改善丙烷脫氫催化劑中Pt的用量是提高生產(chǎn)丙烯效率和可持續(xù)性的關(guān)鍵，目前人們所知比較常用的催化劑降低Pt用量的策略包括使用載體使用種類更加豐富的金屬，提高活性和穩(wěn)定性的同時降低Pt的擔載量。
有鑒于此，斯坦福大學Matteo Cargnello、Simon R. Bare等報道通過膠體合成策略控制催化劑的粒徑和活性相的組成，發(fā)現(xiàn)Pt/Cu合金納米粒子擔載到Al2O3載體的催化劑相比于Pt/Al2O3催化劑，能夠提高低溫丙烷脫氫催化反應速率。
研究結(jié)果表明催化活性增強與較高的表面Cu有關(guān)，以及形成Pt富集的核心和Cu富集的殼，以及單獨的Pt位點，提高的本征催化活性。
（2）
但是，因為動態(tài)金屬擴散過程導致合金結(jié)構(gòu)變得更加均勻，因此隨著反應的進行，反應速率降低。當加入過量氫氣，只能部分阻礙這種轉(zhuǎn)化過程。但是，加入Co后形成的三元Pt/Cu/Co催化劑能夠穩(wěn)定表面結(jié)構(gòu)，提供穩(wěn)定的催化活性和比Pt/Cu更高的反應速率。催化劑的這種結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系有助于開發(fā)丙烷脫氫性能更好的催化劑，并且降低Pt催化劑的用量，顯著改善制備丙烯的催化劑熱穩(wěn)定性。
參考文獻
Baraa Werghi, Shikha Saini, Pin-Hung Chung, Abinash Kumar, Amani M. Ebrahim, Kristen Abels, Miaofang Chi, Frank Abild-Pedersen, Simon R. Bare*, and Matteo Cargnello*, Dynamic Behavior of Pt Multimetallic Alloys for Active and Stable Propane Dehydrogenation Catalysts, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c09424
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c09424
