Resumen
La presente tesis doctoral muestra un estudio sobre la síntesis y caracterización de bronces basados en óxidos metálicos de Mo y V, para ser empleados como catalizadores en la reacción de oxidación parcial de propano a ácido acrílico. La preparación de sólidos basados en óxidos mixtos MoVSb, MoVTe y MoVTeNb, se ha llevado a cabo mediante síntesis hidrotermal. Los materiales fueron finalmente activados térmicamente, en atmósfera inerte, para obtener catalizadores activos y selectivos en la oxidación parcial de propano. El estudio de las propiedades físico-químicas de estos materiales (antes y después de la etapa de activación térmica) se ha llevado a cabo mediante el empleo combinado de diversas técnicas de caracterización: adsorción de N2, DRX, FTIR, Raman, microscopía electrónica (SEM/HREM), así como con la determinación de las características redox y/o ácidas superficiales (XPS, TPD-NH3, o la adsorción de moléculas sonda mediante espectroscopia infrarroja).
En primer lugar, se ha estudiado la incorporación de un metal promotor en la síntesis de óxidos mixtos MoVTeO. La incorporación de promotores en el gel de síntesis afecta a la distribución de fases cristalinas y al comportamiento catalítico de los materiales dependiendo de la naturaleza del metal incorporado. Únicamente en el caso de la incorporación de Ca, Ga o Nb se ha observado una mejora en las propiedades catalíticas de los materiales. Especialmente, cabe destacar que, además del niobio (elemento promotor ya conocido), la incorporación de galio mejora sustancialmente la selectividad a ácido acrílico durante la oxidación de propano con estos materiales. Así, se han conseguido obtener catalizadores promovidos con galio con rendimientos catalíticos superiores a los obtenidos con los catalizadores ternarios de partida.
Posteriormente, se ha estudiado la influencia de los dos parámetros importantes en la síntesis de óxidos mixtos (MoVSbO, MoVTeO y MoVTeNbO): i) la temperatura de síntesis hidrotermal y ii) la temperatura de activación térmica de los materiales. La temperatura de síntesis hidrotermal afecta principalmente a la formación de las fases cristalinas presentes en los catalizadores activos y selectivos, mientras que la temperatura de activación térmica influye en las características redox y/o ácidas de la superficie del catalizador lo que tiene una gran influencia en las propiedades catalíticas de los materiales.
Finalmente, se ha realizado un estudio comparativo de la oxidación parcial de propano, propileno y metanol de materiales MoVSbO, MoVTeO y MoVTeNbO activados térmicamente a 500 (en general materiales muy activos pero poco selectivos) y 600ºC (en general materiales  activos y muy selectivos). Además, el estudio de caracterización superficial de los catalizadores activados térmicamente (a 500 ó 600ºC), ha permitido conocer la naturaleza de los centros activos y selectivos presentes en la superficie de los materiales más interesantes catalíticamente. Así, de la comparación de los resultados catalíticos y de caracterización se ha establecido una relación entre la modificación de las propiedades superficiales y las propiedades catalíticas en la oxidación parcial de propano a ácido acrílico de estos materiales.