化学学报 ›› 2026, Vol. 84 ›› Issue (1): 20-29.DOI: 10.6023/A25050188 上一篇 下一篇
研究论文
苏健利, 李长旭, 陈春明, 安会丽, 于峰*(
), 陈树伟, 潘大海*(
), 闫晓亮, 李瑞丰
投稿日期:2025-05-26
发布日期:2025-08-11
基金资助:
Jianli Su, Changxu Li, Chunming Chen, Huili An, Feng Yu*(
), Shuwei Chen, Dahai Pan*(
), Xiaoliang Yan, Ruifeng Li
Received:2025-05-26
Published:2025-08-11
Contact:
* E-mail: yufeng@tyut.edu.cn (F. Yu);pandahai@foxmail.com (DH. Pan)
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以经溶剂限域水解-聚合法所得介孔氧化铝(MA)为载体, 借助焙烧条件的调控, 优化MA的晶相、织构及表面性质, 提高低负载量Pt (w=0.5%)在MA孔壁表面上的分散度, 继而提升所得催化剂对甲基环己烷(MCH)脱氢反应的催化性能. 结果表明, 经450 ℃焙烧后, MA载体具有γ-Al2O3晶相和较高的比表面积, 且孔壁表面存在大量与Pt前体(氯铂酸)分子强静电键合作用的Ib型Al-OH, 可促使Pt以超小纳米团簇形式高度均匀分散, 致使所得催化剂展现出较现有Pt基催化剂更优异的MCH脱氢催化活性. 例如, 在300 ℃低温下, 催化剂Pt/MA-450显示出高达2112 mmol•gPt–1• min–1的析氢速率, 且在100 h反应过程或再生循环使用过程中仍能保持80%以上的初始催化活性.
苏健利, 李长旭, 陈春明, 安会丽, 于峰, 陈树伟, 潘大海, 闫晓亮, 李瑞丰. 甲基环己烷(MCH)高效脱氢Pt/Al2O3催化剂载体性能优化及Pt的高分散机制[J]. 化学学报, 2026, 84(1): 20-29.
Jianli Su, Changxu Li, Chunming Chen, Huili An, Feng Yu, Shuwei Chen, Dahai Pan, Xiaoliang Yan, Ruifeng Li. Support Performance Optimization and Pt High-Dispersion Mechanism for Methylcyclohexane (MCH) High-Efficiency Dehydrogenation Catalyst Pt/Al2O3[J]. Acta Chimica Sinica, 2026, 84(1): 20-29.
| Catalyst | w(Pt)/% | Temperature/℃ | WHSV/h–1 | H2 evolution rate/(mmol•gPt–1•min–1) | Ref. |
|---|---|---|---|---|---|
| Pt/Mg-Al-O | 0.5 | 300/350 | 9.48 | 461.5/1892 | [ |
| Pt/Al2O3 | 1.5 | 300 | 28.4 | 656 | [ |
| B(Pt-n)/Al2O3 | 1 | 300 | 23.7 | 984 | [ |
| 1%Pt/Clu-350 | 1 | 320 | 47.4 | 1118.8 | [ |
| Pt1Sn6@S-1 | 0.4 | 350 | 75.84 | 1343 | [ |
| Pt/SG-9 | 0.5 | 300 | 98.75 | 2081 | [ |
| Pt/MA-450 | 0.5 | 300 | 98.75 | 2112 | this work |
| Catalyst | w(Pt)/% | Temperature/℃ | WHSV/h–1 | H2 evolution rate/(mmol•gPt–1•min–1) | Ref. |
|---|---|---|---|---|---|
| Pt/Mg-Al-O | 0.5 | 300/350 | 9.48 | 461.5/1892 | [ |
| Pt/Al2O3 | 1.5 | 300 | 28.4 | 656 | [ |
| B(Pt-n)/Al2O3 | 1 | 300 | 23.7 | 984 | [ |
| 1%Pt/Clu-350 | 1 | 320 | 47.4 | 1118.8 | [ |
| Pt1Sn6@S-1 | 0.4 | 350 | 75.84 | 1343 | [ |
| Pt/SG-9 | 0.5 | 300 | 98.75 | 2081 | [ |
| Pt/MA-450 | 0.5 | 300 | 98.75 | 2112 | this work |
| Catalyst | Dispersion/% | Particle size/nm | Metal surface area/ (m2•g–1) |
|---|---|---|---|
| Pt/MA-A | 46.7 | 2.05 | 116.8 |
| Pt/MA-350 | 49.9 | 1.89 | 123.1 |
| Pt/MA-450 | 63.6 | 1.49 | 157.1 |
| Pt/MA-550 | 56.8 | 1.66 | 140.1 |
| Pt/MA-650 | 53.6 | 1.76 | 132.3 |
| Catalyst | Dispersion/% | Particle size/nm | Metal surface area/ (m2•g–1) |
|---|---|---|---|
| Pt/MA-A | 46.7 | 2.05 | 116.8 |
| Pt/MA-350 | 49.9 | 1.89 | 123.1 |
| Pt/MA-450 | 63.6 | 1.49 | 157.1 |
| Pt/MA-550 | 56.8 | 1.66 | 140.1 |
| Pt/MA-650 | 53.6 | 1.76 | 132.3 |
| Support | SBET/(m2•g–1) | Vp/(cm3•g–1) | Dp/nm |
|---|---|---|---|
| MA-A | 367 | 0.55 | 4.34 |
| MA-350 | 401 | 0.75 | 6.93 |
| MA-450 | 550 | 1.21 | 7.02 |
| MA-550 | 453 | 0.95 | 6.78 |
| MA-650 | 349 | 0.61 | 5.81 |
| Support | SBET/(m2•g–1) | Vp/(cm3•g–1) | Dp/nm |
|---|---|---|---|
| MA-A | 367 | 0.55 | 4.34 |
| MA-350 | 401 | 0.75 | 6.93 |
| MA-450 | 550 | 1.21 | 7.02 |
| MA-550 | 453 | 0.95 | 6.78 |
| MA-650 | 349 | 0.61 | 5.81 |
| Support | x(O)/% | x(Al)/% | x(OL)/% | x(OV)/% | x(OH)/% |
|---|---|---|---|---|---|
| MA-450 | 55.39 | 29.81 | 21.16 | 24.32 | 9.91 |
| MA-550 | 54.76 | 30.37 | 21.29 | 24.43 | 9.04 |
| MA-650 | 54.93 | 30.83 | 22.41 | 24.88 | 7.64 |
| Support | x(O)/% | x(Al)/% | x(OL)/% | x(OV)/% | x(OH)/% |
|---|---|---|---|---|---|
| MA-450 | 55.39 | 29.81 | 21.16 | 24.32 | 9.91 |
| MA-550 | 54.76 | 30.37 | 21.29 | 24.43 | 9.04 |
| MA-650 | 54.93 | 30.83 | 22.41 | 24.88 | 7.64 |
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doi: 10.1016/j.cej.2023.141918 |
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doi: 10.1016/j.renene.2024.120911 |
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doi: 10.1016/j.ijhydene.2025.02.257 |
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doi: 10.1016/j.ijhydene.2023.04.024 |
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doi: 10.1016/j.ijhydene.2025.04.371 |
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doi: 10.1016/j.ijhydene.2024.12.104 |
| [7] |
doi: 10.6023/A24030077 |
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(李雷, 唐鋆磊, 王丽涛, 李江涛, 全洪林, 林冰, 王宏, 李佳奇, 周太刚, 化学学报, 2024, 82, 748.)
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doi: 10.1016/j.apsusc.2023.157134 |
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doi: 10.6023/A23120546 |
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(张强, 王欢, 王帅, 王园园, 张梅, 宋华, 化学学报, 2024, 82, 287.)
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doi: 10.1016/j.ijhydene.2022.08.085 |
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doi: 10.1016/j.fuel.2024.132851 |
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doi: 10.6023/A25010018 |
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(陈建华, 姜兰, 曾杨, 谢颂海, 裴燕, 乔明华, 化学学报, 2025, 83, 332.)
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doi: 10.6023/A24070217 |
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(王帅, 宋华, 化学学报, 2024, 82, 979.)
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