天津大学巩金龙团队在非贵金属丙烷脱氢催化剂研究中取得重要突破

天津大学巩金龙团队在非贵金属丙烷脱氢催化剂研究中取得重要突破

天津大学巩金龙教授团队在非贵金属丙烷脱氢催化剂研究领域取得重要突破。通过理论和实验相结合的方法，研究团队揭示了催化剂微观结构与反应选择性之间的内在联系，为开发高效、低成本的丙烷脱氢催化剂提供了新的思路。

虽然非贵金属催化剂被认为是具有前景的丙烷脱氢催化剂，但如何提高丙烯选择性仍然是一个重大挑战，需要对催化剂的微环境进行精细调控。

天津大学巩金龙教授、赵志坚教授等人通过理论和实验方法，系统研究了三种常见的丙烷脱氢金属催化剂（Pt、Pd、Ni）。研究发现，Ni催化剂选择性较低的原因在于Ni原子间距离（Δd）较小，容易发生副反应。通过形成金属间合金可以改变Δd，从而调控催化剂的微环境。这种描述符被称为"孤立度"（degree-of-isolation）。

研究团队建立了孤立度与选择性之间的火山形曲线，可以直接预测催化剂的丙烯选择性。他们发现，丙烯选择性的优化涉及两种竞争因素：直接脱附和进一步脱氢。优化后的NiIn催化剂表现出优异的性能，其丙烷脱氢催化反应的丙烯选择性超过91%。

这项研究不仅揭示了Ni基催化剂在丙烷脱氢反应中的Sabatier机理，更为重要的是，它展示了微环境调控在催化剂设计中的关键作用。

本文原文来自nanoer.net

参考文献：
Xin Chang, Zhenpu Lu, Ran Luo, Xianhui Wang, Guodong Sun, Donglong Fu, Zhi-Jian Zhao, Jinlong Gong, Microenvironment engineering of non-noble metal alloy for selective propane dehydrogenation, Chem 2024
DOI:10.1016/j.chempr.2024.08.017
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2451929424004327