乙烷无氧化脱氢（NDE）稳定催化剂的研究一直受到副反应结焦和活性组份热烧结的严重挑战。
近日，美国马里兰大学Dongxia Liu，天津工业大学孟建强教授报道了一种具有高外表面积、高末端硅醇/钛醇(−OH)基团、低酸度和高Pt分散度的催化剂载体，以实现高稳定性、高活性和高选择性的NDE过程。
文章要点
1）Pt/M-TS-1催化剂由亚纳米铂（Pt）物种（即单原子和团簇）组成，以二维（2D）多层钛硅沸石-1（M-TS-1）沸石纳米片为载体。
2）单胞或近单胞厚度的2D沸石纳米片（∼2−3 nm）是一种新兴的沸石材料。2D沸石中极薄的晶片会产生很高的外表面积（高达总表面积的50%，而微米级3D沸石仅为2%），并将大部分活性中心暴露在外表面，从而有利于催化反应中的吸附和传质。开发的超薄（∼3 nm）TS-1纳米薄片具有高的外表面积、高的末端−OH基团和弱的路易斯酸中心。第一个特性增强了催化剂载体中的分子传输。前两种性质的结合促进了活性中心的分散和金属−载体相互作用。最后一个特性可以防止副反应，避免结焦，并产生最佳的Pt锚定，从而使Pt物种分散良好，防止热烧结。
3）研究人员考察了Pt/M-TS-1纳米片催化剂与其它3D和2D沸石负载的Pt催化剂的NDE性能。结果显示，在所有催化剂中，Pt/M-TS-1纳米片催化剂在NDE反应中表现出持久的催化活性和高的乙烯选择性。
参考文献
Ying Pan, et al, Titanium Silicalite‑1 Nanosheet-Supported Platinum for Non-oxidative Ethane Dehydrogenation, ACS Catal. 2021
DOI: 10.1021/acscatal.1c02676
https://doi.org/10.1021/acscatal.1c02676
