Angew: 沸石中亚纳米双金属Pt-Zn团簇用于丙烷脱氢
芣苢 西瓜 2020-04-08

丙烷脱氢(PDH)制丙烯具有巨大的应用潜力,有望满足全球对丙烯不断增长的需求,但是目前广泛使用的Pt基催化剂具有稳定性差和丙烯选择性低的问题。近日,吉林大学于吉红,厦门大学王野等报道了一种配体保护直接氢还原方法,用于制备亚纳米双金属Pt-Zn团簇封装在silicalite-1(S-1)沸石内的催化剂(PtZn@S-1),该催化剂可高效催化PDH反应。

本文要点:

1研究发现,Zn的引入显著提高了Pt团簇的稳定性,制备的PtZn4@S-1-H催化剂催化PDH反应丙烯选择性高达99.3%,重时空速(WHSV)为3.6~54 h-1,丙烯生成比活为65.5 molC3H6g Pt-1 h-1(WHSV =108 h-1,550℃)。

2此外,即使在运行13000分钟后(WHSV = 3.6 h-1),在PtZn4@S-1-H催化剂上也未观察到明显的失活,其失活常数极低,为0.001 h-1,比相同条件下的PtZn4 / Al2O3对应物低200倍。

3值得注意的是,将Cs+离子引入沸石可以提高催化剂的再生稳定性,并且在连续四个循环后催化活性保持不变。

该工作报道的沸石包裹的Pt-Zn催化剂催化PDH转化性能是迄今为止的最佳性能,有望用于实际的工业应用中。

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Qiming Sun, et al. Subnanometer Bimetallic Pt‐Zn Clusters in Zeolites for Propane Dehydrogenation. Angew. Chem. Int. Ed. 2020,

DOI: 10.1002/anie.202003349

https://doi.org/10.1002/anie.202003349

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