现代化工2024,Vol.44Issue(2) :131-136.DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.025

IrSn双金属催化剂催化丙烷脱氢机理研究

Mechanism of IrSn bimetallic catalyst in catalyzing propane dehydrogenation

王明山 马瑞 周博 解晓伟
现代化工2024,Vol.44Issue(2) :131-136.DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2024.02.025

IrSn双金属催化剂催化丙烷脱氢机理研究

Mechanism of IrSn bimetallic catalyst in catalyzing propane dehydrogenation

王明山 1马瑞 2周博 2解晓伟3
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作者信息

  • 1. 广东工业大学轻工化工学院,广东广州 510006;化学与精细化工广东省实验室,广东 汕头 515000
  • 2. 化学与精细化工广东省实验室,广东 汕头 515000
  • 3. 广东工业大学轻工化工学院,广东广州 510006
  • 折叠

摘要

为解决传统PtSn催化剂在丙烷脱氢(PDH)中结构不稳定导致的失活问题,通过原位转变法设计了一种表面富集SnOx的高效丙烷脱氢催化剂Ir@SnOx-S.结果表明,与浸渍法制备的IrSn-S相比,Ir@SnOx-S催化剂丙烷转化率增加52.8%,同时表现出97%的丙烯选择性,在连续的循环测试中保持了高度稳定的催化性能.通过XRD、XPS、TEM和原位红外等表征手段对2种催化剂进行结构分析发现,在Ir@SnOx-S催化剂表面生成了 SnOx富集层,该物种与Ir之间产生强烈的电子交互作用,诱导生成高活性的表面Irδ+物种,进而提升了丙烷活化的转化频率.

Abstract

In order to solve the deactivation problem of traditional PtSn catalysts caused by the unstable structure during propane dehydrogenation(PDH),Ir@SnOx-S,an efficient catalyst with a surface covered by SnOx,is designed via in-situ transition method.Compared with IrSn-S catalyst prepared via impregnation method,the prepared Ir@SnOx-S catalyst can increase the conversion rate of propane by 52.8%and deliver a 97%of propylene selectivity,while maintaining a highly stable catalytic performance in continuous cycle tests.The structures of these two catalysts are analyzed by means of XRD,XPS,TEM and in-situ infrared.It is indicated that the SnOx species enriched layer is formed on the surface of Ir@SnOx-S.Strong electronic interaction takes place between SnOx species and Ir,which induces the formation of highly active surface Irδ+species for Ir@SnOx-S catalyst,further increasing the conversion frequency of propane activation.

关键词

丙烷脱氢/双金属催化剂/合成/稳定性/构效关系

Key words

propane dehydrogenation/bimetallic catalyst/synthesis/stability/relationship between structure and performance

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基金项目

国家自然科学基金(22172037)

国家自然科学基金(22102060)

广东省自然科学基金面上项目(2023A1515010971)

化学与精细化工广东省实验室青年人才引进项目(1911023)

化学与精细化工广东省实验室青年人才引进项目(2111001)

出版年

2024
现代化工
中国化工信息中心

现代化工

CSTPCD北大核心
影响因子:0.553
ISSN:0253-4320
参考文献量9
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