丙烷催化脫氫制丙烯（PDH）是重要的工業(yè)丙烯生產(chǎn)路線，可以有效緩解丙烯生產(chǎn)原料對(duì)石油資源的過度依賴。目前，在UOP公司開發(fā)的Oleflex工藝中氧化鋁負(fù)載的鉑-錫催化劑（PtSn/Al2O3）已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，但高溫反應(yīng)條件下往往存在活性相遷移團(tuán)聚以及積碳沉積等問題，導(dǎo)致催化劑快速失活。對(duì)于反應(yīng)后的失活催化劑，需要進(jìn)行頻繁地再生操作以恢復(fù)其催化活性，但這將加劇活性相的燒結(jié)問題，最終導(dǎo)致催化劑的永久性失活，嚴(yán)重降低催化效率，且大大增加生產(chǎn)成本。因此，設(shè)計(jì)制備具有穩(wěn)定鉑原子中心的高效丙烷脫氫鉑基催化劑具有極其重要的研究?jī)r(jià)值和實(shí)用價(jià)值。
針對(duì)鉑基催化劑中活性相燒結(jié)和積碳沉積等問題，大連理工大學(xué)陸安慧教授課題組設(shè)計(jì)了一種鈣助劑修飾的氧化鋁負(fù)載的鉑-錫催化劑（PtSnCa/Al2O3），在丙烷脫氫反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)異的催化活性。其中，鈣助劑的引入可與配位不飽和的鋁物種以及助劑錫物種協(xié)同作用，共同修飾活性相鉑物種的局部微環(huán)境，以促進(jìn)鉑物種的分散，降低活性相的粒徑，增加鉑物種的電子密度，促進(jìn)產(chǎn)物丙烯的脫附，抑制積碳生成，從而提高催化劑在丙烷脫氫過程中的催化活性。與不添加鈣助劑的催化劑相比，PtSnCa/Al2O3催化劑表現(xiàn)出更高的丙烯生成速率（1.67 molC3H6 molPt-1 s-1）和更低的積碳沉積速率（0.04 h-1），且在連續(xù)反應(yīng)-再生循環(huán)過程中表現(xiàn)出優(yōu)異的再生穩(wěn)定性，反應(yīng)前后粒徑保持不變（~1nm），表現(xiàn)出優(yōu)異的抗燒結(jié)能力。
圖1 PtSnCa/Al2O3催化劑的催化性能 論文信息 Calcium-Modified PtSn/Al2O3 Catalyst for Propane Dehydrogenation with High Activity and Stability Xin-Qian Gao, Zi-Hao Yao, Wen-Cui Li, Gao-Ming Deng, Lei He, Rui Si, Jian-Guo Wang, Prof. An-Hui Lu ChemCatChem DOI: 10.1002/cctc.202201691
