PtSn-Mg(Zn)AlO催化剂应用于乙烷脱氢反应研究

作者：吴小平; 王晨光^*; 张琦; 刘琪英; 张兴华; 马隆龙

来源：化工学报, 2019, 70(11): 4268-4277.

• 化学过程
• Zn改性
• 催化剂载体
• 镁铝水滑石
• 催化剂
• PtSn
• 乙烷脱氢

采用阴离子交换法合成了一系列不同Zn和Pt含量的PtSn-Mg (Zn) AlO催化剂用于乙烷脱氢反应。实验结果表明,在水滑石载体中掺杂少量的Zn对乙烷脱氢反应有明显影响。当Zn含量为2%(质量)时Pt基催化剂活性性能最优,在550℃时乙烷初始转化率达到27.1%,2 h平均转化率为21.6%。BET和SEM结果表明PtSn-Mg(Zn) AlO催化剂比PtSn-MgAlO催化剂比表面积更大,TEM结果显示,PtSn-Mg(Zn) AlO催化剂和PtSn-MgAlO催化剂的金属颗粒的平均直径分别为(1.49±0.31) nm和(2.0±0.23) nm,说明Zn的掺杂在一定程度上改变了催化剂的结构,能减小Pt颗粒的尺寸,更好地分散Pt颗粒,从而改善乙烷催化脱氢反应性能。此外,考察温度对乙烷脱氢反应性能影响,发现温度越高乙烷初始转化率越高,但催化剂越易失活;考察Pt负载量对乙烷脱氢反应性能的影响,发现增加Pt含量并不能使乙烷转化率得到相应倍数的增加,即增加Pt含量反而使Pt的利用率降低了,因此适量降低PtSn-Mg(2-Zn) AlO催化剂中Pt含量对研究乙烷脱氢反应有深远意义。

• 单位
  中国科学院; 中国科学院广州能源研究所