Механизм поверхностных превращений при разложении метанола

Сравнивая экспериментальные данные с литературными предлагается механизм поверхностных превращений в процессе переработки метанола на нанесённых молибденсодержащих катализаторов, промотированных соединениями меди и калия.

Метанол, адсорбируясь на поверхности, разлагается на меткокси и гидроксильные группы (рис. 16, I). Далее мекотокси группа переходит в формиатную (рис. 16, IV). Переход от метокси-группы к формиатной происходит через образование формильной группы (рис. 16, III), которая является весьма активной. Данное превращение происходит на оксидах меди молибдена и калия, а на оксиде алюминия такой переход не наблюдался. Формиатная группа участвует в паровой конверсии CO таким образом изменяя соотношение водорода, воды, моно- и диоксида углерода. В отличие от оксида меди и калия, на MoO₃ формиатные структуры не наблюдались, что объясняет наличае в продуктах разложения метанола на молибденовых образцах только диметилового эфира и небольшого количества формальдегида. Диметиловый эфир образуется из двух метокси-групп, которые находятся на медном или алюминиевом компоненте катализатора (рис. 16, II). Образование метилформиата, по-видимому, происходит путём объединения метокси- и формильной группы либо через свободный атом кислорода (рис. 16, V), либо атом кислорода необходим для отщепления водорода от формильной группы (рис. 16, V’). Резкое уменьшение производительности катализаторов по метилформиату в среде с повышенной концентрацией водорода можно объяснить его адсорбцией на атомарном кислороде с образованием поверхностного гидроксила, что препятствует объединению промежуточных частиц (рис. 16, а, б). Монооксид углерода способен образовывать на поверхности катализтора формиат, который, как было сказано ранее, может переходить в формильную группу, тем самым увеличивая их количество. Однако, время жизни СН₂О- из-за его большой активности весьма не велико. Он либо десорбируется в газовую фазу в виде формальдегида, либо участвует в образовании метилформиата.