Pt前驱体对PtSn/Al2O3催化剂丙烷脱氢性能的调控

doi:10.12422/j.issn.1672-6952.2026.03.002

摘要/Abstract

摘要：

PtSn/Al₂O₃催化剂的活性相对丙烷脱氢催化剂的活性和稳定性有较大的影响。针对催化剂活性组分Pt易迁移、团聚，难以保持高度分散等问题，通过改变活性组分Pt的前驱体来调控催化剂的活性相，考察了其对丙烷脱氢性能的影响；采用TEM、H₂?TPR、TG和Raman等手段，对催化剂活性相和抗积炭性能进行了表征分析。结果表明，在丙烷转化率相近的条件下，丙烯的选择性从86.96%提升至93.92%，同时副产物甲烷的生成量显著降低；以八乙基卟啉铂为前驱体制备的催化剂，其活性相尺寸较小且分散性较佳；以八乙基卟啉铂作为前驱体，可增强Pt与载体之间的相互作用力，显著提高活性相的稳定性，有效改善催化剂的抗结焦性能，使积碳量明显降低。

关键词: PtSn/Al₂O₃催化剂, 丙烷脱氢, 活性相, 前驱体

Abstract:

The activity of PtSn/Al₂O₃ catalyst has a significant impact on the activity and stability of propane dehydrogenation catalysts. To address the issues of easy migration and agglomeration of the active component Pt, which make it difficult to maintain high dispersion, the active phase of the catalyst was regulated by changing the precursor of the active component Pt, and its effect on the propane dehydrogenation performance was investigated. Characterization and analysis of the active phase and carbon deposition resistance of the catalyst were carried out using TEM, H₂?TPR, TG, and Raman techniques. The results showed that under conditions with similar propane conversion rates, the selectivity of propylene increased from 86.96% to 93.92%, while the production of by?product methane significantly decreased. The catalyst prepared using octaethylporphyrin platinum as the precursor had a smaller active phase size and better dispersion. Using octaethylporphyrin platinum as the precursor can enhance the interaction between Pt and the support, significantly improve the stability of the active phase, effectively improve the catalyst's resistance to coking, and significantly reduce the amount of carbon deposition.

Key words: PtSn/Al₂O₃ catalyst, Propane dehydrogenation, Active phase, Precursors

中图分类号:

TE624.9

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图/表 8

图1 不同前驱体调控制备的PtSn/Al2O3催化剂的丙烷脱氢性能（a）丙烷转化率和丙烯选择性（b）丙烯收率（c）产物分布

Fig.1 Different precursors regulate the propane dehydrogenation performance of the prepared PtSn/Al2O3 catalyst

图2 不同前驱体调控制备的PtSn/Al2O3催化剂的TEM图及粒径分布

Fig.2 Different precursors regulate the TEM of the prepared PtSn/Al2O3 catalyst

图3 不同前驱体调控制备的PtSn/Al2O3催化剂的H2?TPR谱图

Fig.3 H2?TPR spectra of PtSn/Al2O3 catalyst regulated by different precursors

图4 不同前驱体调控制备的PtSn/Al2O3催化剂的NH3?TPD谱图（a） NH3程序升温脱附谱图（b）分峰拟合图

Fig.4 NH3?TPD spectra of PtSn/Al2O3 catalyst regulated by different precursors

图5 不同前驱体调控制备的PtSn/Al2O3催化剂的FT?IR谱图

Fig.5 FT?IR spectra of PtSn/Al2O3 catalysts regulated by different precursors

图6 不同前驱体调控制备的PtSn/Al2O3催化剂的TG曲线

Fig.6 TG profiles of the PtSn/Al2O3 catalysts regulated by different precursors

图7 不同前驱体调控制备的PtSn/Al2O3催化剂的拉曼光谱

Fig.7 Raman spectra of PtSn/Al2O3 catalysts regulated by different precursors

表1 不同前驱体调控制备的PtSn/Al2O3催化剂的D峰和G峰数据

Table 1 D and G peak data of PtSn/Al2O3 catalyst regulated by different precursors

Pt前驱体	D峰面积	G峰面积	I_D/I_G
氯铂酸	19 982.90	35 179.26	0.57
八乙基卟啉铂	9 701.62	5 570.90	1.74

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Pt前驱体对PtSn/Al₂O₃催化剂丙烷脱氢性能的调控

Effect of Different Precursor PtSn/Al₂O₃ Catalysts on Propane Dehydrogenation

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