近期,浙江大學(xué)的孟祥舉、王亮以及肖豐收和中科院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所的鄭安民等人聯(lián)合研發(fā)了新型催化劑,在丙烷有氧脫氫中展示出了高活性和高選擇性的特點。
研究團隊開發(fā)出具有特定孤立硼配位環(huán)境的沸石分子篩催化材料,在丙烷氧化脫氫反應(yīng)中顯示出優(yōu)異的催化性能。發(fā)現(xiàn)在純硅MFI沸石中構(gòu)筑的孤立硼中心(BS-1),對丙烷脫氫具有優(yōu)異的催化活性和選擇性,其性能遠超傳統(tǒng)的負(fù)載型氧化硼催化材料。在丙烷脫氫反應(yīng)中,硼雙羥基和其中一個硅羥基協(xié)同可以同時活化丙烷和氧氣分子,形成穩(wěn)定的中間體并進一步轉(zhuǎn)化為丙烯,其反應(yīng)能壘明顯優(yōu)于硼單羥基結(jié)構(gòu)。另外,Si-O-B鍵在反應(yīng)過程中的可逆水解-縮合過程,有效抑制了沸石分子篩的脫硼形成水溶性的硼酸,大幅度地提高了BS-1的穩(wěn)定性和催化劑壽命。
2021年04月02日,相關(guān)成果以題為“Isolated boron in zeolite for oxidative dehydrogenation of propane”的文章在線發(fā)表在Science上。