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我校教师最新研究成果在催化领域顶级期刊发表

作者:科研处    新闻来源:科研处    点击数:   更新时间:2020-08-27

近日,我校韩得满教授课题组与浙江工业大学赵佳副研究员合作在催化领域顶级期刊《Applied Catalysis B: Environmental》(IF 16.683)上发表了题为“Selective hydrogenation of acetylene over Pd-Sn catalyst: Identification of Pd2Sn intermetallic alloy and crystal plane-dependent performance”的研究论文(DOIhttps://doi.org/10.1016/j.apcatb.2020.119348)。本论文以李嵘嵘博士为第一作者,韩得满教授为第一通讯作者,金沙国际澳门官方网址-金沙国际澳门官方网址为第一完成单位。

乙烯是世界上产量最大的化学产品之一,乙烯工业是石油化工产业的核心,乙烯产品占石化产品的75%以上,在国民经济中占有重要的地位。世界上已将乙烯产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。然而工业乙烯种含有微量的乙炔,会严重影响乙烯下游产品的品质,同时会毒化乙烯聚合催化剂。工业上常使用Pd/C催化剂将微量乙炔转化成乙烯,该催化剂活性极高,然而对乙烯选择性较低,会发生过度加氢。目前对于Pd/C催化剂的研究常以损失催化剂活性为代价来提升催化选择性,因此构建一种兼具高催化活性和选择性的催化剂,对于乙烯工业十分重要。

该工作结合现有乙炔加氢制乙烯Pd基催化剂的优缺点,通过引入Sn元素作为调节剂,设计了一种可以兼具高催化活性、高选择性和高稳定性的Pd2Sn/C合金催化剂,考察了Sn掺杂后对Pd活性位点所产生的Dilutive effectEnsemble effect以及Electronic effect,并关联了催化剂对乙炔和乙烯的差分吸附能|Eads(C2H2)-Eads(C2H4)|与催化活性和选择性之间的关系,为炔烃的选择性加氢金属催化剂提供了一种全新的设计思路(如图1所示)。通过性能研究发现Pd2Sn/C的乙炔转化率接近100%的情况下,乙烯的选择性能够维持在92%左右,并且在反应的70h内,催化剂没有表现出失活现象。

    该工作得到了国家自然科学基金、台州科技计划项目、浙江省公益性技术应用研究计划等项目的资助。论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0926337320307633

1 (a) 不同Sn/Pd比催化剂催化活性和选择性关联图,(b) 不同Sn/Pd比催化剂 |Eads(C2H2)-Eads(C2H4)|与乙炔和乙烯吸附能数据,(c) Pd3Sn(111) PdSn(211) 表面示意图


 

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