PtSnAl2O3MCM-41催化剂丙烷脱氢反应性能
负载型PtSn/α-Al2O3催化剂虽已广泛地应用于烷烃脱氢反应, 但在高温和低氢分压的反应条件下, 催化剂易因积炭、烧结等而快速失活. 为改善PtSn催化剂的脱氢催化性能, 对在PtSn/α-Al2O3催化剂中引入碱性助剂, 或用酸性较弱的SiO2以及用一定组成和结构的微孔分子筛作为催化剂载体等已进行了较多的研究. 迄今, 有关介孔结构材料为载体的金属脱氢催化剂的研究很少.
南京大学化学化工学院范以宁等人用微型催化反应装置评价, 并结合X-射线粉末衍射(XRD)、表面积和孔结构测试、程序升温还原(TPR)、氢化学吸附和热重分析等方法研究了负载型PtSn/α-Al2O3,PtSn/MCM-41和PtSn/Al2O3/MCM-41催化剂的丙烷脱氢反应催化性能. 发现PtSn/Al2O3/MCM-41催化剂具有较PtSn/MCM-41催化剂高的丙烷脱氢反应活性和较PtSn/α-Al2O3催化剂高的反应稳定性. 实验结果表明, 纯硅MCM-41载体表面的锡物种因与载体相互作用较弱故易被还原, 导致铂金属分散度和催化剂的丙烷脱氢活性较低. 用Al2O3修饰MCM-41可以增强Sn物种与Al2O3/MCM-41载体之间的相互作用, 提高PtSn/Al2O3/MCM-41催化剂铂金属分散度和丙烷脱氢催化活性.并且,积炭后的PtSn/Al2O3/MCM-41催化剂具有较高的铂金属表面裸露度, 故具有较高的丙烷脱氢反应稳定性. PtSn/Al2O3/MCM-41催化剂优良的丙烷脱氢催化性能可能不仅与Sn-载体Al2O3/MCM-41较强的相互作用有关, 而且与Al2O3/MCM-41载体的介孔结构有关.