物理科技生物学-PHYICA

使用纳米级串联催化剂在脱氢过程中从丙烷中获玉蒲团完整版得更多丙烯

纳米技术 2021-10-17 23:58:25

作者:鲍勃·伊尔卡,物理

(同organic)有机 串联催化剂模型

(一)三个串联催化剂模型,包括微孔In2O3选择性H2燃烧催化剂(绿色)和铂/氧化铝丙烷脱氢催化剂(红色铂纳米粒子、蓝色氧化铝粒子)

串联催化剂模型3,(Pt/al2o 3)@ 35cin2o 3(in2o 3沉积35次循环),具有约2-nm In2O3外涂层和2

0-到2

3纳米铂纳米粒子,性能最佳

(二)铂/三氧化二铝@35cIn2O3的串联PDH-SHC反应方案

铂上发生偏二氢氧化物,SHC消耗In2O3涂层上的氢,将反应推向高丙烯产率

O2迅速与生成的In2O3-x反应,最大限度地减少铂上不希望的燃烧

保护层还稳定了铂纳米粒子,防止其在反应过程中聚集

学分:科学(2021)

DOI: 10

1126/科学

abd4441 西北大学的一组研究人员开发了一种纳米级串联催化剂,可以在脱氢过程中从丙烷中提取更多的丙烯

在他们发表在《科学》杂志上的论文中,该小组描述了他们的方法和他们在使用中发现的改进

天津大学的裴春雷和龚金龙在同一期杂志上发表了一篇观点文章,概述了串联催化的好处和伊利诺伊州团队所做的工作

多年来,使用化学方法生产产品的企业发现,减少生产产品所需的步骤通常会节省资金

这使得化学家们开始研究将多个步骤整合到单个反应中的可能性——这种串联反应包括顺序动作,以产生期望的结果

在这项新的努力中,研究人员开发了一种串联反应,以减少丙烷脱氢过程中生产丙烯所需的步骤数,从而提高了产率

丙烯是一种气态烃,用于制造几种聚合物

这项工作包括开发一种纳米尺度的催化剂,这种催化剂使用一层保护层来增加氢原子的表面氧化——保护层大约有2纳米厚

为了制造保护层,研究人员使用原子层沉积作为在铂/氧化铝(一种已知的丙烷脱氢催化剂)上生长氧化铟的方法

这导致了通过表面氢原子转移的磁畴耦合——这导致丙烷通过铂脱氢成丙烯,并增加了氧化铟的氢燃烧

研究人员指出,氧化得到了改善,这是由于在外涂层中形成的孔允许铂纳米颗粒更大程度地暴露出来——表面上的氢原子在铂-氧化铟界面上被更好地氧化

研究人员发现,使用他们的串联催化剂导致75%的丙烯选择性和40%的丙烷转化率,提高产量约30%

裴和龚认为,这一结果应该会激发工业界和学术界的进一步工作,因为它可能会被用于许多其他应用

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