福州大学团队破解丙烷脱氢制丙烯催化剂再生难题

福州大学团队破解丙烷脱氢制丙烯催化剂再生难题

相关成果在国外顶级学术期刊上发表，将促进丙烷脱氢产业向低碳化转型升级

东南网4月12日讯（福建日报记者 李珂 蒋丰蔓 通讯员 王忆希） 4月10日，福州大学再次以第一单位在国际顶级学术期刊《Science》上发表研究成果——《A self-regenerating Pt/Ge-MFI zeolite for propane dehydrogenation with high endurance》。

福州大学化工学院、氟氮化工新材料全国重点实验室的鲍晓军教授、朱海波教授课题组，与清源创新实验室、中石化（上海）石油化工研究院有限公司、上海高等研究院（上海光源）等单位在“丙烷脱氢催化剂”方面开展合作研究，取得重大突破。研究团队研制了一种自再生的丙烷脱氢的铂催化剂，实现了催化剂在无氯条件下完全再生，解决了现有再生过程产生大量氯污染物和反应器腐蚀的问题。10日，这项历经6年完成的成果在《Science》发表。福州大学博士研究生洪惠真为该篇论文第一作者，鲍晓军教授、朱海波教授为通讯作者。

如今，页岩气革命为丙烷脱氢制丙烯提供了充足的原料，然而现有的技术中铂催化剂失活后，必须用剧毒的氯气进行再生。团队研制的新型铂催化剂，失活后通过简单的空气焙烧就能恢复活性。相关成果有望开发出新一代绿色催化剂，促进丙烷脱氢产业向低碳化转型升级。

该研究团队围绕创制无氯条件下可再生的Pt基催化剂这一重大课题开展研究，发现Ge-分子筛负载的Pt催化剂具有独特的环境适应能力及Ge-分子筛在氧化气氛中具有奇特的“捕获”Pt的能力，据此提出了一种简单、高效的PDH催化剂制备方法。该催化剂在“脱氢反应-烧炭再生”循环中表现出“Pt8团簇⇌Pt1单原子”动态可逆转化。尤为重要的是，其在800℃氧化环境中连续处理长达10天后，催化剂孔道内的Pt物种依然保持稳定，首次实现了在无氯氧化气氛中超百次的完全再生。该研究成果不仅为烷烃脱氢Pt催化剂的设计和制备提供了科学基础，还为高温抗烧结金属团簇催化剂的研发开辟了新途径。

近年来，福州大学稳步推进高水平科研创新工程，在引领性原创成果产出方面不断取得突破。“十四五”以来，福州大学教师以第一单位（含共同第一作者）或通讯单位发表CNS主刊论文共8篇。