金属所烷烃脱氢反应催化剂研究取得进展

近日,中国科学院金属研究所催化材料研究部副研究员刘洪阳和博士刁江勇等组成的低碳烷烃活化研究小组与副研究员李波、研究员王晓辉合作,将Ti3C2TxMXene材料用于乙苯脱氢制苯乙烯反应中,发现单位比表面积的MXene材料的乙苯脱氢活性达到了92μmol/(m2·h),苯乙烯选择性达到了97.5%,要远高于目前已知的高活性非金属脱氢催化剂,并且表现出优异的高温稳定性。通过多种表征手段和第一性原理计算,发现该反应以刻蚀过程中产生的C—Ti—O官能团作为脱氢活性位,依次脱去乙苯分子中乙基上的2个氢原子而得到苯乙烯。同时,MXene材料的层状结构也有利于反应过程中的传热和传质,从而使该催化剂具有较高的比活性和稳定性。