La2O3和Pt修饰的中空ZSM-5提升异丁烷催化裂解性能研究

《Microporous and Mesoporous Materials》：La 2O 3 and Pt modified hollow ZSM-5 improving catalytic performance for iso-butane cracking

本文报道了一种通过碱处理构建中空HZSM-5限域Pt纳米颗粒，并采用初湿浸渍法负载高分散La2O3的双功能催化剂。该催化剂通过中空结构缩短扩散路径，利用Pt与La的协同效应调控酸性与金属态，显著提高异丁烷裂解中丙烯选择性（P/E比达1.64）并抑制积碳，为低碳烷烃高值化转化提供新策略。

　　

亮点

本研究成功通过初湿浸渍法制备了具有高分散La₂O₃均匀覆盖的中空HZSM-5限域Pt纳米颗粒催化剂。Pt纳米颗粒的引入导致布朗斯特酸位（BAS）轻微减少，而La通过电荷补偿效应重构酸位环境，形成稳定的La-O-Al键结构并锚定Si-OH-Al单元，防止了铝氧键断裂引起的BAS坍塌。La物种的添加显著增加了催化剂中中强酸位点的比例，同时Pt纳米颗粒的电子态受La物种调控，进一步优化了烷烃催化脱氢活性。

结论

通过初湿浸渍法成功制备了高分散La₂O₃均匀覆盖的中空HZSM-5限域Pt纳米颗粒催化剂。Pt纳米颗粒的引入导致BAS轻微减少，而La通过电荷补偿效应重构酸位环境，形成稳定的La-O-Al键结构并锚定Si-OH-Al单元，防止了铝氧键断裂引起的BAS坍塌。La物种的添加显著增加了中强酸位比例，同时Pt的电子态受La调控优化了脱氢活性。中空结构缩短了产物扩散路径，与Pt-La协同效应共同提高了丙烯选择性并抑制积碳生成。