Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue Klasse von Phosphor-, Wolfram- und Metall haltigen Mischoxiden, die mindestens ein weiteres von Wolfram verschiedenes Metall enthalten, wobei Platingruppenmetalle bevorzugt sind, welche katalytisch nützliche Eigenschaften aufweisen. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von diesen Mischoxiden, deren Verwendung sowie ein Verfahren zur katalytischen partiellen Oxidation von Kohlenwasserstoffen unter Einsatz dieser Mischoxide.

In der petrochemischen Wertschöpfungskette stellen die Oxygenate, also die Oxidations produkte, von Kohlenwasserstoffen wichtige Wertstoffe dar. Als besonders interessante

Oxygenate sind Maleinsäureanhydrid, Acrolein und Acrylsäure zu nennen. Diese Oxygenate werden meist durch selektive partielle Oxidation von Propan oder n-Butan gewonnen, jedoch sind auch andere organische Ausgangsstoffe hierfür denkbar.

Aus dem Stand der Technik ist Vanadylpyrophosphat als Katalysator zur partiellen Oxidation von Kohlenwasserstoffen bekannt, das im Allgemeinen gute Eigenschaften hinsichtlich der Selektivität aufweist und dabei auch sehr aktiv ist. Zu verweisen wäre diesbezüglich etwa auf US 3,293,26 und, US 2012/0149919 A1.

Weiterhin sind aus der Offenlegungsschrift DE 10 2016 007 628 A1 Wolframphosphat-basierte Materialien der Re0 ₃ -Stru ktu rfam i I i e bekannt, welche auch Sc, Ti, V, Cr, Fe, Nb, Mo, In, Sb oder Mischungen davon umfassen können. In Beispiel A6 wurde eine eisenhaltige Verbindung dargestellt, welche im Wesentlichen kristallin ist. Bei der Re0 ₃ -Strukturfamilie handelt es sich um Verbindungen mit Kristallstrukturen welche sich von der Kristallstruktur des Rhenium(VI)- oxids ReÜ ₃ ableiten. Gemäß DE 10 2016 007 628 A1 zeichnen sich die Verbindungen der Re0 ₃ -Strukturfamilie, insbesondere der beanspruchten Verbindungen der Re0 ₃ -Strukturfamilie, bevorzugt durch charakteristische Reflexe in ihrem Pulverröntgenbeugungsdiagramm mit mindestens sechs Beugungsreflexen bei den Netzebenenabständen d aus, wobei die sechs Beugungsreflexe di = 3,78 ± 0,02 Angstrom (Ä), d ₂ = 2,67 ± 0,02 Ä, d ₃ = 2,18 ± 0,02 Ä, d ₄ =

1 ,88 ± 0,02 Ä, de = 1 ,68 ± 0,02 Ä und de = 1 ,54 ± 0,02 Ä sind. Die Darstellung der offenbarten Wolframphosphate erfolgte nasschemisch mittels Lösungsverbrennungssynthese (engl solution combustion synthesis) und anschließender Kalzinierung. Einige der dargestellten Wolframphos phate wurden hinsichtlich ihrer katalytischen Eigenschaften in der Umsetzung von n-Butan zu Maleinsäureanhydrid im Temperaturbereich von 375 °C bis 450 °C getestet. Dabei konnten Selektivitäten hinsichtlich Maleinsäureanhydrid zwischen 20,6 und 87,4 mol-% erzielt werden.

Rheniumtrioxid (Re ^vl 0 ₃ ) besitzt eine charakteristische Kristallstruktur, welche auch als

Strukturtyp verwendet wird. Diese Kristallstruktur ähnelt der Perwoskit-Struktur, wobei sie sich nur durch das fehlende Zentralatom (bei Perowskit Calcium) unterscheidet. Dabei ist jedes Rheniumatom oktaedrisch von Sauerstoffatomen umgeben, während sich die Sauerstoffatome jeweils zwischen zwei Rheniumatomen befinden. So entstehen ReCVOktaeder, die nach allen drei Richtungen des Raums hin mit anderen ReOe-Oktaedern eckenverknüpft sind. Es ist somit eine kubisch primitive Einheitszelle gegeben, Raumgruppen-Nr. 221 (siehe beispielsweise Hollemann-Wiberg„Lehrbuch der anorganischen Chemie“, 91.-100. Auflage, 1985, S. 1 120).

Vor diesem Hintergrund kann es als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen werden, insbesondere zum Vanadylpyrophosphat alternative Mischoxide bereitzustellen, welche katalytische Eigenschaften in der partiellen Oxidation, insbesondere der selektiven partiellen Oxidation, von Kohlenwasserstoffen aufweisen. Insbesondere war es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung auch Mischoxide bereitzustellen, die in Alternative zum bekannten Vanadylpyrophosphat möglichst wenig Vanadium enthalten oder sogar Vanadium-frei sind. Weiterhin ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung Mischoxide bereitzustellen, welche hinsichtlich ihrer Selektivität, insbesondere aber auch hinsichtlich ihrer Aktivität, katalytische Eigenschaften in der hierin genannten partiellen Oxidation von Kohlenwasserstoffen aufweisen und einen großtechnischen Einsatz insbesondere unter Berücksichtigung ihrer Wirtschaftlichkeit erlauben.

Weiterhin bestand eine Aufgabe darin ein Verfahren zur Darstellung solcher verbesserter Mischoxide bereitzustellen. Dabei war es insbesondere eine Aufgabe der vorliegenden

Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu vermeiden und ein verbessertes und insbesondere vereinfachtes Verfahren bereitzustellen.

Dazu wurden verschiedene Mischoxide, welche insbesondere mindestens ein Metall ausgewählt aus den Gruppen 8 bis 11 des Periodensystems der Elemente, Wolfram und Phosphor umfassen, dargestellt und hinsichtlich ihrer katalytischen Eigenschaften untersucht. Die erfindungsgemäßen Mischoxide zeigen dabei eine überraschend hohe Flexibilität hinsichtlich ihrer Struktur und Komposition. So konnten auch Mischoxide umfassend Vanadium dargestellt werden.

Die erfindungsgemäßen Mischoxide umfassend Wolfram, Phosphor und mindestens ein Metall ausgewählt aus den Gruppen 8 bis 11 des Periodensystems der Elemente, können durch ein einfaches Verfahren dargestellt werden. Bevorzugt werden die Mischoxide mittels der

Lösungsverbrennungssynthese (engl "solution combustion synthesis") dargestellt, welche einen sehr hohen aber eher unkontrollierten Energieeintrag in ein System erlaubt. Dieses Verfahren zeichnet sich durch eine sehr kurze Durchführungsdauer aus.

Überraschend wurde gefunden, dass die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen umfassend insbesondere ein Metall ausgewählt aus den Gruppen 8 bis 11 des Periodensystems der Elemente, Wolfram und Phosphor katalytische Eigenschaften aufweisen hinsichtlich der partiellen Oxidation, insbesondere der selektiven partiellen Oxidation, von Kohlenwasserstoffen. Als Kohlenwasserstoffe kommen dabei insbesondere Alkane und Alkene in Betracht wie beispielsweise Propan, Propen und n-Butan, aber auch andere Kohlenwasserstoffe sind denkbar. Dies ist überraschend, da der Fachmann insbesondere bei Einsatz eines Metalls ausgewählt aus den Gruppen 8 bis 11 des Periodensystems der Elemente eine Oxidation der eingesetzten Kohlenwasserstoffe zu Essigsäure, Kohlenstoffmonoxid und Kohlenstoffdioxid, also vor allem eine Totalverbrennung, erwartet hätte.

Die erfindungsgemäßen Mischoxide zeichnen sich überraschenderweise durch eine gute Aktivität und Selektivität hinsichtlich der Oxygenate von Kohlenwasserstoffen aus. So können bei Einsatz von n-Butan gute Selektivitäten hinsichtlich Maleinsäureanhydrid erzielt werden. Insbesondere weisen die erfindungsgemäßen Mischoxide überraschenderweise eine vergleichsweise gute Aktivität bei Temperaturen im Bereich von 350 bis 450 °C auf.

Überraschend wurde gefunden, dass insbesondere ein Mischoxid umfassend Ruthenium, Wolfram und Phosphor hervorragende Eigenschaften in der katalytischen Oxidation von n- Butan zu Maleinsäureanhydrid aufweist.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Mischoxide besteht - wie oben bereits beschrieben - in der einfachen Herstellmethode. Bei der Herstellung kann auf bekannte Verfahren zurückgegriffen werden und die erfindungsgemäßen Mischoxide werden bevorzugt mittels der Lösungsverbrennungssynthese hergestellt. Dabei wurde insbesondere die molare Menge des Oxidationsmittels HNO3 so bemessen, dass mit dem bevorzugt verwendeten Additiv Glycin als Brennstoff und dem weiter bevorzugt verwendeten Ammonium - ebenfalls als Brennstoff - eine vollständige Verbrennung zu H2O, CO2 und molekularem Stickstoff erfolgen kann. Geringere Mengen an Salpetersäure führen regelmäßig zu einer unvollständigen Verbrennungsreaktion, deutlich im Überschuss zugesetzte Salpetersäure geht erfahrungsgemäß bereits beim nachfolgenden Eindampfen, also noch vor der Zündung der Verbrennungsreaktion verloren.

Die vorliegende Erfindung betrifft also ein Mischoxid umfassend Sauerstoff, Phosphor, Wolfram, und mindestens ein Metall M 1 aus den Gruppen 8 bis 11 des Periodensystems der Elemente, wobei das molare Verhältnis von Wolfram zu M 1 , W:M1 , im Bereich von größer als 0:1 bis kleiner als 6:1 ist, und

wobei 40 bis 100 Gewichts- % des Mischoxids röntgenamorph ist, bevorzugt bestimmt gemäß Referenzbeispiel 1.

Weiter betrifft die vorliegende Erfindung einen Formkörper umfassend ein Mischoxid gemäß einer der hierin beschriebenen Ausführungsformen.

Weiter betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Mischoxids gemäß einer der hierin beschriebenen Ausführungsformen, umfassend

(i) Bereitstellen einer wässrigen Mischung umfassend eine Phosphorquelle, eine

Wolframquelle, eine Quelle von M1 , ein Brennstoff-Additiv und ein Oxidationsmittel;

(ii) Trocknen der gemäß (i) bereitgestellten Mischung in einer Gasatmosphäre bei einer

Temperatur der Gasatmosphäre im Bereich von 50 bis 100 °C unter Erhalt einer getrockneten Mischung;

(iii) Aufheizen der gemäß (ii) erhaltenen getrockneten Mischung in einer Gasatmosphäre auf eine Temperatur von mindestens 350 °C unter Zündung und Verbrennung des in der Mischung enthaltenen Brennstoff- Additivs unter Erhalt eines Materials; (iv) Kalzinieren des gemäß (iii) erhaltenen Materials in einer Gasatmosphäre unter Erhalt des Mischoxids.

Weiter betrifft die vorliegende Erfindung ein Mischoxid gemäß einer der hierin beschriebenen Ausführungsformen, erhältlich oder erhalten durch ein Verfahren gemäß einer der hierin beschriebenen Ausführungsformen.

Weiter betrifft die vorliegende Erfindung ein Mischoxid, erhältlich oder erhalten durch ein Verfahren gemäß einer der hierin beschriebenen Ausführungsformen.

Weiter betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung des Mischoxids gemäß einer der hierin beschriebenen Ausführungsformen oder des hierin beschriebenen Formkörpers als katalytisch aktive Substanz oder Bestandteil eines Katalysators in einer Reaktion zur

Umsetzung eines oder mehrerer Kohlenwasserstoffe, bevorzugt in einer katalytischen

Oxidationsreaktion eines oder mehrerer Kohlenwasserstoffe, weiter bevorzugt in einer selektiven partiellen Oxidationsreaktion eines oder mehrerer, bevorzugt substituierter,

Kohlenwasserstoffe, wobei die Kohlenwasserstoffe bevorzugt ein Alkan, ein Alken, ein Aldehyd, ein Keton, oder einen Aromaten umfassen, bevorzugt sind, wobei die Kohlenwasserstoffe bevorzugt ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Propanol, Isopropanol, Propanal, Butanol, Butanal, Benzol, Toluol, Xylol, Acrolein, Methacrolein, Ethan, Ethen, Propan, Propen, n-Butan, 1 -Buten, 2-Buten, 1 ,3-Butadien, Isobutan, Isobuten, n-Pentan, 1-Penten, 2-Methyl- but-1-en, Isopenten, 3-Methyl-but-1-en, und Mischungen aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethan, Ethen, Propan, Propen, n-Butan,

1 -Buten, 2-Buten, 1 ,3-Butadien, Isobutan, Isobuten, n-Pentan, 1-Penten, 2-Methyl-but-1-en, Isopenten, 3-Methyl-but-1-en, und Mischungen aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Propan, Propen, n-Butan, 1 -Buten, 2-Buten,

1.3-Butadien, Isobutan, Isobuten und Mischungen aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Propan, Propen, n-Butan, 1 -Buten, 2-Buten,

1.3-Butadien und Mischungen aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Propan, Propen, n-Butan und Mischungen aus zwei oder mehr davon.

Weiter betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Oxidation, bevorzugt zur partiellen Oxidation, weiter bevorzugt zur selektiven partiellen Oxidation eines oder mehrerer

Koh I e nwasse rstoffe , umfassend

(a) Bereitstellen eines Reaktors umfassend eine Reaktionszone, welche ein Mischoxid

gemäß einer der hierin beschriebenen Ausführungsformen umfasst;

(b) Einleiten eines Reaktionsgasstroms in die Reaktionszone gemäß (a), wobei der

Reaktionsgasstrom ein oder mehrere Kohlenwasserstoffe, Sauerstoff (O2), Wasser (H2O) und bevorzugt ein oder mehrere Inertgase umfasst;

(c) Umsetzen des Reaktionsgasstroms unter Oxidationsbedingungen in der Reaktionszone;

(d) Abtrennen eines Produktgasstroms aus der Reaktionszone, wobei der Produktgasstrom mindestens ein Oxidationsprodukt der einen oder mehreren Kohlenwasserstoffe umfasst. Es ist bevorzugt, dass der Gehalt des Mischoxids an Phosphor im Bereich von 8 bis 19

Gewichts-% liegt, weiter bevorzugt im Bereich von 11 bis 18 Gewichts-%, weiter bevorzugt im Bereich von 14 bis 17 Gewichts-%, berechnet als Element und bezogen auf das Gewicht des Mischoxids.

Weiter ist es bevorzugt, dass der Gehalt des Mischoxids an Wolfram im Bereich von 9 bis 20 Gewichts-% liegt, weiter bevorzugt im Bereich von 12 bis 19 Gewichts-%, weiter bevorzugt im Bereich von 16 bis 18 Gewichts-%, berechnet als Element und bezogen auf das Gewicht des Mischoxids.

Hinsichtlich des molaren Verhältnisses von Wolfram zu Phosphor, W:P, ist es bevorzugt, dass dieses im Bereich von 0.2:1 bis 1.4:1 liegt, weiter bevorzugt im Bereich von 0.5 bis 1.1 , weiter bevorzugt im Bereich von 0.6:1 bis 1 :1 , weiter bevorzugt im Bereich von 0.7:1 bis 0.9:1.

Weiter ist es bevorzugt, dass M1 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ru, Os, Rh, Ir, Pd, Pt, Ag, Au und einer Mischung aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ru, Os, Rh, Ir, Pd, Ag und einer Mischung aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ru, Rh, Pd, Ag und einer Mischung aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Ru, Rh, Pd und einer Mischung aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Ru, Pd und einer Mischung davon.

Insbesondere ist es bevorzugt, dass M1 Ru umfasst.

Es ist bevorzugt, dass der Gehalt des Mischoxids an M1 im Bereich von 2.5 bis 8.0 Gewichts-% liegt, weiter bevorzugt im Bereich von 3.0 bis 7.4 Gewichts-%, weiter bevorzugt im Bereich von 3.4 bis 4.0 Gewichts-%, berechnet als Element und bezogen auf das Gewicht des Mischoxids.

Hinsichtlich des molaren Verhältnisses von Wolfram zu M1 , W:M1 , ist es bevorzugt, dass dieses im Bereich von 0.1 :1 bis 5.9:1 liegt, weiter bevorzugt im Bereich von 0.5:1 bis 5.5:1 , weiter bevorzugt im Bereich von 0.9:1 bis 4.5:1 , weiter bevorzugt im Bereich von 3.75:1 bis 4.25:1 , weiter bevorzugt im Bereich von 3.9:1 bis 4.1 :1.

Es ist bevorzugt, dass das molare Verhältnis von Phosphor zu M1 , P:M1 , im Bereich von größer als 0:1 bis kleiner als 5:1 liegt, weiter bevorzugt im Bereich von 1 :1 bis 20:1 , weiter bevorzugt im Bereich von 4:1 bis 11 :1 , weiter bevorzugt im Bereich von 5:1 bis 10:1.

Weiter ist es bevorzugt, dass das Mischoxid im Wesentlichen aus Sauerstoff, Phosphor,

Wolfram und M1 besteht. Es ist insbesondere bevorzugt, dass das Mischoxid zu 90 bis 100 Gewichts-%, weiter bevorzugt zu 95 bis 100 Gewichts-%, weiter bevorzugt zu 98 bis 100 Gewichts-%, weiter bevorzugt zu 99 bis 100 Gewichts-%, aus Sauerstoff, Phosphor, Wolfram und M1 besteht. Zusätzlich zu den genannten Komponenten können weitere Komponenten im Mischoxid enthalten sein, wobei es bevorzugt ist, dass das Mischoxid zusätzlich ein von W und M1 verschiedenes Element M2 aus den Metallen und Halbmetallen des Periodensystems der Elemente umfasst, weiter bevorzugt aus den Metallen und Halbmetallen der Gruppen 3 bis 16 des Periodensystems der Elemente.

Sofern das Mischoxid ein Element M2 umfasst, das von W und M1 verschieden ist, ist es bevorzugt, dass M2 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus V, Nb, Ta, Cr, Mo, Sn, Sb, Se, Te und einer Mischung aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus V, Nb, Cr, Sn, Sb und einer Mischung aus zwei oder mehr davon, wobei M2 weiter bevorzugt V umfasst, und wobei M2 weiter bevorzugt V ist.

Sofern das Mischoxid ein Element M2 umfasst, das von W und M1 verschieden ist, ist es bevorzugt, dass der Gehalt des Mischoxids an M2 im Bereich von 2.0 bis 7.0 Gewichts-% liegt, weiter bevorzugt im Bereich von 2.6 bis 6.5 Gewichts-%, weiter bevorzugt im Bereich von 2.7 bis 5.9 Gewichts-%, berechnet als Element und bezogen auf das Gewicht des Mischoxids.

Sofern das Mischoxid ein Element M2 umfasst, das von W und M1 verschieden ist, ist es bevorzugt, dass das Mischoxid im Wesentlichen aus Sauerstoff, Phosphor, Wolfram, M1 und M2 besteht. Insbesondere ist es bevorzugt, dass das Mischoxid zu 90 bis 100 Gewichts-%, weiter bevorzugt zu 95 bis 100 Gewichts-%, weiter bevorzugt zu 98 bis 100 Gewichts-%, weiter bevorzugt zu 99 bis 100 Gewichts-%, aus Sauerstoff, Phosphor, Wolfram, M1 und M2 besteht.

Wie bereits beschrieben ist das Mischoxid gemäß der vorliegenden Erfindung zu 40 bis 100 Gewichts-% röntgenamorph. Insbesondere ist es bevorzugt, dass das Mischoxid zu 42 bis 99 Gewichts-% röntgenamorph ist, weiter bevorzugt zu 45 bis 98 Gewichts-%, weiter bevorzugt zu 50 bis 97 Gewichts-%, weiter bevorzugt zu 55 bis 96 Gewichts-%, weiter bevorzugt zu 60 bis 95 Gewichts-%, weiter bevorzugt zu 65 bis 94 Gewichts-%, weiter bevorzugt zu 70 bis 93

Gewichts-%, weiter bevorzugt zu 75 bis 92 Gewichts-%, weiter bevorzugt zu 80 bis 91

Gewichts-%, weiter bevorzugt zu 85 bis 90 Gewichts-%, bevorzugt bestimmt gemäß

Referenzbeispiel 1.

Enthält das Mischoxid neben einem amorphen Anteil auch einen kristallinen Anteil, so ist es bevorzugt, dass das Mischoxid zu 1 bis 60 Gewichts-% kristallin ist, bevorzugt zu 2 bis 55 Gewichts-%, weiter bevorzugt zu 3 bis 50 Gewichts-%, weiter bevorzugt zu 4 bis 45 Gewichts- %, weiter bevorzugt zu 5 bis 40 Gewichts-%, weiter bevorzugt zu 6 bis 35 Gewichts-%, weiter bevorzugt zu 7 bis 30 Gewichts-%, weiter bevorzugt zu 8 bis 25 Gewichts-%, weiter bevorzugt zu 9 bis 20 Gewichts-%, weiter bevorzugt zu 10 bis 15 Gewichts-%, bevorzugt bestimmt gemäß Referenzbeispiel 1.

Weiter ist es bevorzugt, dass das Mischoxid eine kristalline Phase umfasst, die strukturanalog zur kristallinen Phase von ReC>3 ist. Weiter kann das Mischoxid zwei oder mehr kristalline Phasen enthalten.

Weiter ist es bevorzugt, dass im Mischoxid weniger als 3 Gewichts-% an M1 in metallischer Form vorliegen, bezogen auf das Gewicht von M1 , weiter bevorzugt weniger als 1 Gewichts-%, weiter bevorzugt im Bereich von 0,001 bis 1 Gewichts. -%, weiter bevorzugt im Bereich von 0,01 bis 1 Gewichts-%.

Es ist bevorzugt, dass das Mischoxid im Wesentlichen frei ist von Molybdän. Insbesondere ist es bevorzugt, dass das Mischoxid einen Gehalt von 0 bis 0,1 Gewichts-% Mo umfasst, weiter bevorzugt von 0 bis 0,01 Gewichts-% Mo, weiter bevorzugt von 0 bis 0,001 Gewichts-% Mo, berechnet als Element und bezogen auf das Gewicht des Mischoxids.

Gemäß der hierin beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen ist es bevorzugt, dass das Mischoxid Vanadium umfasst. Alternativ dazu kann es bevorzugt sein, dass das Mischoxid im Wesentlichen frei ist von Vanadium. Es ist hierbei insbesondere bevorzugt, dass das Mischoxid einen Gehalt von 0 bis 0,1 Gewichts-% V umfasst, weiter bevorzugt von 0 bis 0,01 Gewichts-% V, weiter bevorzugt von 0 bis 0,001 Gewichts-% V, berechnet als Element und bezogen auf das Gewicht des Mischoxids.

Das hierein beschriebene Mischoxid kann in kalzinierter Form oder in nicht-kalzinierter Form vorliegen. Es ist bevorzugt, dass das Mischoxid ein kalziniertes Mischoxid ist. Insbesondere ist es bevorzugt, dass das Mischoxid ein kalziniertes Mischoxid ist, wobei die Kalzinierung durchgeführt wurde in einer Gasatmosphäre bevorzugt umfassend, weiter bevorzugt bestehend aus Luft, trockener Reinstluft, Stickstoff, Argon oder einer Mischung aus zwei oder mehr davon, wobei die Gasatmosphäre bevorzugt eine Temperatur im Bereich von 300 bis 800 °C, weiter bevorzugt im Bereich von 350 bis 750 °C aufweist.

Mit Blick auf eine mögliche Verwendung des Mischoxids, insbesondere als Katalysator oder als Katalysatorkomponente, ist es weiter bevorzugt, dass das Mischoxid in einem Formkörper enthalten ist.

Daher betrifft die vorliegende Erfindung weiter einen Formkörper umfassend ein Mischoxid gemäß einer der hierin beschriebenen Ausführungsformen.

Weiter betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Mischoxids gemäß einer der hierin beschriebenen Ausführungsformen, umfassend

(i) Bereitstellen einer wässrigen Mischung umfassend eine Phosphorquelle, eine

Wolframquelle, eine Quelle von M1 , ein Brennstoff-Additiv und ein Oxidationsmittel;

(ii) Trocknen der gemäß (i) bereitgestellten Mischung in einer Gasatmosphäre bei einer Temperatur der Gasatmosphäre im Bereich von 50 bis 100 °C unter Erhalt einer getrockneten Mischung; (iii) Aufheizen der gemäß (ii) erhaltenen getrockneten Mischung in einer Gasatmosphäre auf eine Temperatur von mindestens 350 °C unter Zündung und Verbrennung des in der Mischung enthaltenen Brennstoff- Additivs unter Erhalt eines Materials;

(iv) Kalzinieren des gemäß (iii) erhaltenen Materials in einer Gasatmosphäre unter Erhalt des Mischoxids.

Es ist bevorzugt, dass die Phosphorquelle ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Phosphorsäure, einem Salz einer Phosphorsäure, einem Ester einer Phosphorsäure und Mischungen aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus ortho-Phosphorsäure, Phosphonsäure, Phosphor(V)-oxid,

Ammoniumdihydrogenphosphat, Diammoniumhydrogenphosphat und Mischungen aus zwei oder mehr davon. Es ist insbesondere bevorzugt, dass die Phosphorquelle ortho- Phosphorsäure umfasst, weiter bevorzugt ist.

Weiter ist es bevorzugt, dass die Wolframquelle ein Wolframat, ein Parawolframat, ein

Metawolframat, ein Polywolframat oder eine Mischung aus zwei oder mehr davon umfasst. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Wolframquelle ein Metawolframat umfasst, weiter bevorzugt ist.

Weiter ist es bevorzugt, dass M1 ausgewählt ist aus den Gruppen 8 bis 1 1 des

Periodensystems der Elemente, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ru, Os, Rh, Ir, Pd, Pt, Ag, Au und einer Mischung aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ru, Os, Rh, Ir, Pd, Ag und einer Mischung aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ru, Rh, Pd, Ag und einer Mischung aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Ru, Rh, Pd und einer Mischung aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Ru, Pd und einer Mischung davon, wobei M1 weiter bevorzugt Ru umfasst, weiter bevorzugt ist.

Es ist bevorzugt, dass die Quelle von M1 ein anorganisches, ein organisches oder ein metallorganisches Salz umfasst. Weiter ist es bevorzugt, dass das Anion des Salzes ein Nitrat, ein Chlorid, ein Oxalat, ein Acetylacetonat (Pentan-2,4-dionato), ein Acetat, ein Tartrat, ein Carbonat, oder eine Mischung aus zwei oder mehr davon ist. Es ist insbeonsdere bevorzugt, dass das Salz bei einer Temperatur von 25 °C und einem Druck von 1 bar(abs) zu mindestens 90 Gewichts-% in wässriger Salpetersäure, weiter bevorzugt in wässriger Salpetersäure mit einer Konzentration im Bereich von 60 bis 70 Gewichts-% HNO3, löslich ist.

Hinsichtlich des molaren Verhältnisses von Phosphor zu M 1 , P:M1 , in der Mischung gemäß (i) ist es bevorzugt, dass dieses im Bereich von 4:1 bis 6:1 liegt, weiter bevorzugt im Bereich von 4.5:1 bis 5.5:1 , weiter bevorzugt im Bereich von 4.9:1 bis 5.1 :1. Hinsichtlich des molaren Verhältnisses von Wolfram zu M1 , W:M1 , in der Mischung gemäß (i) ist es bevorzugt, dass dieses im Bereich von 2:1 bis 5:1 liegt, weiter bevorzugt im Bereich von 2.9:1 bis 4.5:1 , weiter bevorzugt im Bereich von 3.9:1 bis 4.1 :1.

Weiter ist es bevorzugt, dass das Brennstoff-Additiv ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glycin, Harnstoff, Carbodihydrazid, Oxalsäure-Dihydrazid, Malonsäure-Dihydrazid,

Urotropin, Zitronensäure, Maleinhydrazid, Difomylhydrazid und Mischungen aus zwei oder mehr davon. Es ist insbesondere bevorzugt, dass das Brennstoff- Additiv Glycin ist.

Es ist bevorzugt, dass das Oxidationsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus H2O2,

S, l ₂ , 0 ₃ , 0 ₂ , F ₂ , Cl ₂ , S ₂ 0 ₈ , HBiOs, Mn0 ₂ , KMn0 ₄ , HN0 ₃ , NH4NO3, KCIO3, CuO, Mn0 ₄ , OCh, NO3 , CIO3-, CIO2 , Au ³⁺ , Pt ²⁺ , Pb ⁴⁺ , Br0 ₃ , Cr0 ^2~ , Fe(CN) ₆ ³ , Co ³⁺ , Ni ³⁺ , Fe0 ₄ ² , As0 ₄ ³ , Cu ²⁺ , Sn ²⁺ , Pb ⁴⁺ , As ³⁺ ,Bi ³⁺ und Mischungen aus zwei oder mehr davon, bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus HNO3, NH ₄ Nq3, NO3 . Es ist insbesondere bevorzugt, dass das Oxidationsmittel NO3- ist.

Hinsichtlich des molaren Verhältnisses des Brennstoff-Additivs zum Oxidationsmittel ist es bevorzugt, dass dieses im Bereich von 6:1 bis 10:1 liegt, weiter bevorzugt im Bereich von 7.5:1 bis 8.5:1 , weiter bevorzugt im Bereich von 7.9:1 bis 8.1 :1.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Mischung gemäß (i) weitere Komponenten umfassen, insbesondere um ein Mischoxid herzustellen, welches M2 umfasst. Daher ist es bevorzugt, dass die Mischung gemäß (i) zusätzlich eine geeignete Quelle von M2 umfasst.

Sofern die Mischung gemäß (i) zusätzlich eine Quelle von M2 umfasst, ist es bevorzugt, dass M2 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus V, Nb, Ta, Cr, Mo, Sn, Sb, Se, Te und einer Mischung aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus V, Nb, Cr, Sn, Sb und einer Mischung aus zwei oder mehr davon. Insbesondere ist es bevorzugt, dass M2 V umfasst, weiter bevorzugt ist.

Sofern die Mischung gemäß (i) zusätzlich eine Quelle von M2 umfasst, und wobei M2 V umfasst, bevorzugt ist, ist es weiter bevorzugt, dass die Quelle von M2 ein oder mehrere aus einem Orthovanadat, einem Divanadat, einem Metavanadat und einem Polyvanadat umfasst. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Quelle von M2 ein Metavandat umfasst, weiter bevorzugt ist.

Sofern die Mischung gemäß (i) zusätzlich eine Quelle von M2 umfasst, ist es bevorzugt, dass das molare Verhältnis von M2 zu M1 , M2:M1 , in der Mischung gemäß (i) im Bereich von 0.5:1 bis 1.5:1 liegt, weiter bevorzugt im Bereich von 0.7:1 bis 1.3:1 , weiter bevorzugt im Bereich von 0.9:1 bis 1.1 :1.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es weiter bevorzugt, dass die Gasatmosphäre in (ii) eine Temperatur im Bereich von 60 bis 90 °C aufweist, bevorzugt im Bereich von 70 bis 80 °C. Weiter ist es bevorzugt, dass (iii) eine Lösungsverbrennungssynthese (engl so/ution

combustion synthesis) umfasst.

Es ist bevorzugt, dass in (iii) das Brennstoff- Additiv auf seine Zündtemperatur gebracht wird.

Weiter ist es bevorzugt, dass die Mischung in (iii) auf eine Temperatur von mindestens 375 °C gebracht wird, weiter bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 350 bis 450 °C, weiter bevorzugt im Bereich von 390 bis 410 °C.

Hinsichtlich der Temperatur der Gasatmosphäre in (iv) besteht keine Einschränkung, sofern gewährleistet ist, dass das gemäß (iii) erhaltene Material unter Erhalt des Mischoxids kalziniert wird. Es ist bevorzugt, dass die Gasatmosphäre in (iv) eine Temperatur im Bereich von 350 bis 550 °C aufweist, weiter bevorzugt im Bereich von 390 bis 510 °C.

Weiter kann das Verfahren zur Herstellung eines Mischoxids gemäß der vorliegenden Erfindung weitere Schritte umfassen. Es ist bevorzugt, dass das Verfahren weiter umfasst

(v) Kalzinieren des gemäß (iv) erhaltenen Mischoxids in einer Gasatmosphäre, wobei die Gasatmosphäre eine Temperatur im Bereich von 450 bis 650 °C aufweist, bevorzugt im Bereich von 490 bis 610 °C.

Weiter ist es bevorzugt, dass das Verfahren umfasst

(vi) Kalzinieren des gemäß (v) erhaltenen Mischoxids in einer Gasatmosphäre, wobei die Gasatmosphäre eine Temperatur im Bereich von 550 bis 750 °C aufweist, bevorzugt im Bereich von 590 bis 710 °C.

Es ist bevorzugt, dass die Gasatmosphäre in einem oder mehreren von (ii), (iii), (iv), (v) und (vi) Luft, trockene Reinstluft, Stickstoff, Argon oder einer Mischung davon umfasst.

Weiter betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung des Mischoxids gemäß einer der hierin beschriebenen Ausführungsformen oder des hierin beschriebenen Formkörpers als katalytisch aktive Substanz oder Bestandteil eines Katalysators in einer Reaktion zur

Umsetzung eines oder mehrerer Kohlenwasserstoffe, bevorzugt in einer katalytischen

Oxidationsreaktion eines oder mehrerer Kohlenwasserstoffe, weiter bevorzugt in einer selektiven partiellen Oxidationsreaktion eines oder mehrerer, bevorzugt substituierter,

Kohlenwasserstoffe, wobei die Kohlenwasserstoffe bevorzugt ein Alkan, ein Alken, ein Aldehyd, ein Keton, oder einen Aromaten umfassen, bevorzugt sind, wobei die Kohlenwasserstoffe bevorzugt ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Propanol, Isopropanol, Propanal, Butanol, Butanal, Benzol, Toluol, Xylol, Acrolein, Methacrolein, Ethan, Ethen, Propan, Propen, n-Butan, 1 -Buten, 2-Buten, 1 ,3-Butadien, Isobutan, Isobuten, n-Pentan, 1-Penten, 2-Methyl- but-1-en, Isopenten, 3-Methyl-but-1-en, und Mischungen aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethan, Ethen, Propan, Propen, n-Butan,

1 -Buten, 2-Buten, 1 ,3-Butadien, Isobutan, Isobuten, n-Pentan, 1-Penten, 2-Methyl-but-1-en, Isopenten, 3-Methyl-but-1-en, und Mischungen aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Propan, Propen, n-Butan, 1 -Buten, 2-Buten,

1.3-Butadien, Isobutan, Isobuten und Mischungen aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Propan, Propen, n-Butan, 1 -Buten, 2-Buten,

1.3-Butadien und Mischungen aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Propan, Propen, n-Butan und Mischungen aus zwei oder mehr davon.

Weiter betrifft die vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Oxidation, bevorzugt zur partiellen Oxidation, weiter bevorzugt zur selektiven partiellen Oxidation eines oder mehrerer

Kohlenwasserstoffe, umfassend

(a) Bereitstellen eines Reaktors umfassend eine Reaktionszone, welche ein Mischoxid

gemäß einer der hierin beschriebenen Ausführungsformen umfasst;

(b) Einleiten eines Reaktionsgasstroms in die Reaktionszone gemäß (a), wobei der

Reaktionsgasstrom ein oder mehrere Kohlenwasserstoffe, Sauerstoff (O2), Wasser (H2O) und bevorzugt ein oder mehrere Inertgase umfasst;

(c) Umsetzen des Reaktionsgasstroms unter Oxidationsbedingungen in der Reaktionszone;

(d) Abtrennen eines Produktgasstroms aus der Reaktionszone, wobei der Produktgasstrom mindestens ein Oxidationsprodukt der einen oder mehreren Kohlenwasserstoffe umfasst.

Es ist bevorzugt, dass die Reaktionszone das Mischoxid, angeordnet in einem Festbett, umfasst.

Weiter ist es bevorzugt, dass der Reaktor zwei oder mehr Reaktionszonen umfasst. Dabei ist es bevorzugt, dass zwei oder mehr Reaktionszonen parallel zueinander angeordnet sind.

Außerdem ist es bevorzugt, dass zwei oder mehr Reaktionszonen seriell angeordnet sind.

Es ist bevorzugt, dass das Mischoxid in einem Formkörper enthalten ist, beispielsweise in einer Tablette, einem Extrudat oder einem anderen geeigneten Formkörper.

Das Mischoxid, oder bevorzugt ein Formkörper umfassend das Mischoxid, kann in (a) erhitzt werden. Es ist bevorzugt, dass das Mischoxid, oder bevorzugt ein Formkörper umfassend das Mischoxid, in (a) auf eine Temperatur im Bereich von 150 bis 350 °C erhitzt wird, weiter bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 170 bis 330 °C, weiter bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 180 bis 320 °C, weiter bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 190 bis 310 °C.

Das Mischoxid, bevorzugt ein Formkörper umfassend das Mischoxid, kann ebenfalls in (b) erhitzt werden. Es ist bevorzugt, dass das Mischoxid, oder bevorzugt ein Formkörper umfassend das Mischoxid, in (b) auf eine Temperatur im Bereich von 350 bis 500 °C erhitzt wird, weiter bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 370 bis 480 °C, weiter bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 380 bis 470 °C, weiter bevorzugt im Bereich von 390 bis 460 °C. Weiterhin kann das Mischoxid, oder bevorzugt ein Formkörper umfassend das Mischoxid, nach (a) und vor (b) erhitzt werden. Es ist bevorzugt, dass das Mischoxid, oder bevorzugt ein

Formkörper umfassend das Mischoxid, nach (a) und vor (b) auf eine Temperatur im Bereich von 150 bis 350 °C erhitzt wird, weiter bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 170 bis 330 °C, weiter bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 180 bis 320 °C, weiter bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 190 bis 310 °C, und wobei das Mischoxid in (b) schrittweise auf eine Temperatur im Bereich von 350 bis 500 °C erhitzt wird, bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 370 bis 480 °C, weiter bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 380 bis 470 °C, weiter bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 390 bis 460 °C.

Hinsichtlich der chemischen oder physikalischen Natur der Kohlenwasserstoffe besteht keine Einschränkung. Es ist bevorzugt, dass die Kohlenwasserstoffe ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Propanol, Isopropanol, Propanal, Butanol, Butanal, Benzol, Toluol, Xylol, Acrolein, Methacrolein, Ethan, Ethen, Propan, Propen, n-Butan, 1 -Buten, 2-Buten, 1 ,3-Butadien, Isobutan, Isobuten, n-Pentan, 1-Penten, 2-Methyl-but-1-en, Isopenten, 3-Methyl-but-1-en, und Mischungen aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethan, Ethen, Propan, Propen, n-Butan, 1 -Buten, 2-Buten, 1 ,3-Butadien, Isobutan, Isobuten, n-Pentan, 1-Penten, 2-Methyl-but-1-en, Isopenten, 3-Methyl-but-1-en, und Mischungen aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Propan, Propen, n-Butan, 1 -Buten, 2-Buten, 1 ,3-Butadien, Isobutan, Isobuten und Mischungen aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Propan, Propen, n-Butan, 1 -Buten, 2-Buten, 1 ,3-Butadien und Mischungen aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Propan, Propen, n-Butan und Mischungen aus zwei oder mehr davon.

Hinsichtlich der Volumenverhältnisse der Komponenten im Reaktionsgasstrom in (b)

zueinander besteht keine besonderen Einschränkung. Es ist bevorzugt, dass im

Reaktionsgasstrom in (b) das Volumenverhältnis von den ein oder mehreren

Kohlenwasserstoffen zu Sauerstoff (O2) im Bereich von 1 :1 bis 1 :50 liegt, bevorzugt im Bereich von 1 :2 bis 1 :35, weiter bevorzugt im Bereich von 1 :3 bis 1 :31 , weiter bevorzugt im Bereich von 1 :4 bis 1 :20, weiter bevorzugt im Bereich von 1 :7 bis 1 :18, weiter bevorzugt im Bereich von 1 :9 bis 1 :16. Weiterhin ist es bevorzugt, dass im Reaktionsgasstrom in (b) das Volumenverhältnis von den ein oder mehreren Kohlenwasserstoffen zu Wasser (H ₂ O) im Bereich von 10:1 bis 1 :25 liegt, weiter bevorzugt im Bereich von 5:1 bis 1 :20, weiter bevorzugt im Bereich von 2:1 bis 1 :10, weiter bevorzugt im Bereich von 1 :1 bis 1 :5, weiter bevorzugt im Bereich von 1 :2 bis 1 :4.

Es ist insbesondere bevorzugt, dass der Reaktionsgasstrom in (b) im Wesentlichen aus ein oder mehreren Kohlenwasserstoffen, Sauerstoff (O2), Wasser (H2O) und ein oder mehreren Inertgasen besteht. Daher ist es bevorzugt, dass von 95 bis 100 Volumen-%, bevorzugt von 97 bis 100 Volumen-%, weiter bevorzugt von 98 bis 100 Volumen-%, weiter bevorzugt von 99 bis 100 Volumen-%, des in die Reaktionszone eingeleiteten Reaktionsgasstroms in (b) aus ein oder mehreren Kohlenwasserstoffen, Sauerstoff (O2), Wasser (H2O) und ein oder mehreren

Inertgasen besteht.

Hinsichtlich der Gehalte des Reaktionsgasstroms in (b) an den darin enthaltenen Komponenten besteht keine besondere Einschränkung. Es ist bevorzugt, dass der Reaktionsgasstrom in (b) 0,1 bis 5,0 Volumen-% Kohlenwasserstoffe umfasst, weiter bevorzugt 0,3 bis 3,5 Volumen-%, weiter bevorzugt 0,5 bis 2,5 Volumen-%, weiter bevorzugt 0,75 bis 2,25 Volumen-%, weiter bevorzugt 0,9 bis 2,1 Volumen-%. Es ist weiter bevorzugt, dass der Reaktionsgasstrom in (b) 5 bis 25 Volumen-% Sauerstoff (O2) umfasst, weiter bevorzugt 10 bis 25 Volumen-%, weiter bevorzugt 12 bis 23 Volumen-%, weiter bevorzugt 14 bis 21 Volumen-%. Es ist weiter bevorzugt, dass der Reaktionsgasstrom in (b) 0,1 bis 25 Volumen-% Wasser (H2O) umfasst, weiter bevorzugt 0,5 bis 20 Volumen-%, weiter bevorzugt 0,75 bis 10 Volumen-%, weiter bevorzugt 1 bis 5 Volumen-%, weiter bevorzugt 2,5 bis 3,5 Volumen-%.

Hinsichtlich der Oxidationsbedingungen in der Reaktionszone ist es bevorzugt, dass diese einen Druck im Bereich von 0,5 bis 5 bar(abs) umfassen, weiter bevorzugt im Bereich von 0,6 bis 4 bar(abs), weiter bevorzugt im Bereich von 0,7 bis 3,5 bar(abs), weiter bevorzugt im Bereich von 0,9 bis 3,1 bar(abs). Weiter ist es bevorzugt, dass die Oxidationsbedingungen in der Reaktionszone eine katalysatorvolumenbezogene Raumgeschwindigkeit des

Reaktionsgasstroms bezogen auf das Volumen der in (a) bereitgestellten Zusammensetzung im Bereich von 300 bis 100 000 Ir ¹ umfassen, weiter bevorzugt im Bereich von 1 000 bis 10 000 ir ¹ , weiter bevorzugt im Bereich von 1 500 bis 6 000 Ir ¹ .

Als Inertgase können alle dem Fachmann bekannten Gas verwandt werden, welche inert insbesondere hinsichtlich der angelegten Oxidationsbedingungen in der Reaktionszone sind. Es ist bevorzugt, dass die Inertgase Stickstoff (N2), Argon oder eine Mischung davon umfassen, bevorzugt umfassen die Inertgase Stickstoff (N2) und Argon, weiter bevorzugt sind die Inertgase Stickstoff (N2) und Argon. Weiter ist es bevorzugt, dass von 95 bis 100 Volumen-%, weiter bevorzugt von 96 bis 100 Volumen-%, weiter bevorzugt von 98 bis 100 Volumen-%, weiter bevorzugt von 99 bis 100 Volumen-% der Inertgase aus Stickstoff (N2) und Argon bestehen. Weiter ist es bevorzugt, dass von 1 bis 5 Volumen-%, weiter bevorzugt von 1 ,5 bis 4,5

Volumen-%, weiter bevorzugt von 2 bis 4 Volumen-%, weiter bevorzugt von 2,5 bis 3,5

Volumen-%, der Inertgase Argon umfassen, bevorzugt sind.

Hinsichtlich der Oxidationsbedingungen in der Reaktionszone ist es insbesondere bevorzugt, dass diese isotherm sind.

Hinsichtlich des hierin beschriebenen Verfahrens sind zwei Alternativen insbesondere bevorzugt. Zum einen ein Verfahren, in dem der Reaktionsgasstrom Propan oder Propen umfasst und der Produktgasstrom Acrolein, Acryl säure oder eine Mischung davon umfasst, und zum anderen ein Verfahren, in dem der Reaktionsgasstrom n-Butan umfasst und der

Produktgasstrom Maleinsäureanhydrid umfasst. Sofern im Reaktionsgasstrom Propan oder Propen enthalten ist, ist es bevorzugt, dass der Reaktionsgasstrom einen Gehalt von mindestens 1 ,7 Volumen-% an Propan oder Propen aufweist. Dies entspricht einer mageren Fahrweise. Alternativ ist es bevorzugt, dass der Reaktionsgasstrom einen Gehalt von höchstens 10,8 Volumen-% an Propan oder Propen aufweist. Dies entspricht einer fetten Fahrweise.

Sofern im Reaktionsgasstrom n-Butan enthalten ist, ist es bevorzugt, dass der

Reaktionsgasstrom einen Gehalt von mindestens 1 ,4 Volumen-% an n-Butan aufweist. Dies entspricht einer mageren Fahrweise. Alternativ ist es bevorzugt, dass der Reaktionsgasstrom einen Gehalt von höchstens 9,4 Volumen-% an n-Butan aufweist. Dies entspricht einer fetten Fahrweise.

Die Einheit bar(abs) bezieht sich auf einen Druck, wobei 1 bar 10 ⁵ Pa entspricht und die Einheit Ä bezieht sich auf eine Länge, wobei 1 Ä 10 ^~10 m entspricht.

Die vorliegende Erfindung ist ferner durch die folgenden Ausführungsformen gekennzeichnet, einschließlich der einzelnen und gesonderten Kombinationen der Ausführungsformen, die durch die jeweiligen Abhängigkeiten angegeben sind. Insbesondere ist anzumerken, dass für jeden Fall, in dem eine bestimmte Menge an Ausführungsformen definiert wird, zum Beispiel im Kontext eines Begriffs wie„Mischoxid gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 4“, jede Ausführungsform in dieser Menge für den Fachmann explizit offenbart ist, was bedeutet, dass die Formulierung dieses Begriffs für den Fachmann synonym zu verstehen ist mit„Mischoxid gemäß einer der Ausführungsformen 1 , 2, 3 und 4“.

1. Mischoxid umfassend Sauerstoff, Phosphor, Wolfram, mindestens ein Metall M 1 aus den Gruppen 8 bis 1 1 des Periodensystems der Elemente,

wobei das molare Verhältnis von Wolfram zu M1 , W:M1 , im Bereich von größer als 0:1 bis kleiner als 6:1 ist,

und wobei 40 bis 100 Gewichts-% des Mischoxids röntgenamorph sind, bevorzugt bestimmt gemäß Referenzbeispiel 1.

2. Mischoxid gemäß Ausführungsform 1 , wobei der Gehalt des Mischoxids an Phosphor im Bereich von 8 bis 19 Gewichts-% liegt, bevorzugt im Bereich von 1 1 bis 18 Gewichts-%, weiter bevorzugt im Bereich von 14 bis 17 Gewichts-%, berechnet als Element und bezogen auf das Gewicht des Mischoxids.

3. Mischoxid gemäß Ausführungsform 1 oder 2, wobei der Gehalt des Mischoxids an

Wolfram im Bereich von 9 bis 20 Gewichts-% liegt, bevorzugt im Bereich von 12 bis 19 Gewichts-%, weiter bevorzugt im Bereich von 16 bis 18 Gewichts-%, berechnet als Element und bezogen auf das Gewicht des Mischoxids.

4. Mischoxid gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 3, wobei das molare Verhältnis von Wolfram zu Phosphor, W:P, im Bereich von 0.2:1 bis 1.4:1 liegt, bevorzugt im Bereich von 0.5 bis 1.1 , weiter bevorzugt im Bereich von 0.6:1 bis 1 :1 , weiter bevorzugt im Bereich von 0.7:1 bis 0.9:1. Mischoxid gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 4, wobei M 1 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ru, Os, Rh, Ir, Pd, Pt, Ag, Au und einer Mischung aus zwei oder mehr davon, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ru, Os, Rh, Ir, Pd, Ag und einer Mischung aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ru, Rh, Pd, Ag und einer Mischung aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Ru, Rh, Pd und einer Mischung aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Ru, Pd und einer Mischung davon. Mischoxid gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 5, wobei M 1 Ru umfasst, bevorzugt Ru ist. Mischoxid gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 6, wobei der Gehalt des Mischoxids an M1 im Bereich von 2.5 bis 8.0 Gewichts-% liegt, bevorzugt im Bereich von 3.0 bis 7.4 Gewichts-%, weiter bevorzugt im Bereich von 3.4 bis 4.0 Gewichts-%, berechnet als Element und bezogen auf das Gewicht des Mischoxids. Mischoxid gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 7, wobei das molare Verhältnis W:M1 im Bereich von 0.1 :1 bis 5.9:1 liegt, bevorzugt im Bereich von 0.5:1 bis 5.5:1 , weiter bevorzugt im Bereich von 0.9:1 bis 4.5:1 , weiter bevorzugt im Bereich von 3.75:1 bis 4.25:1 , weiter bevorzugt im Bereich von 3.9:1 bis 4.1 :1. Mischoxid gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 8, wobei das molare Verhältnis von Phosphor zu M 1 , P:M1 , im Bereich von größer als 0:1 bis kleiner als 5:1 ist, bevorzugt im Bereich von 1 :1 bis 20:1 , weiter bevorzugt im Bereich von 4:1 bis 1 1 :1 , weiter bevorzugt im Bereich von 5:1 bis 10:1. Mischoxid gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 9, wobei das Mischoxid zu 90 bis 100 Gewichts-%, bevorzugt zu 95 bis 100 Gewichts-%, weiter bevorzugt zu 98 bis 100 Gewichts-%, weiter bevorzugt zu 99 bis 100 Gewichts-%, aus Sauerstoff, Phosphor, Wolfram und M1 besteht. Mischoxid gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 10, wobei das Mischoxid ein von W und M1 verschiedenes Element M2 aus den Metallen und Halbmetallen des

Periodensystems der Elemente umfasst, bevorzugt aus den Metallen und Halbmetallen der Gruppen 3 bis 16 des Periodensystems der Elemente. Mischoxid gemäß Ausführungsform 11 , wobei M2 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus V, Nb, Ta, Cr, Mo, Sn, Sb, Se, Te und einer Mischung aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus V, Nb, Cr, Sn, Sb und einer Mischung aus zwei oder mehr davon, wobei M2 weiter bevorzugt V umfasst, wobei M2 weiter bevorzugt V ist. Mischoxid gemäß Ausführungsform 11 oder 12, wobei der Gehalt des Mischoxids an M2 im Bereich von 2.0 bis 7.0 Gewichts-% liegt, bevorzugt im Bereich von 2.6 bis 6.5

Gewichts-%, weiter bevorzugt im Bereich von 2.7 bis 5.9 Gewichts-%, berechnet als Element und bezogen auf das Gewicht des Mischoxids. Mischoxid gemäß einer der Ausführungsformen 1 1 bis 13, wobei das Mischoxid zu 90 bis 100 Gewichts-%, bevorzugt zu 95 bis 100 Gewichts-%, weiter bevorzugt zu 98 bis 100 Gewichts-%, weiter bevorzugt zu 99 bis 100 Gewichts-%, aus Sauerstoff, Phosphor, Wolfram, M1 und M2 besteht. Mischoxid gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 14, wobei 45 bis 98 Gewichts-% des Mischoxids röntgenamorph ist, bevorzugt 50 bis 97 Gewichts-%, weiter bevorzugt 55 bis 96 Gewichts-%, weiter bevorzugt 60 bis 95 Gewichts-%, weiter bevorzugt 65 bis 94 Gewichts-%, weiter bevorzugt 70 bis 93 Gewichts-%, weiter bevorzugt 75 bis 92

Gewichts-%, weiter bevorzugt 80 bis 91 Gewichts-%, weiter bevorzugt 85 bis 90

Gewichts-%, bevorzugt bestimmt gemäß Referenzbeispiel 1. Mischoxid gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 15, wobei 1 bis 60 Gewichts-% des Mischoxids kristallin ist, bevorzugt 2 bis 55 Gewichts-%, weiter bevorzugt 3 bis 50 Gewichts-%, weiter bevorzugt 4 bis 45 Gewichts-%, weiter bevorzugt 5 bis 40 Gewichts- %, weiter bevorzugt 6 bis 35 Gewichts-%, weiter bevorzugt 7 bis 30 Gewichts-%, weiter bevorzugt 8 bis 25 Gewichts-%, weiter bevorzugt 9 bis 20 Gewichts-%, weiter bevorzugt 10 bis 15 Gewichts-%, bevorzugt bestimmt gemäß Referenzbeispiel 1. Mischoxid gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 16, wobei das Mischoxid eine kristalline Phase umfasst, die strukturanalog zur kristallinen Phase von ReO _ß ist, wobei das Mischoxid bevorzugt mindestens zwei kristalline Phasen umfasst. Mischoxid gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 17, wobei das Mischoxid einen Gehalt von 0 bis 0,1 Gewichts-% Mo umfasst, bevorzugt von 0 bis 0,01 Gewichts-% Mo, weiter bevorzugt von 0 bis 0,001 Gewichts-% Mo, -%, berechnet als Element und bezogen auf das Gewicht des Mischoxids. Mischoxid gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 18, wobei das Mischoxid einen Gehalt von 0 bis 0,1 Gewichts-% V umfasst, bevorzugt von 0 bis 0,01 Gewichts-% V, weiter bevorzugt von 0 bis 0,001 Gewichts-% V-%, berechnet als Element und bezogen auf das Gewicht des Mischoxids. Mischoxid gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 19, wobei das Mischoxid kalziniert ist. 21. Mischoxid gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 20, wobei das Mischoxid kalziniert ist, wobei die Kalzinierung durchgeführt wurde in einer Gasatmosphäre bevorzugt umfassend, weiter bevorzugt bestehend aus Luft, trockener Reinstluft, Stickstoff, Argon oder einer Mischung aus zwei oder mehr davon, wobei die Gasatmosphäre bevorzugt eine Temperatur im Bereich von 300 bis 800 °C, weiter bevorzugt im Bereich von 350 bis 750 °C aufweist.

22. Mischoxid gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 21 , wobei das Mischoxid in einem Formkörper enthalten ist.

23. Formkörper, umfassend ein Mischoxid gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 21 und optional ein oder mehrere weitere Komponenten, bevorzugt ein oder mehrere

Bindermaterialien.

24. Verfahren zur Herstellung eines Mischoxids gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 22, umfassend

(i) Bereitstellen einer wässrigen Mischung umfassend eine Phosphorquelle, eine

Wolframquelle, eine Quelle von M1 , ein Brennstoff-Additiv und ein Oxidationsmittel;

(ii) Trocknen der gemäß (i) bereitgestellten Mischung in einer Gasatmosphäre bei einer Temperatur der Gasatmosphäre im Bereich von 50 bis 100 °C unter Erhalt einer getrockneten Mischung;

(iii) Aufheizen der gemäß (ii) erhaltenen getrockneten Mischung in einer

Gasatmosphäre auf eine Temperatur von mindestens 350 °C unter Zündung und Verbrennung des in der Mischung enthaltenen Brennstoff-Additivs unter Erhalt eines Materials;

(iv) Kalzinieren des gemäß (iii) erhaltenen Materials in einer Gasatmosphäre unter Erhalt des Mischoxids.

25. Verfahren gemäß Ausführungsform 24, wobei die Phosphorquelle ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Phosphorsäure, einem Salz einer Phosphorsäure, einem Ester einer Phosphorsäure und Mischungen aus zwei oder mehr davon, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus ortho-Phosphorsäure, Phosphonsäure, Phosphor(V)-oxid, Ammoniumdihydrogenphosphat, Diammoniumhydrogenphosphat und Mischungen aus zwei oder mehr davon, wobei die Phosphorquelle weiter bevorzugt ortho- Phosphorsäure umfasst.

26. Verfahren gemäß Ausführungsform 24 oder 25, wobei die Wolframquelle ein Wolframat, ein Parawolframat, ein Metawolframat, ein Polywolframat oder eine Mischung aus zwei oder mehr davon umfasst, wobei die Wolframquelle bevorzugt ein Metawolframat umfasst, weiter bevorzugt ein Metawolframat ist. 27. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 24 bis 26, wobei M1 ausgewählt ist aus den Gruppen 8 bis 1 1 des Periodensystems der Elemente, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ru, Os, Rh, Ir, Pd, Pt, Ag, Au und einer Mischung aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ru, Os, Rh, Ir, Pd, Ag und einer Mischung aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ru, Rh, Pd, Ag und einer Mischung aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Ru, Rh, Pd und einer Mischung aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Ru, Pd und einer Mischung davon, wobei M1 weiter bevorzugt Ru umfasst, weiter bevorzugt ist.

28. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 24 bis 27, wobei die Quelle von M1 ein anorganisches, ein organisches oder ein metallorganisches Salz umfasst, wobei das Anion des Salzes ein Nitrat, ein Chlorid, ein Oxalat, ein Acetylacetonat (Pentan-2,4- dionato), ein Acetat, ein Tartrat, ein Carbonat, oder eine Mischung aus zwei oder mehr davon ist, wobei das Salz weiter bevorzugt bei einer Temperatur von 25 °C und einem Druck von 1 bar(abs) zu mindestens 90 Gewichts-% in wässriger Salpetersäure, bevorzugt in wässriger Salpetersäure mit einer Konzentration im Bereich von 60 bis 70 Gewichts-% H N O3, löslich ist.

29. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 24 bis 28, wobei das molare Verhältnis von P zu M1 , P:M1 , in der Mischung gemäß (i) im Bereich von 4:1 bis 6:1 liegt, bevorzugt im Bereich von 4.5:1 bis 5.5:1 , weiter bevorzugt im Bereich von 4.9:1 bis 5.1 :1.

30. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 24 bis 29, wobei das molare Verhältnis von W zu M1 , W:M1 , in der Mischung gemäß (i) im Bereich von 2:1 bis 5:1 liegt, bevorzugt im Bereich von 2.9:1 bis 4.5:1 , weiter bevorzugt im Bereich von 3.9:1 bis 4.1 :1.

31. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 24 bis 30, wobei das Brennstoff-Additiv ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glycin, Harnstoff, Carbodihydrazid, Oxalsäu re- D i hyd razi d , Malonsäure-Dihydrazid, Urotropin, Zitronensäure, Maleinhydrazid, Difomylhydrazid und Mischungen aus zwei oder mehr davon, wobei das Brennstoff- Additiv weiter bevorzugt Glycin ist.

32. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 24 bis 31 , wobei das Oxidationsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus H2O2, S, I2, O3, O2, F2, CI2, S2O8, HB1O3, Mn0 ₂ , KMn0 ₄ , HN0 ₃ , NH4NO3 , KCIO3, CuO, Mn0 ₄ , OCh, N0 ₃ ^~ , CI0 _3- , CI0 _2- , Au ³⁺ , Pt ²⁺ , Pb ⁴⁺ , Br0 _3- , Cr0 ₄ ² , Fe(CN) ₆ ³ , Co ³⁺ , Ni ³⁺ , Fe0 ₄ ^2~ , As0 ₄ ^3~ Cu ²⁺ , Sn ²⁺ , Pb ⁴⁺ , As ³⁺ ,Bi ³⁺ und Mischungen aus zwei oder mehr davon, bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus HNO3, NH ₄ Nq3 , NO3 , wobei das Oxidationsmittel weiter bevorzugt NO3 ist.

33. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 24 bis 32, wobei das molare Verhältnis des Brennstoff-Additivs zum Oxidationsmittel in der Mischung gemäß (i) im Bereich von 6:1 bis 10:1 liegt, bevorzugt im Bereich von 7.5:1 bis 8.5:1 , weiter bevorzugt im Bereich von 7.9:1 bis 8.1 :1.

34. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 24 bis 33, wobei die Mischung gemäß (i) zusätzlich eine Quelle von M2 umfasst.

35. Verfahren gemäß Ausführungsform 34, wobei M2 ausgewählt ist aus der Gruppe

bestehend aus V, Nb, Ta, Cr, Mo, Sn, Sb, Se, Te und einer Mischung aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus V, Nb, Cr, Sn, Sb und einer Mischung aus zwei oder mehr davon, wobei M2 weiter bevorzugt V umfasst, wobei M2 weiter bevorzugt V ist.

36. Verfahren gemäß Ausführungsform 34 oder 35, wobei M2 V umfasst, und wobei die

Quelle von M2 bevorzugt ein oder mehrere aus Orthovanadat, Divanadat, Metavanadat und Polyvanadat umfasst, wobei die Quelle von M2 bevorzugt Metavandat umfasst, weiter bevorzugt Metavandat ist.

37. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 34 bis 36, wobei das molare Verhältnis von M2 zu M1 , M2:M 1 , in der Mischung gemäß (i) im Bereich von 0.5:1 bis 1.5:1 liegt, bevorzugt im Bereich von 0.7:1 bis 1.3:1 , weiter bevorzugt im Bereich von 0.9:1 bis 1.1 :1.

38. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 24 bis 37, wobei die Gasatmosphäre in (ii) eine Temperatur im Bereich von 60 bis 90 °C aufweist, bevorzugt im Bereich von 70 bis 80 °C.

39. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 24 bis 38, wobei (iii) eine

Lösungsverbrennungssynthese umfasst.

40. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 24 bis 39, wobei in (iii) das Brennstoff- Additiv auf ihre Zündtemperatur gebracht wird.

41. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 24 bis 40, wobei die Mischung in (iii) auf eine Temperatur von mindestens 375 °C gebracht wird, bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 350 bis 450 °C, weiter bevorzugt im Bereich von 390 bis 410 °C.

42. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 24 bis 41 , wobei die Gasatmosphäre in

(iv) eine Temperatur im Bereich von 350 bis 550 °C aufweist, bevorzugt im Bereich von 390 bis 510 °C.

43. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 24 bis 42, umfassend

(v) Kalzinieren des gemäß (iv) erhaltenen Mischoxids in einer Gasatmosphäre, wobei die Gasatmosphäre eine Temperatur im Bereich von 450 bis 650 °C aufweist, bevorzugt im Bereich von 490 bis 610 °C. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 24 bis 43, umfassend

(vi) Kalzinieren des gemäß (v) erhaltenen Mischoxids in einer Gasatmosphäre, wobei die Gasatmosphäre eine Temperatur im Bereich von 550 bis 750 °C aufweist, bevorzugt im Bereich von 590 bis 710 °C. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 24 bis 44, wobei die Gasatmosphäre in einem oder mehreren von (ii), (iii), (iv), (v) und (vi) Luft, trockene Reinstluft, Stickstoff, Argon oder einer Mischung davon umfasst. Mischoxid gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 22, erhältlich oder erhalten durch ein Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 24 bis 45. Mischoxid, erhältlich oder erhalten durch das Verfahren gemäß einer der Ausführungs formen 24 bis 45. Verwendung eines Mischoxids gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 22 oder 46 bis 47 oder eines Formkörpers gemäß Ausführungsform 23 als katalytisch aktive Substanz oder Bestandteil eines Katalysators in einer Reaktion zur Umsetzung eines oder mehrerer Kohlenwasserstoffe, bevorzugt in einer katalytischen Oxidationsreaktion eines oder mehrerer Ko h I e nwasse rstoffe , weiter bevorzugt in einer selektiven partiellen

Oxidationsreaktion eines oder mehrerer, bevorzugt substituierter, Koh I e nwasse rstoffe , wobei die Kohlenwasserstoffe bevorzugt ein Alkan, ein Alken, ein Aldehyd, ein Keton, oder einen Aromaten umfassen, bevorzugt sind, wobei die Kohlenwasserstoffe bevorzugt ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Propanol, Isopropanol, Propanal,

Butanol, Butanal, Benzol, Toluol, Xylol, Acrolein, Methacrolein, Ethan, Ethen, Propan, Propen, n-Butan, 1 -Buten, 2-Buten, 1 ,3-Butadien, Isobutan, Isobuten, n-Pentan, 1-Penten, 2-Methyl-but-1-en, Isopenten, 3-Methyl-but-1-en, und Mischungen aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethan, Ethen, Propan, Propen, n-Butan, 1 -Buten, 2-Buten, 1 ,3-Butadien, Isobutan, Isobuten, n-Pentan, 1-Penten, 2-Methyl-but-1-en, Isopenten, 3-Methyl-but-1-en, und Mischungen aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Propan, Propen, n-Butan, 1 -Buten, 2-Buten, 1 ,3-Butadien, Isobutan, Isobuten und Mischungen aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Propan, Propen, n-Butan, 1 -Buten, 2-Buten, 1 ,3-Butadien und Mischungen aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Propan,

Propen, n-Butan und Mischungen aus zwei oder mehr davon. Verfahren zur Oxidation, bevorzugt zur partiellen Oxidation, weiter bevorzugt zur selektiven partiellen Oxidation eines oder mehrerer Kohlenwasserstoffe, umfassend

(a) Bereitstellen eines Reaktors umfassend eine Reaktionszone, welche ein Mischoxid gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 22 oder 46 bis 47 umfasst; (b) Einleiten eines Reaktionsgasstroms in die Reaktionszone gemäß (a), wobei der Reaktionsgasstrom ein oder mehrere Kohlenwasserstoffe, Sauerstoff (O2), Wasser (H2O) und bevorzugt ein oder mehrere Inertgase umfasst;

(c) Umsetzen des Reaktionsgasstroms unter Oxidationsbedingungen in der

Reaktionszone;

(d) Abtrennen eines Produktgasstroms aus der Reaktionszone, wobei der

Produktgasstrom mindestens ein Oxidationsprodukt der einen oder mehreren Kohlenwasserstoffe umfasst.

50. Verfahren gemäß Ausführungsform 49, wobei die Reaktionszone das Mischoxid

angeordnet in einem Festbett umfasst.

51. Verfahren gemäß Ausführungsform 49 oder 50, wobei der Reaktor zwei oder mehr

Reaktionszonen umfasst.

52. Verfahren gemäß Ausführungsform 51 , wobei zwei oder mehr Reaktionszonen parallel zueinander angeordnet sind.

53. Verfahren gemäß Ausführungsform 51 oder 52, wobei zwei oder mehr Reaktionszonen seriell angeordnet sind.

54. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 49 bis 53, wobei das Mischoxid in einem Formkörper enthalten ist.

55. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 49 bis 54, wobei das Mischoxid in (a) auf eine Temperatur im Bereich von 150 bis 350 °C erhitzt wird, bevorzugt auf eine

Temperatur im Bereich von 170 bis 330 °C, weiter bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 180 bis 320 °C, weiter bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 190 bis 310 °C.

56. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 49 bis 55, wobei das Mischoxid in (b) auf eine Temperatur im Bereich von 350 bis 500 °C erhitzt wird, bevorzugt auf eine

Temperatur im Bereich von 370 bis 480 °C, weiter bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 380 bis 470 °C, weiter bevorzugt im Bereich von 390 bis 460 °C.

57. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 49 bis 56, wobei das Mischoxid nach (a) und vor (b) auf eine Temperatur im Bereich von 150 bis 350 °C erhitzt wird, bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 170 bis 330 °C, weiter bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 180 bis 320 °C, weiter bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 190 bis 310 °C, und wobei das Mischoxid in (b) schrittweise auf eine Temperatur im Bereich von 350 bis 500 °C erhitzt wird, bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 370 bis 480 °C, weiter bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 380 bis 470 °C, weiter bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 390 bis 460 °C. 58. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 49 bis 57, wobei die Kohlenwasserstoffe ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Propanol, Isopropanol, Propanal,

Butanol, Butanal, Benzol, Toluol, Xylol, Acrolein, Methacrolein, Ethan, Ethen, Propan, Propen, n-Butan, 1 -Buten, 2-Buten, 1 ,3-Butadien, Isobutan, Isobuten, n-Pentan, 1-Penten, 2-Methyl-but-1-en, Isopenten, 3-Methyl-but-1-en, und Mischungen aus zwei oder mehr davon, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethan, Ethen, Propan, Propen, n-Butan, 1 -Buten, 2-Buten, 1 ,3-Butadien, Isobutan, Isobuten, n-Pentan, 1-Penten, 2-Methyl-but-1-en, Isopenten, 3-Methyl-but-1-en, und Mischungen aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Propan, Propen, n-Butan, 1 -Buten, 2-Buten, 1 ,3-Butadien, Isobutan, Isobuten und Mischungen aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Propan, Propen, n-Butan, 1 -Buten, 2-Buten, 1 ,3-Butadien und Mischungen aus zwei oder mehr davon, weiter bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Propan, Propen, n-Butan und Mischungen aus zwei oder mehr davon.

59. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 49 bis 58, wobei im Reaktionsgasstrom in (b) das Volumenverhältnis von den ein oder mehreren Kohlenwasserstoffen zu Sauerstoff (O2) im Bereich von 1 :1 bis 1 :50 liegt, bevorzugt im Bereich von 1 :2 bis 1 :35, weiter bevorzugt im Bereich von 1 :3 bis 1 :31 , weiter bevorzugt im Bereich von 1 :4 bis 1 :20, weiter bevorzugt im Bereich von 1 :7 bis 1 :18, weiter bevorzugt im Bereich von 1 :9 bis 1 :16.

60. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 49 bis 59, wobei im Reaktionsgasstrom in (b) das Volumenverhältnis von den ein oder mehreren Kohlenwasserstoffen zu Wasser (H2O) im Bereich von 10:1 bis 1 :25 liegt, bevorzugt im Bereich von 5:1 bis 1 :20, weiter bevorzugt im Bereich von 2:1 bis 1 :10, weiter bevorzugt im Bereich von 1 :1 bis 1 :5, weiter bevorzugt im Bereich von 1 :2 bis 1 :4.

61. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 49 bis 60, wobei von 95 bis 100 Volumen- %, bevorzugt von 97 bis 100 Volumen-%, weiter bevorzugt von 98 bis 100 Volumen-%, weiter bevorzugt von 99 bis 100 Volumen-%, des in die Reaktionszone eingeleiteten Reaktionsgasstroms in (b) aus ein oder mehreren Kohlenwasserstoffen, Sauerstoff (O2), Wasser (H2O) und ein oder mehreren Inertgasen besteht.

62. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 49 bis 61 , wobei der Reaktionsgasstrom in (b) 0,1 bis 5,0 Volumen-% Kohlenwasserstoffe umfasst, bevorzugt 0,3 bis 3,5 Volumen- %, weiter bevorzugt 0,5 bis 2,5 Volumen-%, weiter bevorzugt 0,75 bis 2,25 Volumen-%, weiter bevorzugt 0,9 bis 2,1 Volumen-%.

63. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 49 bis 62, wobei der Reaktionsgasstrom in (b) 5 bis 25 Volumen-% Sauerstoff (O2) umfasst, bevorzugt 10 bis 25 Volumen-%, weiter bevorzugt 12 bis 23 Volumen-%, weiter bevorzugt 14 bis 21 Volumen-%. 64. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 49 bis 63, wobei der Reaktionsgasstrom in (b) 0,1 bis 25 Volumen-% Wasser (H2O) umfasst, bevorzugt 0,5 bis 20 Volumen-%, weiter bevorzugt 0,75 bis 10 Volumen-%, weiter bevorzugt 1 bis 5 Volumen-%, weiter bevorzugt 2,5 bis 3,5 Volumen-%.

65. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 49 bis 64, wobei die

Oxidationsbedingungen in der Reaktionszone einen Druck im Bereich von 0,5 bis 5 bar(abs) umfassen, bevorzugt im Bereich von 0,6 bis 4 bar(abs), weiter bevorzugt im Bereich von 0,7 bis 3,5 bar(abs), weiter bevorzugt im Bereich von 0,9 bis 3,1 bar(abs).

66. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 49 bis 65, wobei die

Oxidationsbedingungen in der Reaktionszone eine katalysatorvolumenbezogene

Raumgeschwindigkeit des Reaktionsgasstroms bezogen auf das Volumen der in (a) bereitgestellten Zusammensetzung im Bereich von 300 bis 100 000 fr ¹ , bevorzugt im Bereich von 1 000 bis 10 000 Ir ¹ , weiter bevorzugt im Bereich von 1 500 bis 6 000 Ir ¹ .

67. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 49 bis 66, wobei die Inertgase Stickstoff (N ₂ ), Argon oder eine Mischung davon umfassen, bevorzugt umfassen die Inertgase Stickstoff (N2) und Argon, weiter bevorzugt sind die Inertgase Stickstoff (N2) und Argon.

68. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 49 bis 67, wobei von 95 bis 100 Volumen- %, bevorzugt von 96 bis 100 Volumen-%, weiter bevorzugt von 98 bis 100 Volumen-%, weiter bevorzugt von 99 bis 100 Volumen-% der Inertgase aus Stickstoff (N2) und Argon bestehen.

69. Verfahren gemäß Ausführungsform 67 oder 68, wobei von 1 bis 5 Volumen-%, bevorzugt von 1 ,5 bis 4,5 Volumen-%, weiter bevorzugt von 2 bis 4 Volumen-%, weiter bevorzugt von 2,5 bis 3,5 Volumen-%, der Inertgase Argon umfassen, bevorzugt sind.

70. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 49 bis 69, wobei die

Oxidationsbedingungen isotherm sind.

71. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 49 bis 70, wobei der Reaktionsgasstrom Propan oder Propen umfasst und der Produktgasstrom Acrolein, Acrylsäure oder eine Mischung davon umfasst.

72. Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 49 bis 71 , wobei der Reaktionsgasstrom n-Butan umfasst und der Produktgasstrom Maleinsäureanhydrid umfasst.

Die vorliegende Erfindung wird durch die nachstehenden Referenzeispiele, Beispiele und

Vergleichsbeispiele näher illustriert. Referenzbeispiel 1 : Bestimmung des Röntgenpulverdiffraktogramms und der Kristallinität

Röntgenpulverdiffraktogramme wurden mittels der IP-Guiniertechnik aufgenommen. Dazu wurde eine IP Guinier-Kamera G670 der Firma Huber, Deutschland, verwendet (Cu-Kalpha1 Strahlung, lambda = 1.54059 Ä). Die Bestimmung der Gitterparameter erfolgte händisch oder mit S.O.S. (Programm der Uni Gießen, Literatur: J. Soose, G. Meyer, SOS - Programme zur Auswertung von Guinier-Aufnahmen, Universität Gießen, Germany 1980). Die Intensitäts rechnung wurde in der Raumgruppe P4/ncc mit angepassten Gitterparametern (a = 5,294(2) Ä, c = 7,688(4) Ä) und einer statistischen Besetzung der Metalllage mit W/P und statistischer Verteilung der Sauerstofffehlstellen durchgeführt.

Referenzbeispiel 2: Bestimmung der Elementzusammensetzung mittels Energiedispersiver

Röntgenspektroskopie (hierin auch als EDX bezeichnet)

Zur Überprüfung der chemischen Zusammensetzungen wurden alle Proben mittel energie dispersiver Röntgenfluoreszenzanalyse untersucht. Dazu wurde ein Rasterelektronenmikroskop Zeiss DSM 940 mit einem Detektor GENESIS 2000 (Si Detektor mit Li dotiert, Kunststofffolie) und Auswertesoftware der Fa. EDAX verwendet. Die Gesamtzusammensetzung der Proben wurde mit Hilfe von Flächenscans überprüft. Zur Bestätigung der homogenen Elementverteilung wurden Punktanalysen vorgenommen.

Beispiel 1 : Herstellung eines erfindungsgemäßen Mischoxids der empirischen Formel

(RUo,lVo,lWo,3Po,5)02,5+cl

1929,87 mg Diammoniumhydrogenphosphat (14,614 mmol; Acros Organics), 341 ,98 mg Ammoniummetavanadat (2,923 mmol; ChemPur GmbH, Deutschland), 2210,59 mg

Ammoniummetawolframat (0,731 mmol; Alfa Aesar GmbH, Deutschland), 3360 mg Glycin (44,76 mmol; Sigma Aldrich GmbH, Deutschland) und 10 ml salpetersaure Rutheniumlösung (c(Ru) = 0,2923 mol/l, 295,43 mg Ru, 2,923 mmol) wurden in einem Becherglas (400 ml Fassungsvermögen) mit 100 ml deionisiertem Wasser und 10 ml konzentrierter Salpetersäure (65 Gewichts-% in Wasser; Honeywell ) versetzt. Das Gemisch wurde auf einem Heizrührer (Magnetrührer RH Basic 2, Fa. IKA, Deutschland) bei 75 °C unter Rühren mit einem

teflonbeschichteten Magnetrührstäbchen zur Trockene eingedampft. Der T rockenrückstand wurde in sechs gleich große Portionen aufgeteilt. Jede der Portionen wurde in einer flachen Porzellanschale (Durchmesser 16 cm) in einem vorgeheizten Labormuffelofen (Modell L5/1 1 Temperaturregler B170, Fa. Nabertherm GmbH, Deutschland) bei 400 °C gezündet und danach für 10 min erhitzt (Lösungsverbrennungssythese). Die nach dem Erhitzen erhaltenen Pulver wurden in einem Achatmörser verrieben und wieder vereinigt. Das so erhaltene Pulver wurde in einer Kieselglashalbampulle 2 d bei 400 °C im Labormuffelofen erhitzt, erneut im Achatmörser verrieben, für weitere 2 d bei 500 °C erhitzt und erneut verrieben. Das daraufhin erhaltene Pulver zeigte eine braune Farbe und das in Abbildung 1 wiedergegebene

Röntgenpulverdiffraktogramm, bestimmt gemäß Referenzbeispiel 1. Dieses kann auf der Basis einer kubischen Elementarzelle mit dem Gitterparameter a = 3,77(1) Ä indiziert werden. Eine Analyse mittels EDX gemäß Referenzbeispiel 2 ergab einen Gehalt des erhaltenen Pulvers an Sauerstoff von 61 ,62 Gewichts-%, an Phosphor von 16,69 Gewichts-%, an Ruthenium von 3,57 Gewichts-%, an Wolfram von 12,32 Gewichts-%, und an Vanadium von 5,81 Gewichts-%.

Beispiel 2: Herstellung eines erfindungsgemäßen Mischoxids der empirischen Formel

(Pdo,lVo,lWo,3Po,5)02,5+d

1044,88 mg Diammoniumhydrogenphosphat (7,912 mmol; Acros Organics), 1 196,91 mg Ammoniummetawolframat (0,396 mmol; Alfa Aesar), 1777 mg Glycin (23,67 mmol; Sigma Aldrich), 185,1 1 mg Ammoniummetavanadat (1 ,582 mmol; ChemPur) und 415,85 mg

Palladiumnitrat (1 ,582 mmol; Umicore) wurden in einem Becherglas (400 ml

Fassungsvermögen) mit 100 ml deionisiertem Wasser und 5 ml konzentrierter Salpetersäure (65 Gewichts-% in Wasser; Honeywell) versetzt. Das Gemisch wurde auf einem Heizrührer (Magnetrührer RH Basic 2, Fa. IKA, Deutschland) bei 75 °C unter Rühren mit einem

teflonbeschichteten Magnetrührstäbchen zur Trockenen eingedampft. Der T rockenrückstand wurde in zwei gleich große Portionen aufgeteilt. Jede der Portionen wurde in einer flachen Porzellanschale (Durchmesser 16 cm) in einem vorgeheizten Labormuffelofen (Modell L5/1 1 Temperaturregler B170, Fa. Nabertherm GmbH, Deutschland) bei 400 °C gezündet und danach für 10 min erhitzt (Lösungsverbrennungssynthese). Die nach dem Erhitzen erhaltenen Pulver wurden in einem Achatmörser verrieben und wieder vereinigt. Das so erhaltene Pulver wurde in einer Kieselglashalbampulle 1 d bei 400 °C, 3 d bei 500 °C und 9 d bei 600 °C im

Labormuffelofen erhitzt. Dabei wurde das Pulver nach jeder Heizstufe im Achatmörser verrieben. Das so erhaltene Pulver zeigt eine hellbraune Farbe und das in Abbildung 1 wiedergegebene Röntgenpulverdiffraktogramm, bestimmt gemäß Referenzbeispiel 1. Dieses kann auf der Basis einer kubischen Elementarzelle mit dem Gitterparameter a = 3,77(1 ) Ä indiziert werden. Eine Analyse mittels EDX gemäß Referenzbeispiel 2 ergab einen Gehalt des erhaltenen Pulvers an Sauerstoff von 73,74 Gewichts-%, an Phosphor von 10,08 Gewichts-%, an Palladium von 2,61 Gewichts-%, an Wolfram von 10,02 Gewichts-%, und an Vanadium von 2,55 Gewichts-%.

Beispiel 3: Herstellung eines erfindungsgemäßen Mischoxids der empirischen Formel

(Rho,lVo,lWo,3Po,5)02,5+d

1571 ,78 mg Diammoniumhydrogenphosphat (11 ,902 mmol; Acros Organics), 1802,30 mg Ammoniummetawolframat (0,596 mmol; Alfa Aesar GmbH, Deutschland), 2681 mg Glycin (35,71 mmol, Sigma Aldrich GmbH, Deutschland), 278,46 mg Ammoniummetavanadat (2,380 mmol; ChemPur GmbH, Deutschland) und 7650,43 mg Rhodiumnitratlösung (8,990 Gewicht- % Rh(NOs)3, 244,92 mg Rh, 2,380 mmol Rh; hte GmbH, Deutschland) wurden in einem Becherglas (400 ml Fassungsvermögen) mit 100 ml deionisiertem Wasser und 5 ml konzentrierter Salpetersäure (65 Gewichts-% in Wasser; Honeywell) versetzt. Das Gemisch wurde auf einem Heizrührer (Magnetrührer RH Basic 2, Fa. IKA, Deutschland) bei 75 °C unter Rühren mit einem teflonbeschichteten Magnetrührstäbchen zur Trockene eingedampft. Der Trockenrückstand wurde in drei gleich große Portionen aufgeteilt. Jede der Portionen wurde in einer flachen Porzellanschale (Durchmesser 16 cm) in einem vorgeheizten Labormuffelofen (Modell L5/11 Temperaturregler B170, Fa. Nabertherm GmbH, Deutschland) bei 400 °C gezündet und danach für 10 min erhitzt (Lösungsverbrennungssynthese). Die nach dem Erhitzen erhaltenen Pulver wurden in einem Achatmörser verrieben und wieder vereinigt. Das so erhaltene Pulver wurde in einer Kieselglashalbampulle 1 d bei 500 °C, 3 d bei 600 °C und 3 d bei 650 °C im Labormuffelofen erhitzt. Dabei wurde das Pulver nach jeder Heizstufe im Achatmörser verrieben. Das so erhaltene Pulver zeigt eine dunkelgraue Farbe und das in Abbildung 4 wiedergegebene Röntgenpulverdiffraktogramm, bestimmt gemäß Referenzbeispiel 1. Dieses kann auf der Basis einer kubischen Elementarzelle mit dem Gitterparameter a = 3,77(1) Ä indiziert werden und zeigt einen deutlichen amorphen Untergrund. Eine Analyse mittels EDX gemäß Referenzbeispiel 2 ergab einen Gehalt des erhaltenen Pulvers an

Sauerstoff von 66,75 Gewichts-%, an Phosphor von 11 ,37 Gewichts-%, an Rhodium von 7,28 Gewichts-%, an Wolfram von 11 ,32 Gewichts-%, und an Vanadium von 3,28 Gewichts-%.

Beispiel 4: Herstellung eines erfindungsgemäßen Mischoxids der empirischen Formel

(Rho,lWo,4Po,5)02,5+d

1421 ,83 mg Diammoniumhydrogenphosphat (10,767 mmol; Acros Organics), 2173,81 mg Ammoniummetawolframat (0,719 mmol; Alfa Aesar GmbH, Deutschland), 2425 mg Glycin (32,30 mmol; Sigma Aldrich GmbH, Deutschland) und 6920,49 mg Rhodiumnitratlösung (8,990 Gewicht- % Rh(NÜ3)3, 221 ,59 mg Rh, 2,153 mmol Rh; hte GmbH, Deutschland) wurden in einem Becherglas (400 ml Fassungsvermögen) mit 100 ml deionisiertem Wasser und 5 ml konzentrierter Salpetersäure (65 Gewichts-% in Wasser; Honeywell) versetzt. Das Gemisch wurde auf einem Heizrührer (Magnetrührer RH Basic 2, Fa. IKA, Deutschland) bei 75 °C unter Rühren mit einem teflonbeschichteten Magnetrührstäbchen zur Trockene eingedampft. Der Trockenrückstand wurde in drei gleich große Portionen aufgeteilt. Jede der Portionen wurde in einer flachen Porzellanschale (Durchmesser 16 cm) in einem vorgeheizten Labormuffelofen (Modell L5/11 Temperaturregler B170, Fa. Nabertherm GmbH, Deutschland) bei 400 °C gezündet und danach für 10 min erhitzt (Lösungsverbrennungssynthese). Die nach dem Erhitzen erhaltenen Pulver wurden in einem Achatmörser verrieben und wieder vereinigt. Das so erhaltene Pulver wurde in einer Kieselglashalbampulle 1 d bei 500 °C, 3 d bei 600 °C und 3 d bei 650 °C im Labormuffelofen erhitzt. Dabei wurde das Pulver nach jeder Heizstufe im Achatmörser verrieben. Das so erhaltene Pulver zeigt eine dunkelbraune Farbe und das in Abbildung 4 wiedergegebene Röntgenpulverdiffraktogramm, bestimmt gemäß Referenzbeispiel 1. Dieses zeigt ein weitgehend amorphes Produkt. Eine Analyse mittels EDX gemäß

Referenzbeispiel 2 ergab einen Gehalt des erhaltenen Pulvers an Sauerstoff von

65,24 Gewichts-%, an Phosphor von 11 ,83 Gewichts-%, an Rhodium von 6,30 Gewichts-%, und an Wolfram von 16,63 Gewichts-%.

Beispiel 5: Herstellung eines erfindungsgemäßen Mischoxids der empirischen Formel

(RUo,lWo,4Po,5)02,5+d

1930,04 mg Diammoniumhydrogenphosphat (14,615 mmol; Acros Organics), 2947,35 mg Ammoniummetawolframat (0,974 mmol; Alfa Aesar GmbH, Deutschland), 3600 mg Glycin (47,96 mmol; Sigma Aldrich GmbH, Deutschland) und 10 ml salpetersaure Rutheniumlösung (c(Ru) = 0,2923 mol/l, 295,43 mg Ru, 2,923 mmol Ru) wurden in einem Becherglas (400 ml Fassungsvermögen) mit 100 ml deionisiertem Wasser und 10 ml konzentrierter Salpetersäure (65 Gewichts-% in Wasser; Honeywell) versetzt. Das Gemisch wurde auf einem Heizrührer (Magnetrührer RH Basic 2, Fa. IKA, Deutschland) bei 75 °C unter Rühren mit einem

teflonbeschichteten Magnetrührstäbchen zur Trockene eingedampft. Der T rockenrückstand wurde in sechs gleich große Portionen aufgeteilt. Jede der Portionen wurde in einer flachen Porzellanschale (Durchmesser 16 cm) in einem vorgeheizten Labormuffelofen (Modell L5/1 1 Temperaturregler B170, Fa. Nabertherm GmbH, Deutschland) bei 400 °C gezündet und danach für 10 min erhitzt (Lösungsverbrennungssynthese). Die nach dem Erhitzen erhaltenen Pulver wurden in einem Achatmörser verrieben und wieder vereinigt. Das so erhaltene Pulver wurde in einer Kieselglashalbampulle 1 d bei 450 °C im Labormuffelofen erhitzt und erneut verrieben.

Das so erhaltene Pulver zeigte eine dunkelbraune Farbe und das in Abbildung 5

wiedergegebene Röntgenpulverdiffraktogramm, bestimmt gemäß Referenzbeispiel 1. Dieses zeigt ein weitgehend amorphes Produkt. Eine Analyse mittels EDX gemäß Referenzbeispiel 2 ergab einen Gehalt des erhaltenen Pulvers an Sauerstoff von 62,76 Gewichts-%, an Phosphor von 16,13 Gewichts-%, an Ruthenium von 3,94 Gewichts-%, und an Wolfram von 17,17 Gewichts-%.

Beispiel 6: Herstellung eines erfindungsgemäßen Mischoxids der empirischen Formel

(Ruo,i Wo, 4P0, 5)02,5 ₊ 0!

Das Beispiel 5 wurde wiederholt, wobei die nach der Lösungsverbrennungssynthese erhaltenen, in einem Achatmörser verriebenen und wieder vereinigten Pulver in einer

Kieselglashalbampulle 1 d bei 450 °C, 3 d bei 550 °C und 2 d bei 700 °C im Labormuffelofen erhitzt wurden. Dabei wurde das Pulver nach jeder Heizstufe im Achatmörser verrieben. Das so erhaltene Pulver zeigt eine dunkelbraune Farbe und das in Abbildung 6 wiedergegebene Röntgenpulverdiffraktogramm, bestimmt gemäß Referenzbeispiel 1. Dieses kann auf der Basis einer kubischen Elementarzelle mit dem Gitterparameter a = 3,76(1) Ä indiziert werden. Eine Analyse mittels EDX gemäß Referenzbeispiel 2 ergab einen Gehalt des erhaltenen Pulvers an Sauerstoff von 62,76 Gewichts-%, an Phosphor von 16,13 Gewichts-%, an Ruthenium von 3,94 Gewichts-%, und an Wolfram von 17,17 Gewichts-%.

Vergleichsbeispiel 1 : Herstellung eines nicht erfindungsgemäßen Mischoxids der empirischen

Formel RfhVPOe

1015 mg Rt^Os (4 mmol; hergestellt nach bekannter Methode ausgehend von elementarem Rhodium; siehe A. Wld, R. J. Arnott und W. J. Croft„The reaction of rare earth oxides with a high temperature of rhodium(lll)oxide“ in Inorg. Chem., 1963, 2(5), S. 972-974), 364 mg V2O5 (2 mmol; Reinheit > 99 %, Merck) und 460 mg (NH )H ₂ P0 (4 mmol; Reinheit > 99 %, Riedel de Haen AG, Deutschland) wurden in einem Achatmörser verrieben und in einen

Glaskohlenstofftiegel überführt. Die Proben wurden jeweils für 1 Tag bei 400 °C, 1 Tag bei 600 °C und zuletzt 1 Tag bei 950 °C an Luft getempert, nach jeder Temperstufe wurden die Proben erneut verrieben. Die entstandenen, röntgenkristallinen Produkte waren schwarz und nach Tempern bei 950 °C zu einer festen zusammengesintert. Das Beugungsdiagramm (Abbildung 7), bestimmt gemäß Referenzbeispiel 1 , kann auf der Grundlage einer trigonalen

Elementarzelle mit den Gitterparametern a = 6,3341 (7) Ä und c = 17,967(3) Ä indiziert werden.

Vergleichsbeispiel 2: Herstellung eines nicht erfindungsgemäßen Mischoxids der empirischen

Formel (Pdo.osVo.isWo^Po.sJC^.s _+d

1602,55 mg Diammoniumhydrogenphosphat (12,135 mmol; Acros Organics), 1835,27 mg Ammoniummetawolframat (0,607 mmol; Alfa Aesar GmbH, Deutschland), 2761 mg Glycin (36,78 mmol; Sigma Aldrich GmbH, Deutschland), 425,84 mg Ammoniummetavanadat (3,640 mmol; ChemPur GmbH, Deutschland) und 318,89 mg Palladiumnitrat (1 ,213 mmol; Umicore) wurden in einem Becherglas (400 ml Fassungsvermögen) mit 100 ml deionisiertem Wasser und 5 ml konzentrierter Salpetersäure versetzt. Das Gemisch wurde auf einem

Heizrührer (Magnetrührer RH Basic 2, Fa. IKA, Deutschland) bei 75 °C unter Rühren mit einem teflonbeschichteten Magnetrührstäbchen zur Trockene eingedampft. Der T rockenrückstand wurde in drei gleich große Portionen aufgeteilt. Jede der Portionen wurde in einer flachen Porzellanschale (Durchmesser 16 cm) in einem vorgeheizten Labormuffelofen (Modell L5/1 1 Temperaturregler B170, Fa. Nabertherm GmbH, Deutschland) bei 400 °C gezündet und danach für 10 min erhitzt (Lösungsverbrennungssynthese). Die nach dem Erhitzen erhaltenen Pulver wurden in einem Achatmörser verrieben und wieder vereinigt. Das so erhaltene Pulver wurde in einer Kieselglashalbampulle 2 d bei 500 °C und 4 d bei 600 °C im Labormuffelofen erhitzt.

Dabei wurde das Pulver nach jeder Heizstufe im Achatmörser verrieben. Das so erhaltene Pulver zeigte eine braune Farbe und das in Abbildung 8 wiedergegebene

Röntgenpulverdiffraktogramm, bestimmt gemäß Referenzbeispiel 1. Dieses kann auf der Basis einer tetragonalen Elementarzelle mit den Gitterparametern a = 5,292(10) Ä und c = 7,555(10)

Ä indiziert werden.

Beispiel 7: Oxidation von /fButan

Die Oxidation von n-Butan wurde über den hergestellten Mischoxiden gemäß Beispielen 1 bis 6 und Vergleichsbeispielen 1 bis 2 in Hochdurchsatzversuchen (engl „high throughput tests“) getestet in einem Reaktorsystem mit 8 parallelen Reaktoren, welche mit 1 ,0 ml des zu testendem Mischoxid befüllt wurden. Dabei wurden in Abhängigkeit des U msatzes des eingesetzten n-Butans die Ausbeuten an Maleinsäureanhydrid sowie an Kohlenstoffmonoxid und Kohlenstoffdioxid gemessen. Außerdem wurden ebenfalls in Abhängigkeit zum Umsatz die Selektivitäten zu diesen Produkten gemessen. Bei den Oxidationsreaktionen entstanden neben den genannten Produkten auch Nebenprodukte, welche jedoch nur in sehr geringen Anteilen auftraten. Zu diesen Nebenprodukten zählen insbesondere Butene, Propionsäure, Acrolein, Acetaldehyd, Propan, Acetylen, Ethen, Ethan, Essigsäure, 2,5-Dihydrofuran, und Acrylsäure. Zum Hochfahren der Reaktoren wurden diese unter Stickstoff und Sauerstoff (O2) auf 300 °C erhitzt. Dann wurden n-Butan, Wassergas und Argon in die Reaktoren eingeleitet. Die genannten Gasströme bildeten zusammen den Reaktionsgasstrom. Auf diese Weise wurde ein Reaktionsgasstrom eingeleitet, wobei dieser einen Anteil von 2 Volumen-% n-Butan, 20 Volumen-% Sauerstoff (O ₂ ), 3 Volumen-% Wasser (H ₂ O), 2 Volumen-% Argon und 73

Volumen-%Stickstoff enthielt. Die Fluss rate des Reaktorgasstroms betrug 33,3 ml pro Minute. Die Raumgeschwindigkeit bezogen auf das Volumen des eingesetzten Mischoxids betrug 2000 pro Stunde bei einem Druck von 1 bar (abs) in der Reaktionszone. Die Reaktoren wurden dann auf 350 °C erhitzt und dieser Zustand für 16 Stunden gehalten bevor die Messungen bei schrittweiser Erhöhung der Temperatur erfolgten. Dabei erfolgte die T emperaurerhöhung in 25 °C-Schritten bis auf 450 °C (dies entspricht der„ramp up“-Phase). Weitere Messungen wurden dann bei schrittweiser Abkühlung durchgeführt, wobei die Abkühlung ebenfalls in 25 °C- Schritten auf 350 °C erfolgte (dies entspricht der„ramp down“-Phase). Zum Herunterfahren der Reaktoren wurde schließlich unter Stickstoff und Sauerstoff (O ₂ ) auf Raumtemperatur abgekühlt. Die ausgehenden Gasströme wurden gaschromatographisch untersucht, um die Umsätze und Selektivitäten zu bestimmen. Dabei betrug die Kohlenstoffbilanz 100 ± 3 %. Bei niedrigen Umsätzen von n-Butan wurden zur Berechnung sowohl des Umsatzes als auch der Selektivitäten die Produkt-basierten Gleichungen (III) und (IV) herangezogen. Der Umsatz von n-Butan X (siehe Gleichungen (I) und (III)) und der Selektivitäten der entsprechenden Produkte S (siehe Gleichungen (II) und (IV)) wurden basierend auf den Konzentrationen berechnet, wobei diese gegenüber Argon als internem Standard referenziert wurden. Dabei wurden die Selektivitäten über fünf Testläufe zu jedem T emperaturmesspunkt gemittelt. Die Selektivitäten hinsichtlich der Produkte bzw. Nebenprodukte (siehe Gleichung (II)) wurden auf die Anzahl der Kohlenstoffatome des Produkts bzw. des Nebenprodukts normalisiert. Die Ausbeute eines Produkts Y wurde gemäß Gleichung (V) berechnet.

Der Umsatz des n-Butans X(n-Butan) wurde gemäß Gleichung (I) berechnet:

(I) X(n-Butan) = 1 - (Cn-Butan / Cn-Butan,0) * (CAr,0 / CAr),

wobei Cn-Butan die Konzentration von n-Butan im ausgehenden Gasstrom, Cn-Butan, 0 die Konzentration von n-Butan im eingehenden (Reaktions-)Gasstrom, CAr.o die Konzentration von

Argon im eingehenden (Reaktions-)Gasstrom und CAr die Konzentration von Argon im ausgehenden Gasstrom darstellt. Die Selektivität hinsichtlich eines Produkts i S, wurde gemäß Gleichung (II) berechnet:

(II) Si = Ci ^* CAr.O ^* N _c,i / 4 ^* ((Cn-Butan, 0 ^* CAr) - (Cn-Butan ^* CAr.o))

wobei Ci die Konzentration des Produkts i, CAr.o die Konzentration von Argon im eingehenden (Reaktions-)Gasstrom, CAr die Konzentration von Argon im ausgehenden Gasstrom, N _c,i die Anzahl Kohlenstoffatome des Produkts, Cn-Butan die Konzentration von n-Butan im ausgehen den Gasstrom und c _n -Butan,o die Konzentration von n-Butan im eingehenden (Reaktions-)Gas- strom darstellt. Bei niedrigen Umsätzen von n-Butan wurde der Umsatz gemäß der Produkt basierten Gleichung (III) berechnet:

(III) X(n-Butan) = 1 - Cn-Butan * CAr.O / (S Cn-Butan + CRroducts) * CAr

Bei niedrigen Umsätzen von n-Butan wurde die Selektivität hinsichtlich eines Produkts i Si gemäß der Produkt-basierten Gleichung (IV) berechnet:

(IV) Sj = Ci ^* CAr,0 ^* Nc,i / (4 ^* (S Cn-Butan + Cproducts) ^* CAr - Cn-Butan ^* CAr.o)

Die Ausbeute eines Produkts I Y, wurde gemäß Gleichung (V) berechnet:

(V) Yi = X ^* Si

In den nachstehenden Tabellen 1 bis 8 sind die Testergebnisse zu Beispielen 1 bis 6 und Vergleichsbeispielen 1 bis 2 zur Umsetzung von n-Butan aufgeführt zu den einzelnen

Messpunkten bei unterschiedlichen Temperaturen. Die Testergebnisse zeigen, dass die eingesetzten Mischoxide als Katalysatoren in der Umsetzung von n-Butan insbesondere hinsichtlich Maleinsäureanhydrid wirksam sind und gute Selektivitäten und Umsätze zu dieser Verbindung zeigen. Zudem zeigen die erfindungsgemäßen Mischoxide gemäß Beispielen 1 bis 6 eingesetzt als Katalysatoren in der Umsetzung von n-Butan gemäß Beispiel 7 durchweg höhere Selektivitäten und Umsätze zu Maleinsäureanhydrid als die Vergleichsbeispiele 1 und 2.

Tabelle 1

Oxidation von n-Butan unter Verwendung des Katalysators aus

Tabelle 2:

Oxidation von n-Butan unter Verwendung des Katalysators aus Beispiel 2

Tabelle 3

Oxidation von n-Butan unter Verwendung des Katalysators aus Beispiel 3

Tabelle 4

Oxidation von n-Butan unter Verwendung des Katalysators aus Beispiel 4

Tabelle 5

Oxidation von n-Butan unter Verwendung des Katalysators aus Beispiel 5

Tabelle 6:

Oxidation von n-Butan unter Verwendung des Katalysators aus Beispiel 6

Tabelle 7:

Oxidation von n-Butan unter Verwendung des Katalysators aus Vergleichsbeispiel 1

Tabelle 8:

Oxidation von n-Butan unter Verwendung des Katalysators aus Vergleichsbeispiel 2

Beschreibung der Abbildungen

Abbildung 1 : zeigt das Röntgenpulverdiffraktogramm gemäß Beispiel 1. Auf der Ordinate ist die relative Intensität aufgetragen in Abhängigkeit des Winkels 4 Theta, welcher auf der Abszisse aufgetragen ist.

Abbildung 2: zeigt das Röntgenpulverdiffraktogramm gemäß Beispiel 2. Auf der Ordinate ist die relative Intensität aufgetragen in Abhängigkeit des Winkels 4 Theta, welcher auf der Abszisse aufgetragen ist.

Abbildung 3: zeigt das Röntgenpulverdiffraktogramm gemäß Beispiel 3. Auf der Ordinate ist die relative Intensität aufgetragen in Abhängigkeit des Winkels 4 Theta, welcher auf der Abszisse aufgetragen ist.

Abbildung 4: zeigt das Röntgenpulverdiffraktogramm gemäß Beispiel 4. Auf der Ordinate ist die relative Intensität aufgetragen in Abhängigkeit des Winkels 4 Theta, welcher auf der Abszisse aufgetragen ist. Abbildung 5: zeigt das Röntgenpulverdiffraktogramm gemäß Beispiel 5. Auf der Ordinate ist die relative Intensität aufgetragen in Abhängigkeit des Winkels 4 Theta, welcher auf der Abszisse aufgetragen ist.

Abbildung 6: zeigt das Röntgenpulverdiffraktogramm gemäß Beispiel 6. Auf der Ordinate ist die relative Intensität aufgetragen in Abhängigkeit des Winkels 4 Theta, welcher auf der Abszisse aufgetragen ist. Abbildung 7: zeigt das Röntgenpulverdiffraktogramm gemäß Vergleichsbeispiel 1. Auf der Ordinate ist die relative Intensität aufgetragen in Abhängigkeit des Winkels 4 Theta, welcher auf der Abszisse aufgetragen ist. Abbildung 8: zeigt das Röntgenpulverdiffraktogramm gemäß Vergleichsbeispiel 2. Auf der

Ordinate ist die relative Intensität aufgetragen in Abhängigkeit des Winkels 4 Theta, welcher auf der Abszisse aufgetragen ist.

Zitierte Literatur

DE 10 2016 007 628 A1

US 3,293,26

US 2012/0149919 A1

Hollemann-Wiberg„Lehrbuch der anorganischen Chemie“, 91.-100. Auflage, 1985, S. 1 120