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陆安慧团队在丙烷催化转化研究方向取得进展

时间:2015-12-01 08:06来源: 作者:精细化工国家重点实验室 点击:

 

      页岩气的急速开采推动了以天然气替代石油的资源革命。除主组分甲烷外,页岩气中还包含大量乙烷、丙烷等轻质烷烃资源,将这些储量丰富的碳资源直接转化为化学品有望革新以原油为基础的化学工业。催化脱氢制烯烃是丙烷资源高效、清洁利用的重要途径,其中高比表面积Al2O3负载的Pt系催化剂应用最为广泛。然而,在苛刻的脱氢条件下,由积碳和烧结引发的Pt系催化剂的失活仍然是该反应亟待解决的难题。

      精细化工国家重点实验室陆安慧教授领导的“先进能源材料”课题组多年来致力于碳、氧化物、金属等纳米结构的可控合成及其在能源领域的应用研究。针对多相催化应用最为广泛的Al2O3载体控制合成,已取得了部分前期成果(ACS Nano 2013, 7, 4902; Chem. Comm. 2015, DOI: 10.1039/c5cc06480e)。最近,该团队研究人员从富含不饱和配位Al3+的g-Al2O3纳米片合成创新出发,实现了PtSn纳米簇的二维分散和稳定,设计出具有高反应活性和产物选择性、优越抗积碳和抗烧结稳定性的PtSn/g-Al2O3丙烷脱氢催化剂,各项指标远超现有商业g-Al2O3纳米颗粒负载的PtSn催化剂。本研究通过载体结构的创新有效改善了Pt系丙烷脱氢催化剂的反应稳定性,实现了物理限制、化学锚定和动力学控制全方位的高稳定催化剂设计理念,为高效贵金属催化剂的研制提供了新思路。相关研究成果以“Al2O3Nanosheets Rich in Pentacoordinate Al3+Ions Stabilize Pt-SnClusters for Propane Dehydrogenation”为题发表在Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 13994-13998,被审稿人评选为VIP文章。该研究工作得到了国家自然科学基金委和大连理工大学的资助支持。

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