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Enhanced stability of Pt/al_(2)o_(3) modified by Zn promoter for catalytic dehydrogenation of ethane

Journal of Energy Chemistry 2020年第12期29卷 14-20页

作者： Xiaoyu Li Yanliang Zhou Botao Qiao Xiaoli Pan Chaojie Wang Liru Cao Lin Li Jian Lin Xiaodong Wang CAS Key Laboratory of Science and Technology on Applied Catalysis Dalian Institute of Chemical PhysicsChinese Academy of SciencesDalian 116023LiaoningChina University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China

Catalytic ethane dehydrogenation(EDH) to ethylene over Pt-based catalysts has received increasing interests in recent years as it is a potential alternative route to conventional steam cracking. However, the catalysts used in this reaction often suffer from rapid deactivation due to serious coke deposition and metal sintering. Herein, we reported the effects of Zn modification on the stability of Pt/al2 o3 for *** Zn-modified sample(ptzn2/al2 o3) exhibits stable ethane conversion(20%) with over 95% ethylene selectivity. More importantly, it exhibits a significantly low deactivation rate of only 0.003 h-1 at 600 °C for70 h, which surpasses most of previously reported catalysts. Detailed characterizations including in situ FT-IR, ethylene adsorption microcalorimetry, and HAADF-STEM etc. reveal that Zn modifier reduces the number of Lewis acid sites on the catalyst surface. Moreover, it could modify Pt sites and preferentially cover the step sites, which decrease surface energy and retard the sintering of Pt particle, then prohibiting the further dehydrogenation of ethylene to ethylidyne. Consequently, the good stability is realized due to anti-sintering and the decrease of coke formation on the Pt Zn2/al2 o3 catalyst.

关键词： Catalytic dehydrogenation of ethane Stability ptzn/al2o3 Zn promoter Coke

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