浙江師范大學的丙烷脫氫制丙烯研究獲進展

近日,浙江師范大學的研究團隊開發了以TS-1分子篩為載體的Pt基催化劑(Pt/TS-1)并用于丙烷非氧化脫氫制丙烯(PDH)反應。該催化劑可以提高反應穩定性和丙烯選擇性。相關研究成果發表于《化學工程雜志》。

在PDH反應中,由于高溫導致的積炭和活性中心燒結會導致工業催化劑出現失活現象,同時烴類裂解也會導致丙烯選擇性下降。因此,選用酸性適宜的分子篩催化劑,并研究其對Pt物種理化性質的影響,對于新型催化劑的開發具有重要意義。

該團隊研究不同骨架鈦含量的Pt/TS-1與Pt/S-1催化劑用于PDH反應,通過實驗與理論模擬相結合的方法,發現骨架鈦物種的引入可以對Pt起到良好的錨定作用,并影響Pt/TS-1催化劑的結構和催化性能,不僅可以提高Pt物種分散度,還可以提高其電子云密度。一方面,Pt物種分散度的提高有助于提高丙烷脫氫制丙烯的活性;另一方面,Pt物種電子云密度的提高有助于產物丙烯從催化劑上脫附,從而抑制丙烯進一步發生裂解反應。此外,具有較弱酸性的Pt/TS-1-50表現出比強酸性的Pt/H-ZSM-5和Pt/γ-Al2O3更高的丙烯選擇性和穩定性。在反應和催化劑再生過程中,高溫條件并不會使催化劑中Pt發生燒結。

該研究可為開發新型PDH催化劑提供借鑒。