由于復雜的合成過程,而且高溫反應過程中活性位點容易團聚,因此設計高活性且穩定的催化位點具有非常大的困難。
有鑒于此,哥倫比亞大學陳經廣(Jingguang G. Chen)院士、布魯克海文國家實驗室Ping Liu等報道兩步合成法,將Pt團簇限域修飾在In-ZSM-5分子篩內。原位表征結果說明In分布在ZSM-5的骨架外,以In+形式存在,Pt團簇能夠穩定在In-ZSM-5內部。
本文要點
(1)
得到的Pt簇限域In-ZSM-5分子篩催化劑具有優異的丙烷轉化性能,丙烯選擇性,催化劑穩定性,性能超過了Pt,In,PtIn合金。
(2)
In+引入ZSM-5分子篩能夠中和Br?nsted酸性位點,從而避免副反應的發生,而且In+能夠調節Pt簇的電子結構,從而有助于丙烷活化和丙烯產物脫附。這種貴金屬團簇和金屬陽離子交換分子篩結合的策略有助于發展穩定的異相催化劑。
參考文獻
Yuan, Y., Huang, E., Hwang, S. et al. Confining platinum clusters in indium-modified ZSM-5 zeolite to promote propane dehydrogenation. Nat Commun 15, 6529 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-50709-y
https://www.nature.com/articles/s41467-024-50709-y