近日，華東師范大學化學與分子工程學院教授吳鵬團隊在分子篩孔道限域金屬催化劑高效催化丙烷脫氫領域取得重要進展。面向丙烷脫氫制丙烯這一重要工業反應對高活性、高選擇性和高穩定性貴金屬催化劑的實際需求，課題組創制了超大微孔硅鍺沸石孔道內限域錨定鉑（Pt）團簇催化劑，利用沸石骨架金屬與Pt的強相互作用，實現了丙烷脫氫高選擇性制丙烯反應的長周期運行。6月12日，相關研究在線發表于《自然-催化》。
丙烯是化學工業中最重要的烯烴之一，用于生產多種大宗化學品。廣泛用于丙烷脫氫制丙烯的Pt基催化劑面臨著制造成本高、容易團聚燒結和高溫下催化性能快速失活等問題。開發兼具理想催化活性、高選擇性及耐久性的新型催化劑具有重要的學術和應用價值。
吳鵬團隊開發了一種硅鍺分子篩（UTL）型硅鍺沸石孔道限域的Pt亞納米團簇型金屬催化劑，巧妙利用UTL中特殊的富鍺雙四元環結構誘導錨定客體Pt，用亞納米Pt團簇構建一種主客體雙金屬結構催化劑，極大提升了丙烷脫氫的催化性能，并具有高活性、高丙烯選擇性和高耐久性。
該催化劑在500℃的反應溫度下獲得了超過54%的丙烷穩定轉化率、99%以上的丙烯選擇性。實驗中，催化劑在不同的丙烷分壓、空速以及反應溫度下持續穩定催化4200小時。為滿足工業應用需要，課題組還評價了純丙烷進料、580℃/600℃高溫條件下長時間的丙烷脫氫性能，結果表明該催化劑具有工業應用前景。
相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41929-023-00968-7
閱讀原文
記者丨張雙虎
來源丨中國科學報 頭版
編輯丨王藍萱
編審丨戴琪
更多閱讀：
科學網丨科學家創制高效丙烷脫氫催化新材料
