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Lattice-Confined Sn (IV/II) Stabilizing Raft-Like Pt Clusters: High Selectivity and Durability in Propane Dehydrogenation
ACS Catalysis ( IF 11.3 ) Pub Date : 2017-09-18 00:00:00 , DOI: 10.1021/acscatal.7b02264 Yanru Zhu 1 , Zhe An 1 , Hongyan Song 1 , Xu Xiang 1 , Wenjun Yan 2 , Jing He 1
ACS Catalysis ( IF 11.3 ) Pub Date : 2017-09-18 00:00:00 , DOI: 10.1021/acscatal.7b02264 Yanru Zhu 1 , Zhe An 1 , Hongyan Song 1 , Xu Xiang 1 , Wenjun Yan 2 , Jing He 1
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Catalytic dehydrogenation of propane (DHP) to propene is highly endothermic, requiring a high reaction temperature. Under harsh conditions, it has been a great challenge to maintain excellent propene selectivity and suppress the irreversible deactivation caused by sintering of metallic active centers. This work reports a highly selective and durable Pt–Sn catalyst for DHP, in which metallic Pt centers are dispersed homogeneously in small raft-like clusters on Mg(Sn)(Al)O and form strong interactions with the SnIV/II sites confined in Mg(Al)O lattices. A propene selectivity of >99% at 550 °C with a conversion close to the equilibrium (specific rate of 0.96 s–1 for propene formation) and a propene selectivity of >98% (specific rate of 1.46 s–1) even under 600 °C have been produced by highly dispersed Pt sites in Pt/Mg(Sn)(Al)O. The Pt–Sn interactions and SnIV/II confinement were revealed to afford the catalyst with good durability. No visible sintering of Pt clusters was observed in the long-term DHP reaction.
中文翻译：
晶格受限的Sn（IV / II）稳定筏状Pt簇：丙烷脱氢中的高选择性和耐久性
丙烷（DHP）催化脱氢成丙烯的吸热度很高，需要较高的反应温度。在苛刻的条件下，保持出色的丙烯选择性并抑制金属活性中心烧结引起的不可逆失活是一个巨大的挑战。这项工作报告了一种用于DHP的高度选择性和持久性的Pt-Sn催化剂，其中金属Pt中心均匀地分散在Mg（Sn）（Al）O上的小筏状簇中，并与受限的Sn IV / II位点形成强烈的相互作用在Mg（Al）O晶格中 550°C时丙烯选择性> 99％，转化率接近平衡（丙烯形成的比速率为0.96 s –1），丙烯选择性> 98％（比速率为1.46 s –1））甚至在600°C以下，也由于Pt / Mg（Sn）（Al）O中高度分散的Pt位置而产生。结果表明，Pt-Sn相互作用和Sn IV / II限制使催化剂具有良好的耐久性。在长期的DHP反应中未观察到Pt团簇的可见烧结。
更新日期：2017-09-19
中文翻译：
晶格受限的Sn（IV / II）稳定筏状Pt簇：丙烷脱氢中的高选择性和耐久性
丙烷（DHP）催化脱氢成丙烯的吸热度很高，需要较高的反应温度。在苛刻的条件下，保持出色的丙烯选择性并抑制金属活性中心烧结引起的不可逆失活是一个巨大的挑战。这项工作报告了一种用于DHP的高度选择性和持久性的Pt-Sn催化剂，其中金属Pt中心均匀地分散在Mg（Sn）（Al）O上的小筏状簇中，并与受限的Sn IV / II位点形成强烈的相互作用在Mg（Al）O晶格中 550°C时丙烯选择性> 99％，转化率接近平衡（丙烯形成的比速率为0.96 s –1），丙烯选择性> 98％（比速率为1.46 s –1））甚至在600°C以下，也由于Pt / Mg（Sn）（Al）O中高度分散的Pt位置而产生。结果表明，Pt-Sn相互作用和Sn IV / II限制使催化剂具有良好的耐久性。在长期的DHP反应中未观察到Pt团簇的可见烧结。
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