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<較小Pt粒徑的Pt/SBA-15二氯丙烷具有更高的脫氫活性>
  

  研究發(fā)現(xiàn),較小Pt粒徑的Pt/SBA-15二氯丙烷具有更高的二氯丙烷脫氫活性,但其結焦速率、積炭選擇性和結焦量較高,使其丙烯選擇性下降。造成這種差異的原因可能是不同Pt粒子大小二氯丙烷催化劑的暴露晶面不同。采用實驗和DFT計算的方法研究Pt基二氯丙烷的粒子大小對PDH反應機制和動力學的影響,結果表明,Pt基二氯丙烷在PDH反應中對C-H鍵和C-C鍵的活化是結構敏感性反應。以(211)晶面為主的小粒徑Pt團簇具有較低的脫氫能壘,表現(xiàn)出較高的本征活性,而以(111)晶面為主的較大粒徑Pt團簇與丙烯的結合強度較弱,使得丙烯中C-H鍵活化能壘增加,進而降低丙烯深度脫氫反應活性,提高丙烯的選擇性。
  Pt粒徑的大小不僅會影響PDH反應活性、結焦速率,還會影響焦炭生成的位置和積炭類型。研究表明,小尺寸(1.5-2nm) Pt粒子在PDH反應過程中傾向于形成大量的石墨類積炭,而這些焦炭會轉移到載體上;大尺寸(51 Onm)Pt粒子上也會形成石墨類積炭,但不會轉移到載體上,而會形成納米層包裹在金屬Pt的表面。研究了Pt粒徑對PDH過程中生成焦炭的影響。在較小Pt粒徑的二氯丙烷上,結焦速率快,焦炭石墨化程度高;相反,在Pt粒徑較大的二氯丙烷上,金屬上的結焦速率慢,焦炭石墨化程度低。這可能是由于不同粒徑的Pt顆粒具有不同的暴露晶面,導致其PDH反應活性不同。究Mg(Al)0載體的焙燒溫度對PtIn/Mg(Al)0二氯丙烷在PDH反應中的影響。結果表明,載體的焙燒溫度對PtIn/Mg(Al)0二氯丙烷的結構、表面酸性質(zhì)、金屬粒徑、比表面積和In物種有顯著的影響。焙燒溫度為600℃所制備的PtIn/Mg(A1)0的催化性能和穩(wěn)定性最好,經(jīng)過5次再生循環(huán)后,二氯丙烷的初始轉化率和最終轉化率仍可分別達到64.6%和45.6%,丙烯選擇性為93.1%這是因為焙燒溫度為600℃下制備的Mg(Al)0載體中的強酸中心最少,平均金屬粒徑最小、比表面積最大、堵塞催化活性位點的In。物種最少,Pt顆粒具有最佳的還原性和分散度,以及最低的積炭量。但是當焙燒溫度為900℃時,載體比表面積下降,酸性增強。物種比例提高,不利于PDH反應。
  由此可見,較小粒徑的Pt基二氯丙烷具有較高的PDH反應活性,但其積炭生成反應速率快,丙烯選擇性較低,適宜Pt粒子大小的二氯丙烷是增強丙烯收率的關鍵。http://jxtgly.cn

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