Pt基催化剂被广泛应用于丙烷脱氢（PDH）反应中，以满足特定催化工艺对丙烯需求的急剧增加。尽管几十年来，该工艺已经实现了高选择性的商业化，但防止结焦仍然是一个艰巨的挑战。

近日，为了全面了解结焦对催化剂性能的影响，中科院金属所Bo Li对Pt基催化剂上的结焦过程进行了细致的分析。

文章要点

1）作者首先概述了结焦的本质，包括焦炭的组成、分布和作用。对结焦生长动力学模型的发展进行了总结和比较，以期对焦炭的形成机理有更深刻的认识。

2）作者重点总结了防止结焦的途径，包括共输送还原剂气体、促进剂和支撑工程等。并详细阐述了每种方法的优点和局限性，揭示了每种策略背后独特的工作机制。此外，总结了单原子/位和受限金属团簇策略的最新进展。对失活催化剂的再生也进行了探讨，这对催化剂的除焦和金属分散有直接影响。

3）作者最后提出了进一步降低Pt基催化剂结焦影响的三个策略：i）活性中心设计：活性中心的几何形状被证实是控制结焦的关键因素；ii）焦炭迁移：焦炭的形成在PDH过程中是不可避免的，因此，在催化剂再生前可容纳更多的焦炭是延长催化剂寿命的有效途径；iii）从分子水平上揭示焦炭动力学和无序焦与石墨焦之间的转化。

参考文献

Zan Lian, et al, Coke Deposition on Pt-Based Catalysts in Propane Direct Dehydrogenation: Kinetics, Suppression, and Elimination, ACS Catal. 2021

DOI: 10.1021/acscatal.1c00331

https://doi.org/10.1021/acscatal.1c00331