厦门大学和中国科学技术大学的研究人员创制出寿命高达5500小时以上的超高稳定性催化剂,可在近热力学平衡收率条件下,高选择性催化丙烷等低碳烷烃直接脱氢制取对应烯烃。3月1日,相关研究成果发表在《科学》上。
烷烃直接脱氢是工业制烯烃的重要途径,但由于反应需在苛刻的高温条件下进行,商业化烷烃脱氢催化剂面临易烧结、易积碳、催化剂需频繁再生等问题。
基于此,研究团队提出“原位动态构建活性位”的概念,设计出高度稳定的催化剂,为超稳、高效单原子催化剂的设计和合成提供了新的思路。
该研究的突破在于,新型催化剂可有效规避积碳生成,无需额外添加氢气以抑制积碳,也无需通过空气烧焦频繁再生,使过程更简便且更加绿色。以纯丙烷为反应原料,该催化剂在550℃的近工业反应条件下长达5500小时的连续测试中活性和选择性均保持稳定。在600℃高丙烷转化率下,该催化剂可连续稳定运行1200小时以上。