丙烷对CO₂氧化脱氢（CO₂-ODHP）反应非常重要，CO₂-ODHP反应不仅能够生成丙烯而且消耗大量CO₂。GaN/分子筛对该反应能够表现非常好的性能，但是GaN/分子筛催化剂面临Pt-或Cr-催化剂类似的稳定性较低、容易形成积碳的问题。当催化反应在高于550 ℃反应，这种稳定性问题尤为严重。

通常导致催化剂失活的主要原因是积碳，生成的碳物种难以及时去除。

有鉴于此，陕西科技大学刘昭铁教授、何珍红教授等报道对分子筛修饰较短的b轴和多级孔，因此通过降低扩散距离，提高孔结构的方式增强传质。

本文要点

(1)

通过结构设计催化剂表现更好的转化率，起始丙烷转化率达到68.0 %，丙烯的产率达到39.4 %，这比其他GaN/分子筛催化剂的性能更好。催化剂的性能损失速率非常低，而且形成的积碳非常少，说明分子筛较小的b轴和多级孔结构起到的作用。

(2)

DFT理论计算和原位DRIFT表征说明该反应过程包括直接脱氢反应和逆水煤气变换反应（还原CO₂），而且确认CO₂参与反应。这项工作有助于发展基于传质策略设计高活性催化剂。

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Zhan-Jun Zhu, Zhen-Hong He*, Yue Tian, Sen-Wang Wang, Yong-Chang Sun, Kuan Wang, Weitao Wang, Zhi-Fang Zhang, Jiajie Liu, and Zhao-Tie Liu*, Mass-Transfer Enhancement in the CO₂ Oxidative Dehydrogenation of Propane over GaN Supported on Zeolite Nanosheets with a Short b-Axis and Hierarchical Pores, ACS Catal. 2024, 14, 10376–10391

DOI: 10.1021/acscatal.4c02599

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.4c02599