福州大學化工學院、氟氮化工新材料全國重點實驗室鮑曉軍教授、朱海波教授團隊聯合清源創新實驗室、中石化（上海）石油化工研究院有限公司、上海高等研究院（上海光源）等單位在“丙烷脫氫催化劑”研究方面取得重大進展，于2025年4月11日以“FirstRelease”形式在世界頂級學術期刊Science上發表了題為“A self-regenerating Pt/Ge-MFI zeolite for propane dehydrogenation with high endurance”的研究論文（doi:10.1126/science.adu6907）。福州大學博士研究生洪惠真為該篇論文第一作者，鮑曉軍教授、朱海波教授為通訊作者。
頁巖氣革命和“雙碳”戰略推動了丙烷脫氫（PDH）技術的迅猛發展，使其成為定向生產丙烯的主流路線。負載型Pt團簇是PDH技術的主流催化劑。然而，Pt團簇在苛刻服役工況下極易發生燒結失活，為此工業上必須頻繁地在氧-氯混合氣氛中通過氯誘導Pt顆粒再分散，同時燒除積炭，以恢復其催化活性。這不僅導致設備腐蝕和含氯污染物生成，還會產生大量的碳排放。因此，創制無氯條件下可再生的Pt基催化劑，一直是催化科學與技術領域關注的重大課題。
該研究團隊發現，Ge-分子篩負載的Pt催化劑具有獨特的環境適應能力：在PDH反應的還原氣氛中，Pt1單原子組裝為Pt8團簇；而在高溫氧化氣氛中，Pt8團簇又可逆地轉變為Pt1單原子。研究進一步表明，Ge-分子篩在氧化氣氛中具有奇特的“捕獲”Pt的能力，被捕獲的Pt在Ge-分子篩上發生逆Ostwald熟化，進而自發分散成Pt1單原子。研究團隊據此提出了一種簡單、高效的PDH催化劑制備方法，即將Ge-分子篩與Pt的任意前驅體（包括金屬Pt粉、H2PtCl6鹽）混合物進行高溫處理，即可制備出高耐久性、可自再生的Pt/Ge-分子篩PDH催化劑。該催化劑在“脫氫反應-燒炭再生”循環中表現出“Pt8團簇?Pt1單原子”動態可逆轉化。尤為重要的是，其在800 °C氧化環境中連續處理長達10天后催化劑孔道內的Pt物種依然保持穩定，首次實現了在無氯氧化氣氛中超百次的完全再生。
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