封装在沸石内的亚纳米双金属Pt-Zn团簇催化剂具有优异的丙烷脱氢能

丙烷脱氢制丙烯（PDH）前景广阔，但目前工业上广泛使用的Pt基催化剂存在稳定性差和选择性低的问题。日前，我国吉林大学和厦门大学的研究人员报道采用配体保护直接氢还原方法制备亚纳米双金属Pt-Zn团簇封装在silicalite-1（S-1）沸石内的催化剂，具有优异的PDH性能（Angew Chem Int Ed，2020）。 研究发现，Zn的引入能显著提高Pt团簇的稳定性，制备的PtZn4@S-1-H催化剂丙烯选择性高达99.3%，即使在运行13000min后（WHSV=3.6h-1），也未观察到明显的失活，失活常数仅为0.001h-1。该催化剂同时也有较高的活性。此外也发现，将Cs+离子引入沸石可以提高催化剂的再生稳定性，在连续四个循环后催化活性保持不变。单原子催化剂和亚纳米团簇催化剂是当前催化剂研究中的两个热门领域，然而单原子催化剂有点被神话了。亚纳米团簇的尺寸相对较大（但比传统的纳米颗粒要小），虽然在催化反应中原子利用率不能100%，但其稳定性相对单原子来说更好，同时负载量可以做的比较高，使得高活性及高稳定性两者可以兼得。