ускоряют р-ции окисления мол. кислородом. Используются в процессах парциального (неполного) и глубокого окисления хим. соединений. Катализаторами парциального окисления орг. соед. обычно являются оксиды. Из металлич. К. о. используют лишь Ag. Оксидные К. о., как правило, - сложные многокомпонентные системы, состоящие из простых или сложных оксидов металлов V-VIII групп. наиб. активны К. о., обладающие высокой энергией связи металл - кислород, такие, как оксиды Mo, Bi, Co, Fe, К и др. Соединение этих оксидов в многокомпонентный К. о. увеличивает его селективность. В пром-сти на катализаторах неполного окисления проводят ряд след. многотоннажных процессов. 1. Окисление этилена до этиленоксида с использованием металлич. Ag (10-15%), нанесенного на a-Al
2 О
3, обладающий малой уд. пов-стью; частичное отравление катализатора хлорсодержащими добавками увеличивает селективность катализатора. 2. Окисление СН
3 ОН в формальдегид; для смесей с соотношением СН
3 ОН : воздух = 1:1 используют проволочную сетку из Ag или Ag на a-Al
2 О
3, для смесей с содержанием СН
3 ОН < 9% - Fe(MoO
4)
3 + MoO
3. 3. Окисление пропилена в акролеин, изобутилена в метакролеин и окислит. аммонолиз пропилена в акрилонитрил в присут. молибдена Bi с добавками СоМоО
4 и молибдатов Fe, а также в присут. оксидных олово- и урансурьмяных К. о. Послед. окисление акролеина и метакролеина в акриловую и метакриловую к-ты происходит на оксидах V и Мо. 4. Окислит. дегидрирование бутилена в бутадиен, изопентана в изопрен, этилбензола в стирол в присут. молибдата Bi или ферритных шпинелей, содержащих наряду с оксидами Fe оксиды Mn, Zr, Cr. 5. Окисление бензола в малеиновый ангидрид проводят на V
2O
5 + MoO
3, нафталина во фталевый ангидрид - на V
2O
5 + K
2SO
4, нанесенных на SiO
2, о-ксилола во фталевый ангидрид - на ванадиевотитановом К. о. 6. Окисление бутана в малеиновый ангидрид в присут. ванадийфосфорных К. о., модифицированных оксидами Ti, Zn, Те и др. Для неполного окисления СН
4, С
2 Н
6 и С
3 Н
8 селективные К. о. в пром-сти не применяют. Важнейший процесс окисления неорг. соед. - превращ. SO
2 в SO
3 при получении H
2SO
4. Для этого процесса используют металлич. K.o. - Pt на Al
2 О
3 или более активные и устойчивые ванадийоксидные К. о., напр., бариево-алюмованадиевый V
2O
5 Х 12SiO
2 Х 0,5Al
2 О
3 Х 2К
2 О Х 3ВаО Х КСl. Катализаторы глубокого окисления - металлы платиновой группы Pt, Pd, Rh, реже Ni и Со, а также простые и сложные оксиды металлов VI-VIII групп. Металлич. К. о. отличаются высокой активностью при разл. т-рах. Их используют при дожигании примесей углеводородов, Н
2 и СО, содержащихся в воздухе производств. помещений и выхлопных газах автомобилей. Для увеличения уд. пов-сти Pt и Pd наносят на Al
2 О
3, находящийся на пов-сти спец. огнеупорного керамич. носителя; подобные К. о. имеют вид шариков или блоков со сквозными каналами. Среди оксидных К. о. наиб. активны соед. с низкой энергией связи металл-кислород. Они обычно эффективны в процессах, протекающих при комнатной т-ре. наиб. активные К. о. глубокого окисления - сложные оксиды типа шпинелей, такие, как хроматы(III) и кобальтаты(III) Fe, Mn, Co, Сr, а также Со
3 О
4 и оксиды типа перовскитов, напр. LaCoO
3. При окислении СО в замкнутых системах жизнеобеспечения и в каталитич. обогревателях применяют смешанный катализатор СоСr
2 О
4 + Со
3 О
4. В противогазах для защиты от СО используют гопкалитовые патроны, содержащие К. о. состава: 50% МnО
2, 30% СuО, 15% Со
2 О
3, 5% Ag
2O; такой К. о. катализирует р-цию окисления СО до СО
2 и активен выше 0°С в отсутствие паров воды. Окисление углеводородов до СО
2 и Н
2 О проводят в осн. на оксидных К. о При окислении СН
4 наиб. активны Со
3 О
4, Cr
2O
3, MnO, CuO и NiO. Окисление С
2 Н
4 при 250-400°С селективно проводят на Сr
2 О
3, при 450-600 °С - на Со
3 О
4 или СuО. Пропан обычно окисляют в присут. Сr
2 О
3, NiO, МоО или V
2O
5. Общих закономерностей в подборе К. о. углеводородов не существует. К глубокому окислению относят также превращ. NH
3 в NO в произ-ве HNO
3; катализатор - сетка из сплавов Pt с Rh (см.
Азотная кислота).
Лит.: Мapгoлис Л. Я., Окисление углеводородов на гетерогенных катализаторах, М., 1977; Голодец Г. И., Гетерогенно-каталитическое окисление органических веществ, Киев, 1978; Проблемы кинетики и катализа, т. 18. под. ред. О. В. Крылова и Н. Д. Шибановой, М., 1981; там же, т. 19, 1985; Сеттерфилд Ч., Практический курс гетерогенного катализа, пер. с англ., М., 1984; Chemical and physical aspects of catalytic oxidation, ed. by J. L. Portefaix and F. Figueras, P., 1980.
О. В. Крылов.