【解读】ACS Catal.：Ce辅助限域效应对丙烷脱氢过程中PtIn催化剂的增强作用

主要观点总结

福州大学谭理课题组在丙烷脱氢反应中研究PtIn催化剂的增强作用，通过Ce辅助限域策略提高了PtIn催化剂的稳定性。研究内容包括不同In物种对催化活性的影响、Ce在调控活性位点结构中的作用、以及优化后的PtIn(Ce)三元催化剂的优异性能。该研究受到国家自然科学基金的资助。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

Pt基催化剂在烷烃脱氢反应中广泛应用，提升其在反应条件下的稳定性是构筑稳定PDH催化剂的重要研究方向。

关键观点2: 研究成果

谭理课题组采取一系列调控策略解决丙烷脱氢反应中催化剂的失活问题，有效构建了特定的活性位结构用于PDH反应性能的提升，并报道了一种Ce辅助的限域策略来增强PtIn催化剂在丙烷脱氢过程中的催化稳定性。

关键观点3: 具体策略与实验结果

在最优的PtIn比例下引入不同含量的Ce进行活性测试，发现适量Ce能够显著提高催化剂的稳定性和活性。通过综合性的表征技术，实现了Pt、In和Ce物种和活性之间的构效关系研究。适量的Ce能够抑制In0物种的出现，形成空间上的物理屏障来阻断孤立的Ptδ+活性位点，优化后的Pt活性位点与InCeOx复合氧化物纳米岛之间形成强电子相互作用，有效增强了催化剂活性位结构稳定性。

关键观点4: 研究团队和资助

该研究由福州大学化学学院的王鹏博士和廖华飞硕士共同完成，谭理教授为通讯作者。研究工作得到了国家自然科学基金的资助。

文章预览

导语 Pt基催化剂在烷烃脱氢反应中应用广泛，如何提升催化剂在反应条件下的稳定性始终是构筑稳定的PDH催化剂的重要研究方向之一。近些年来， 福州大学谭理课题组 围绕解决丙烷脱氢反应中催化剂的失活问题采取了一系列的调控策略，有效构建了特定的活性位结构用于PDH反应性能的提升（ Applied Catalysis B: Environmental ,  2022 ,  300 , 120731;  Cell Reports Physical Science ,  2023 ,  4 , 10131;  Chemical Engineering Science ,  2023 ,  269 , 118450;  Fuel ,  2023 ,  354 , 129421;  Fuel ,  2024 , 131730）。近日，该团队报道了一种 Ce辅助的限域策略来增强PtIn催化剂在丙烷脱氢过程中的催化稳定性，从而构建出一种新型的PtIn(Ce)/SiO 2 三元催化剂。该工作以 “ Enhanced PtIn catalyst via Ce-assisted confinement effect in propane dehydrogenation ” 为题发表在 ACS Catalysis  (DOI: 10.1021/acscatal.4c02517)。 前沿科研 ………………………………