問題
目前商業化烷烴脫氫催化劑（Pt基和Cr基催化劑）面臨易燒結、易積碳、催化劑需頻繁再生以及由此帶來的高能耗、高排放等一系列問題。
破解
廈大團隊另闢蹊徑，提出「原位動態建構活性位」的概念。利用In的親氧性和動態遷移的特性，設計反應條件下活性位動態形成且高度穩定的In/Rh@S-1催化劑，該方法為超穩、高效單原子催化劑的設計和合成提供了新的思路。
廈門大學團隊創造出高達5,500小時以上壽命的超高穩定性催化劑，該催化劑用於合成纖維、橡膠、塑膠等許多多宗化工產品的基礎原料－低碳烯烴的生產製成。
廈大昨天發布消息，廈大化學化工學院、固體表面物理化學國家重點實驗室王野教授、傅鋼教授和上海光源薑政研究員（現中國科學技術大學教授）等，歷經六年創作的這項研究成果，發表在3月1日出版的全球頂尖學術刊物《科學》。
低碳烯烴是合成纖維、橡膠、塑膠等諸多大宗化工產品的基礎原料，全球年需求量超過3億噸。烷烴直接脫氫是工業製烯烴的重要途徑，目前商業技術主要掌握在歐美企業。不過，由於反應須在苛刻的高溫條件下進行，目前商業化烷烴脫氫催化劑（Pt基和Cr基催化劑）仍面臨易燒結、易積碳、催化劑需頻繁再生以及由此帶來的高能耗、高排放等一系列問題。因此，創制具有自主智慧財產權的超高穩定性催化劑，開發新一代烷烴直接脫氫技術並推進其產業化是重中之重。
但是，如何構築在高溫苛刻反應條件下穩定，且兼具高活性和高選擇性的金屬催化劑，是催化領域公認的重大挑戰。近年來，國內外學者在提升丙烷脫氫催化劑的穩定性方面已取得重要進展，不過，由於高溫下金屬元素的遷移導致性能劣化，難以在近工業條件下實現500小時以上的連續穩定運行。
廈大團隊就是在這方面取得突破。校方介紹說，王野團隊另闢蹊徑，提出「原位動態建構活性位」的概念，為超穩、高效能單原子催化劑的設計和合成提供了新的思維。
據介紹，廈大團隊的這項成果的重要突破在於，新型催化劑可有效規避積碳生成，無需像商用烷烴脫氫製程須額外添加氫氣以抑制積碳，也無需透過空氣燒焦頻繁再生，使過程更簡單且更綠色— 以純丙烷為反應原料，該催化劑在550℃的近工業反應條件下長達5500小時的連續測試中活性和選擇性均保持穩定。在600℃高丙烷轉化率(>60%)下，新催化劑可持續穩定運作1200小時以上。
校方也介紹說，廈大團隊的工作開闢了Pt基和Cr基以外的無需頻繁再生的烷烴脫氫新催化劑體系，有望開發具有自主知識產權的化工清潔生產技術，助力實現碳中和目標。
（廈門日報記者佘崢通訊員化工）
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