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根據文獻報道，非酸性的二氧化硅載體的Fe位點具有丙烷脫氫（PDH）催化活性，但是目前人們對于位點結構和催化活性之間的明確關系仍不清楚。

有鑒于此，加州大學伯克利分校Alexis T. Bell教授等報道深入研究脫鋁BEA分子篩（DeAlBEA）Fe位點的PDH催化活性。

本文要點：

（1）

通過XAS、UV-Vis、IR光譜表征技術研究吡啶和氘代乙腈的吸附，發現當Fe/Al₀的比例為0.04，能夠形成孤立的Fe位點。這種孤立Fe位點在823 K和15 kPa丙烷氣體作為反應物，PDH催化活性達到213 mol_C3H6/mol_Fe h。當丙烷反應氣體中加入15 kPa H₂，PDH反應速率提高至391 mol_C3H6/mol_Fe h。在兩種反應條件下，丙烯的選擇性都達到99 %。

（2）

通過d₃乙腈IR紅外光譜表征，發現開放Lewis酸位點（(?Si–O?)₂Fe³⁺–OH）是PDH的活性位點，但是當Fe/Al₀比例增加，Br?nsted酸位點（≡Fe³⁺–O(H)–Si≡）產生丙烷裂解。向丙烷加入H₂的PDH反應動力學實驗表明H₂通過增強丙烷吸附強度，增強0.04FeDeAlBEA的反應活性。

參考文獻

Afnan Alghannam and Alexis T. Bell*, Effects of Cofeeding Hydrogen on Propane Dehydrogenation Catalyzed by Isolated Iron Sites Incorporated into Dealuminated BEA, J. Am. Chem. Soc. 2025

DOI: 10.1021/jacs.4c12344

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c12344