浙江师范大学的丙烷脱氢制丙烯研究获进展

近日,浙江师范大学的研究团队开发了以TS-1分子筛为载体的Pt基催化剂(Pt/TS-1)并用于丙烷非氧化脱氢制丙烯(PDH)反应。该催化剂可以提高反应稳定性和丙烯选择性。相关研究成果发表于《化学工程杂志》。

在PDH反应中,由于高温导致的积炭和活性中心烧结会导致工业催化剂出现失活现象,同时烃类裂解也会导致丙烯选择性下降。因此,选用酸性适宜的分子筛催化剂,并研究其对Pt物种理化性质的影响,对于新型催化剂的开发具有重要意义。

该团队研究不同骨架钛含量的Pt/TS-1与Pt/S-1催化剂用于PDH反应,通过实验与理论模拟相结合的方法,发现骨架钛物种的引入可以对Pt起到良好的锚定作用,并影响Pt/TS-1催化剂的结构和催化性能,不仅可以提高Pt物种分散度,还可以提高其电子云密度。一方面,Pt物种分散度的提高有助于提高丙烷脱氢制丙烯的活性;另一方面,Pt物种电子云密度的提高有助于产物丙烯从催化剂上脱附,从而抑制丙烯进一步发生裂解反应。此外,具有较弱酸性的Pt/TS-1-50表现出比强酸性的Pt/H-ZSM-5和Pt/γ-Al2O3更高的丙烯选择性和稳定性。在反应和催化剂再生过程中,高温条件并不会使催化剂中Pt发生烧结。

该研究可为开发新型PDH催化剂提供借鉴。