Pt催化丙烷脱氢过程中结焦反应的粒径效应与Sn的作用

用乙二醇还原法制备了Pt颗粒平均粒径分别为2.0、4.6、12.1nm的Pt/Al2O3催化剂,同时用浸渍法制备了PtSn/Al2O3双金属催化剂,并考察了各催化剂在丙烷脱氢过程中的结焦行为。分别用H2化学吸附、透射电镜、热重分析、元素分析、红外光谱、拉曼光谱等手段对催化剂进行了表征。表征结果显示,催化剂金属上的结焦速率与Pt金属颗粒粒径密切相关。具有较小Pt颗粒的催化剂金属上的结焦速率明显大于具有较大Pt颗粒的催化剂。具有较小Pt颗粒的催化剂上生成的焦含有较少的氢,其石墨化程度也较高。本研究中PtSn/Al2O3催化剂金属上的结焦速率高于Pt/Al2O3催化剂,并且在双金属上生成的焦具有更高的石墨化程度。结合Pt/Al2O3催化剂上的结焦机理,对高性能丙烷脱氢催化剂提出了新的概念设计。