金属钴物种在高温还原性气氛下容易烧结,因此开发高效的钴基烷烃脱氢催化剂仍面临巨大挑战。为了提高钴基催化剂稳定性,本工作引入氧化锡作为助剂,通过Sn-O键合作用来增强钴物种稳定性。与高度分散的CoSn团簇相比,1Co/S-1中的金属钴在正丁烷脱氢的苛刻条件下更容易发生聚集。Sn-O键对钴物种的稳定作用主要体现在降低丁二烯选择性、提高深度脱氢反应的活化能,从而有效抑制裂解和积碳等副反应。正丁烷转化率上升的诱导期不仅表明了钴物种的原位还原过程,结合启活温度/Tof-SIMS/TPSR等表征结果,进一步明确了还原的钴物种是主要催化活性位点。通过Sn-O键稳定钴物种这一策略,为缓解钴基催化剂的烧结问题提供了新思路。
相关成果以“Robust Subnano CoSn Ensembles for Selective Dehydrogenation of n‑Butane”为题,于2025年7月8日发表于ACS Catalysis期刊。
原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.5c02940