Al₂O₃表面的钾修饰作用及其对丙烷脱氢反应中PtSn活性位的协同调控

表面羟基调控及金属-载体相互作用优化在钾修饰氧化铝催化剂丙烷脱氢中的应用研究。

毛杰元|叶阳|建豪蛟|孟凡石|于才琴|李娟松

中国辽宁石油化工大学石油化工催化科学技术重点实验室，抚顺 113001

摘要

氧化铝（Al₂O₃）复杂的表面羟基结构在精确调控其表面性质以及负载金属的结构以优化催化性能方面带来了重大挑战。为应对这一挑战，本研究采用碱金属钾（K）对氧化铝进行改性，系统研究了钾负载量对表面羟基团和金属活性相结构的影响及其相关机制。综合表征结果表明，钾的改性不仅选择性地改变了氧化铝表面的羟基位点，还促进了负载的Pt-Sn物种之间的强相互作用。通过精确控制钾与Pt-Sn物种之间的协同作用，可以实现增强的金属-载体相互作用和超小尺寸的Pt颗粒，从而显著提高丙烷脱氢性能。值得注意的是，钾的负载量存在一个最佳范围，因为过量或不足的钾都会减弱Pt-Sn复合物与载体之间的相互作用。这些发现为基于氧化铝的催化剂的合理设计与开发提供了宝贵的理论基础。