Zowel vanadiumoxide als koper-ceriumoxide katalysatoren werden bestudeerd in dit doctoraat. Voor katalysatoren op basis van vanadiumoxide werden kwantumchemische berekeningen uitgevoerd om de selectieve oxidatie van propaan en propeen te bestuderen op een volledig geoxideerd vanadiaoppervlak en dit in de afwezigheid van zuurstof in de gasfase. Naast een niet-gedragen vanadiakatalysator, voorgesteld als een (001) V2O5-oppervlak, werd eveneens een gedragen vanadiakatalysator gemodelleerd als een epitaxiale vanadiamonolaag op een (001) TiO2 anatase drager. De elementaire oxidatiestappen op het vanadiaoppervlak werden geïdentificeerd en de vorming van verscheidene mogelijk producten werd bestudeerd. De focus lag hoofdzakelijk op de initiële activeringsstap, daar wordt verondersteld dat deze de snelheidsbepalende stap is voor oxidatie. Bij de zoektocht naar mogelijke rivaliserende reactiepaden voor de activeringsreactie, werden alle energetisch en structureel verschillende zuurstofatomen op het oppervlak bestudeerd. De reactiviteit van de zuurstofcentra kon succesvol verklaard worden aan de hand van geometrische en elektronische eigenschappen. In overeenkomst met experimentele waarnemingen, tonen de berekeningen aan dat titania als drager niet enkel de activiteit van de vanadiamonolaag beïnvloed, maar eveneens de selectiviteit van de katalysator. In tegenstelling tot vanadiakatalysatoren, die typisch gebruikt worden voor selectieve oxidaties, werden koper-ceriumoxide katalysatoren eveneens bestudeerd door hun succes bij de volledige oxidatie van koolwaterstoffen. De structuur en katalytische activiteit van CuO-CeO2/Al2O3 werden bestudeerd, gebruik gemaakt van tijdafhankelijke X-straalabsorptiespectroscopie in transmissiemode op CuK-randen, gekoppeld met massaspectrometrie. Om deze XAS/MS-experimenten uit te voeren werd een opstelling ontworpen aan het Laboratorium voor Chemische Technologie. | |