (SO2) til svoveldioksid (SO3). Driften skjer gjennom en Mars-van Krevelen-mekanisme, der lattice-oksigen skifter mellom V5+ og V4+. Vanadiumbaserte katalysatorer krever god temperaturkontroll og temperaturdannelse fordi de er sensitive for nedbrytning ved overoppheting og forurensning.

I tillegg brukes vanadiumoksidkatalysatorer i selektiv katalytisk reduksjon (SCR) av NOx med ammoniakk (NH3) eller urea, ofte som V2O5-WO3/TiO2- eller V2O5-MoO3/TiO2-baserte systemer. Disse katalysatorene fungerer effektivt i omtrent 300–400 °C og bidrar til å redusere NOx-utslipp i kraftverk og dieselmotorer.

Andre anvendelser omfatter visse oksidasjonsreaksjoner av hydrokarboner, som oksidasjon av propylene til acrolein, der vanadiumoksidbaserte støttematerialer oppnår høy aktivitet. Katalysatorenes ytelse avhenger av valgte støttematerialer, promotorer og driftsforhold, og de er utsatt for deaktivering ved svovel- og vannforurensning samt ved sintring ved høye temperaturer.