本体金属氧化物在丙烷无氧脱氢中的研究进展

作者：于宜辰; 张雨宸; 张耀远^*; 吴芹; 史大昕; 陈康成; 黎汉生^*

来源：应用化学, 2023, 40(06): 789-805.

DOI：10.19894/j.issn.1000-0518.220414

• 丙烷脱氢
• 催化剂
• 多相反应
• 金属氧化物
• 烷烃

丙烯作为基本的化工原料,近年来需求不断增加,传统蒸汽裂解和催化裂化工艺难以满足丙烯需求。丙烷脱氢(PDH)工艺因原料来源丰富、丙烯选择性高和产物简单易分离等优势备受关注。传统PDH催化剂为Pt-Sn/Al2O3和CrOx/Al2O3,但铂基催化剂价格昂贵,铬基催化剂毒性较高。本体金属氧化物(氧化锆、氧化钛、氧化铝、氧化钨、氧化铕和氧化钆)催化剂具有本征活性高、价格低廉和无毒环保等优势,展现出一定的应用前景。基于此,主要从反应机理和催化剂结构性质调控2个方面综述本体金属氧化物在PDH反应中的研究进展。总结发现配位不饱和的金属阳离子(Mcus+)是主要的脱氢活性位点,其浓度可通过晶粒尺寸、晶相、金属掺杂、贵金属纳米粒子负载和还原性气体(氢气、一氧化碳)预处理等方式进行调控,进而提高PDH反应性能。最后,指出在本体金属氧化物基础上耦合其它脱氢活性位点(金属或金属氧化物)是进一步提高PDH催化性能的有效途径。

• 单位
  北京理工大学