JACS：Pt合金在丙烷脱氢催化中的动态变化

JACS：Pt合金在丙烷脱氢催化中的动态变化

改善丙烷脱氢催化剂中Pt的用量是提高生产丙烯效率和可持续性的关键，目前人们所知比较常用的催化剂降低Pt用量的策略包括使用载体使用种类更加丰富的金属，提高活性和稳定性的同时降低Pt的担载量。           

有鉴于此，斯坦福大学Matteo Cargnello、Simon R. Bare等报道通过胶体合成策略控制催化剂的粒径和活性相的组成，发现Pt/Cu合金纳米粒子担载到Al2O3载体的催化剂相比于Pt/Al2O3催化剂，能够提高低温丙烷脱氢催化反应速率。               

本文要点1）研究结果表明催化活性增强与较高的表面Cu有关，以及形成Pt富集的核心和Cu富集的壳，以及单独的Pt位点，提高的本征催化活性。          

 2）但是，因为动态金属扩散过程导致合金结构变得更加均匀，因此随着反应的进行，反应速率降低。当加入过量氢气，只能部分阻碍这种转化过程。但是，加入Co后形成的三元Pt/Cu/Co催化剂能够稳定表面结构，提供稳定的催化活性和比Pt/Cu更高的反应速率。催化剂的这种结构-性能关系有助于开发丙烷脱氢性能更好的催化剂，并且降低Pt催化剂的用量，显著改善制备丙烯的催化剂热稳定性。 

参考文献Baraa Werghi, Shikha Saini, Pin-Hung Chung, Abinash Kumar, Amani M. Ebrahim, Kristen Abels, Miaofang Chi, Frank Abild-Pedersen, Simon R. Bare*, and Matteo Cargnello*, Dynamic Behavior of Pt Multimetallic Alloys for Active and Stable Propane Dehydrogenation Catalysts, J. Am. Chem. Soc. 2024    

DOI: 10.1021/jacs.4c09424

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c09424