美國西北大學的丙烷氧化脫氫制丙烯串聯催化劑研究獲進展

美國西北大學的研究團隊開發了一種新型串聯催化劑用于丙烷氧化脫氫制丙烯，在溫度為450 ℃時催化效果良好，丙烷轉化率為40%，丙烯選擇性為75%。

傳統丙烷脫氫(PDH)需要高溫才能達到工業可行的丙烯收率，常規工藝溫度約600 ℃。丙烷氧化脫氫可在較低溫度下生成丙烯，且可通過動力學而非熱力學來控制反應，選擇性更高。但是該方法會出現大量丙烷燃燒，且丙烯收率低。

西北大學開發的催化劑以Al2O3球體上的Pt納米粒子為核，在其表面通過原子層沉積(ALD)生長約2 nm的In2O3為殼組成，In2O3的分層使Pt納米粒子部分暴露，從而使In2O3與Pt粒子非常接近，形成串聯催化劑。丙烷與Pt催化劑接觸后脫氫，氫原子可擴散到In2O3表面生成水。

該串聯催化劑可將氫原子快速與氧結合生成水，避免了氧氣氧化Pt表面的丙烷或丙烯。采用該催化劑可在低溫下進行氧化脫氫，而且不需要進行傳統PDH工藝的連續再加熱。串聯催化劑設計方式可以避免Pt燒結，延長了催化劑使用壽命且無需再生。