SCMs|孤立Pt位点于Pt-Sn、Pt-Zn配位的PtSnZn有序金属间化合物选择性催化丙烷脱氢

随着页岩气的大规模开采，丙烷脱氢制丙烯日益重要。

近日，清华大学李亚栋教授和深圳大学叶陈良博士等人在Science China Materials发表研究论文，以Al₂O₃为载体，结合强静电吸附法和程序升温还原法合成了-0.9 nm PtSnZn有序金属间化合物团簇（PtSnZn/Al₂O₃），在丙烷脱氢反应中表现出优异的催化性能。

本文要点：

1) PtSnZn金属间化合物的结构形成主要受动力学控制，Pt原子被Sn和Zn完全孤立，形成Pt-Sn和Pt-Zn原子对。

2) 所制备的PtSnZn/Al₂O₃在丙烷脱氢反应中表现出优异的催化性能，丙烯选择性高达~100%，并且在长周期稳定性测试中丙烷转化率维持在40%以上，远远优于Pt/Al₂O₃、PtSn/Al₂O₃和PtZn/Al₂O₃催化剂。

3) 实验结果和理论计算表明，Sn 5p和Zn 4s与Pt 5d轨道的杂化使得Pt d带中心远离费米能级（-2.81 eV），这在丙烷脱氢反应中会降低催化剂对丙烯的吸附能和抑制深度脱氢反应，使得PtSnZn/Al₂O₃催化剂表现出高丙烯选择性和稳定性。

文章信息

Ye C., Peng M., Li Y., et al. Atomically dispersed Pt in ordered PtSnZn intermetallic with Pt-Sn and Pt-Zn pairs for selective propane dehydrogenation. Sci. China Mater. (2022).https://doi.org/10.1007/s40843-022-2251-8

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