JACS：PtFe孤立位点稳定Pt实现优异的丙烷脱氢
纳米技术
丙烯被大规模用于制造聚丙烯和多种大宗化学品，目前越来越多地通过催化丙烷脱氢（PDH）反应来生产。原子级分散的铂（Pt）已成为一种很有前景的丙烷脱氢催化剂；然而，在高温下稳定原子级分散的铂是一项具有挑战性的任务。
有鉴于此，加州大学伯克利分校Alexis T. Bell教授等报道使用具有较高的Fe含量的脱铝β分子筛载体稳定孤立的Pt原子，这些Pt原子能够通过Pt–Fe化学键稳定的锚定在分子筛载体上。
本文要点：
（1）
孤立的Pt–Fe位点展现了优异的丙烷脱氢性能，在823 K和H2存在的气氛，实现了较高的丙烯表观正向速率系数（404.8–26.4 molC3H6 molPt-1 bar-1 s-1）以及高选择性（≥96%）。
（2）
通过对一系列不同Pt负载量的丙烷脱氢反应速率的动力学表征，结果表明原子级分散的Pt催化丙烯生成的速率与氢气的分压无关，但是在高Pt负载量下形成的金属Pt cluster簇催化该反应时，对氢气分压有轻微的负相关的变化关系。
通过吸附CO红外光谱、XAS以及HAADF-STEM证实，随着Pt负载量的变化，Pt物种形态也发生了变化，这表明观察到的动力学随Pt的分散状态的变化是因为反应机理的改变。
参考文献
Afnan Alghannam, Alexander J. Pattison, Sonali Das, Chaochao Dun, Peter Ercius, Jeffrey J. Urban, Bruce C. Gates, and Alexis T. Bell*, Unraveling the Unique Behavior of Atomically Dispersed Pt on Zeolite Fe-DeAlBEA for Catalyzing Propane Dehydrogenation with Cofed Hydrogen, J. Am. Chem. Soc. 2025
DOI: 10.1021/jacs.5c01730
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c01730
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