高稳定烷烃脱氢催化剂研究方面取得进展

雷克儿

上海光源姜政研究员（现中国科学技术大学教授）等利用铟元素在反应条件下的动态迁移特性和铑单原子的高效C-H键活化能力，创制出高达5500小时以上寿命的超高稳定性In/Rh@S-1催化剂，在近热力学平衡收率条件下高选择性催化丙烷等低碳烷烃直接脱氢制取对应烯烃。相关成果以“Stable anchoring of single rhodium atoms by indium in zeolite alkane dehydrogenation catalysts”为题于2024年3月1日发表在Science 期刊 (2024, 383, 998-1004)。

　　低碳烯烃是合成纤维、橡胶、塑料等诸多大宗化工产品的基础原料，全球年需求量超过3亿吨。烷烃直接脱氢是工业制烯烃的重要途径，目前商业技术主要掌握在欧美企业，包括UOP公司的Oleflex工艺、Lummus公司的Catofin工艺等。由于反应须在苛刻的高温条件下进行，商业化烷烃脱氢催化剂（Pt基和Cr基催化剂）仍面临易烧结、易积碳、催化剂需频繁再生以及由此带来的高能耗、高排放等一系列问题。因此，创制具有自主知识产权的超高稳定性催化剂，开发新一代烷烃直接脱氢技术并推进其产业化是重中之重。