中国团队揭秘丙烷脱氢反应新机制：提高丙烯生产效率的突破

天津大学新能源化工团队在丙烷脱氢制丙烯催化反应机理研究中取得了新的进展。他们提出了一种新的丙烷脱氢反应机制，通过向原料中添加适量的氢气，在氧化物催化剂表面形成活性更强的金属氢化物催化位点，从而提高了丙烯的生产效率。

相关成果1月2日发表于《自然-化学》。

丙烯是一种重要的基础化工原料，广泛应用于制造塑料、合成橡胶和合成纤维等领域。它的下游产品在涂料、医药、电器、汽车等行业中具有重要的应用价值，对国民经济发展起着重要的支撑作用。

丙烷脱氢是目前我国第二大丙烯制备工艺，也是市场占有率增长最快、最具前景的丙烯生产新技术。在这个工艺中，催化剂起着关键的作用。目前，丙烷脱氢常用的催化剂有铂基和铬基两种。铂基催化剂价格昂贵，而铬基催化剂具有毒性，并且容易出现结焦失活的问题，需要频繁再生。丙烷脱氢反应需要高温，这会加剧催化剂的结焦失活问题，限制了生产能力。因此，在不降低催化剂活性的前提下，抑制结焦以降低再生频率对于提高丙烯生产效率非常重要。

天津大学新能源化工团队提出了一种新的丙烷脱氢反应机制，即通过在丙烷原料中添加适量的氢气，使金属氧化物表面形成金属氢化物活性位点。这些新产生的位点参与丙烷脱氢催化循环，不仅抑制了焦炭的产生，还显著提高了催化剂的本征活性，加快了反应进程。

基于这一机制，团队开发了环境友好的负载型氧化镓基催化剂及临氢脱氢工艺，显著提高了丙烷脱氢反应的性能。这些新技术在丙烷转化率、丙烯选择性以及反应和再生稳定性方面优于国际同类产品。

天津大学新能源化工团队在丙烷脱氢制丙烯研究中的这一新进展有望在丙烯生产领域产生重要影响，对于提高丙烯生产效率、降低生产成本具有重要意义。