ACS Catalysis综述:非均相催化软氧化剂将丙烷氧化脱氢为丙烯
Nanoyu Nanoyu 2021-02-04


丙烷氧化脱氢(ODHP)为丙烯可以通过常规的氧气辅助丙烷脱氢(O2−ODHP)或使用软氧化剂,如CO2、N2O、含硫化合物和卤素/卤化物。软氧化剂的主要作用包括抑制过氧化和提高丙烯选择性,被认为是O2−ODHP的面临的挑战。在CO2−和N2O−ODHP反应中,人们致力于开发具有氧化还原活性(如铬、钒、铁等)、非氧化还原型主族的金属氧化物(如IIIA族、镓)和其他过渡金属/金属氧化物催化剂(如钼、钯、铂、铑、钌等),以及具有可调酸−碱性能、独特孔结构和拓扑结构的沸石催化剂。金属硫化物已在DHP中显示出优异的性能,而高效催化剂的开发却落后于SO2-SOS辅助ODHP。近来,人们集中精力致力于研究使用卤素(例如Br2,I2,Cl2等)和卤化氢(例如HCl和HBr)的均相和非均相ODHP,以开发用于C3H6合成的简便策略。

近日,美国橡树岭国家实验室Zili Wu对各种软氧化剂的ODHP进行了热力学分析,然后重点总结了每种软氧化剂在ODHP中的研究进展。

文章要点

1作者重点总结了以下几个方面:i)关于组成,结构和催化性能之间的关系,作者提出了由组成诱导的分子结构和催化剂的活性位点,并与所观察到的动力学性能相关;ii)载体性质及其酸度对活性和选择性的影响;iii)结合催化剂组成,结构和催化性能之间的关系,再结合理论计算,以概述不同软氧化剂的ODHP反应的工作机理。此外,作者强调了不同软氧化剂在这些反应中的各种作用,例如转变反应平衡,再氧化催化剂,除焦,充当助催化剂以及对C3H8具有竞争性吸附。

2作者最后在催化剂设计和合成,减活和再生,反应机理和替代方法方面的未来发展,提出了个人见解。

 

参考文献

Xiao Jiang, et al, Oxidative Dehydrogenation of Propane to Propylene with Soft Oxidants via Heterogeneous Catalysis, ACS Catal. 2021

DOI:10.1021/acscatal.0c03999

https://dx.doi.org/10.1021/acscatal.0c03999


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