V20dTi02-Katalysatoren werden fur die Gasphasen-Oxidation von o-Xylen zu Phthalsaureanhydrid eingesetzt. Technisch wird diese Reaktion in Rohrbundelreaktoren imTemperaturbereich von 350 bis 500°C und o-Xylen-Beladungen von 40 bis 80 g/mi Luft bei nahezu 100 %igem o-Xylen-Urnsatz durchgefiihrt. Die erreichbaren Selektivitaten liegen zwischen 75 bis 80 Mo1.-%. ImVerlauf von etwa 2 bis 3 Jahren altert der Katalysator derart, daR ein Wechsel desselben erforderlich ist. Als Alterungsursache wird dabei u. a. die Auspragung einer katalytisch inaktivenV204-Phase [l, 21 angesehen. Eine derartige, bei Ternperaturen um 450 "C katalytisch inaktive Phase wurde von uns ebenfalls gefunden [3]. Es handelt sich hierbei urn die Rutilphase des V2O4(R). Diese Phase kann sich bei der Reoxidation von V203 bilden. Im Gegensatz zur V~O4(B)-Phase ist die Weiteroxidation der V204(R)-Phase zum Vz05 kinetisch gehemmt. Diese kinetische Hemmung kann beim ungetragerten Vanadiumoxid durch Temperaturerhohung undoder erhohten Sauerstoff-Partialdruck iiberwunden werden, so daB V2O5 gebildet wird. Beirn getragerten V2O5/TiO2-Kata1ysator ist das nicht rnoglich. Hier bleibt die V204(R)-Phase auch bei Temperaturen um 600°C stabil. Die V204(R)-Phase im gealterten Katalysator wird also noch zusatzlich stabilisiert. Saleh et al. [4] beobachteten bei Temperaturversuchen an V205/Ti02-Katalysatoren, daB Titanium-Ionen bei Temperaturen oberhalb von 600°C in dasV-0-Gitter hineindiffundieren. Hierbei kommt es zur Ausbildung einer VxTil -x02(R)-Phase, die iiber eine Rutilstruktur verfugt. Gleichzeitig stellten sie fest, daB durch das Tempern bei 600°C die Aktivitat des V205/Ti02-Katalysators stark abnimmt. Jedoch fiihrten sie diesen Aktivitatsabfall nicht auf die Auspragung der VxTi, -x02(R)-Phase zuriick, sondern auf die Anwesenheit von kristallinem V205 und Veranderungen in der V20;-Monoschichtstruktur auf dern Anatas. Demgegenuber stellten Hauffe und Raveling [5] fest, daR die Geschwindigkeit des Alterns der V2O5/TiOZ-Katalysatoren von der Geschwindigkeit abhangt, rnit der die Titanium-Ionen in das V-0-Gitter hineindiffundieren. Detailliertere Untersuchungen hierzu oder weitergehende SchluBfolgerungen wurden in [5] nicht publiziert.
Der vorliegende Kenntnisstand stiitzt die Arbeitshypothese, dal3 die katalytisch inaktive V204(R)-Phase durch den Einbau von Titanium-Ionen so stabilisiert wird, dal3 sie auch bei Temperaturen um 600°C nicht mehr zum V2O5 reoxidiert werden kann.