近日，福州大學、中石化(上海)石油化工研究院有限公司、中國科學院上海高等研究院在丙烷脫氫催化劑研究領域開展合作并取得進展。相關研究成果發表于《科學》。
當下，頁巖氣革命和“雙碳”戰略推動了丙烷脫氫技術的迅猛發展，使其成為定向生產丙烯的主流路線。負載型Pt團簇是丙烷脫氫技術的主流催化劑。然而，Pt團簇在苛刻服役工況下極易發生燒結失活，必須頻繁地在氧—氯混合氣氛中通過氯誘導Pt顆粒再分散，同時燒除積炭，以恢復其催化活性。這不僅導致設備腐蝕和含氯污染物生成，還會產生大量的碳排放。
該研究團隊圍繞創制無氯條件下可再生的Pt基催化劑開展研究，提出一種簡單高效的丙烷脫氫催化劑制備方法。采用該方法制備的催化劑在“脫氫反應—燒炭再生”循環中表現出團簇與單原子動態可逆轉化。尤為重要的是，其在800℃氧化環境中連續處理長達10天后，催化劑孔道內的Pt物種依然保持穩定，實現了在無氯氧化氣氛中超百次的完全再生。
該研究不僅為烷烴脫氫Pt催化劑制備提供了科學基礎，還為高溫抗燒結金屬團簇催化劑的研發開辟了新途徑。
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