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开发新型钴硅酸盐沸石催化剂的科学家

研发家 | 2025-04-28

近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员肖建平团队在丙烷脱氢制丙烯研究中取得新进展，与浙江大学研究员王亮、教授肖丰收团队、宁夏大学教授刘楚团队合作，开发了一种钴硅酸盐沸石催化剂。(CoS-1)该催化剂具有独特的分子筛框架，具有独立的四面体钴位点结构，具有优异的催化性能。另外，在工业环境下，其丙烷脱氢性能优于传统工业PtSn/Al2O3催化剂。《自然-催化》发表了相关结果。

在当代化学工业中，低碳烯烃是一种重要原料。预计通过低碳烷烃脱氢，页岩气可以直接生产低碳烯烃，具有重要的研究价值。

在这项工作中，肖建平团队通过稳定性研究和催化动态模拟，揭示了CoS-1催化剂的活性中心结构及其高性能化学根源。该团队通过微动力学模拟计算了这两种催化剂中烷烃的脱氢速度，发现CoS-1虽然能量基础较低，但由于丙烷扩散到分子筛孔中，会造成很大的熵损失，促进CoS-1δ聚丙烷在位置附近的浓度远远低于Pt3Sn表面，从而导致反应初期，CoS-1的总反应速度略低于Pt3Sn。

另外，该团队还提出，分子筛非键合吸附有利于产品丙烯的快速脱附，降低催化剂积碳速度，使CoS-1显示出更好的长期稳定性。

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