温室气体CO₂是轻质烷烃氧化脱氢的一种有效软氧化剂。然而，与直接脱氢相比，副反应（包括裂化、氢解和重整）的发生导致烯烃产率较低。近日，路易斯安那州立大学Ding Kunlun、哥伦比亚大学Jingguang G. Chen、美国纽约州立石溪大学Liu Ping报道了Pt基双金属催化剂实现CO₂介导的丙烷氧化脱氢。

本文要点：

1) 作者报道了在非氧化还原活性二氧化硅载体上的Pt-M（M=Sn/In/Zn）双金属催化剂可以利用CO₂作为共反应物来消耗丙烷脱氢中形成的氢气，从而打破丙烷直接脱氢的平衡极限。

2) 与通常假设的直接CO₂辅助脱氢机制不同，作者证实丙烷的CO₂氧化脱氢（ODHP）在这些双金属催化剂上以两个串联步骤进行，即丙烷脱氢和逆水气转换，并且后者是速率决定步骤。原位X射线吸收研究和密度泛函理论计算表明，Pt_mM_n-MO_x（例如，Pt₃Sn-SnO_x）界面是活性位点。

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Peng Zhai et.al CO₂-mediated oxidative dehydrogenation of propane enabled by Pt-based bimetallic catalysts Chem 2023

DOI: 10.1016/j.chempr.2023.07.002

https://doi.org/10.1016/j.chempr.2023.07.002