來源：福州大學(xué)

5 月 28 日，福州大學(xué)化工學(xué)院、氟氮化工新材料全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室鮑曉軍教授、朱海波教授團(tuán)隊聯(lián)合清源創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、上海應(yīng)用物理研究所等單位在 Nature 上以「加速預(yù)覽（Accelerated Article Preview）」的形式發(fā)表了題為「Pt migration-lockup in zeolite for stable propane dehydrogenation catalyst」（《分子篩中鉑的遷移-鎖定形成高穩(wěn)定的丙烷脫氫催化劑》）的研究論文，在「丙烷脫氫催化劑」領(lǐng)域又取得突破性進(jìn)展。

此前 4 月 10 日，鮑曉軍教授、朱海波教授課題組與清源創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)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）等單位在頂級期刊 Science 上以「first release」形式發(fā)表了一篇題為 「A self-regenerating Pt/Ge-MFI zeolite for propane dehydrogenation with high endurance」的研究論文，在「丙烷脫氫催化劑」方面取得重大進(jìn)展（福州大學(xué)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）。時隔 48 天，再次在國際頂刊發(fā)文。

福州大學(xué)為該論文的第一完成單位。福州大學(xué)博士研究生徐志康（現(xiàn)為清源創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室特聘研究員）為論文第一作者，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所高銘濱、上海應(yīng)用物理研究所韋堯?yàn)檎撐墓餐谝蛔髡摺８Ｖ荽髮W(xué)鮑曉軍教授、朱海波教授，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所葉茂研究員為通訊作者。

丙烯是生產(chǎn)塑料、橡膠和纖維三大合成材料的重要基礎(chǔ)化工原料。丙烷脫氫技術(shù)憑借其生產(chǎn)丙烯的專屬性，已成為石化行業(yè)原料輕質(zhì)化轉(zhuǎn)型的核心技術(shù)路徑。丙烷脫氫鉑基催化劑在高溫反應(yīng)條件下極易發(fā)生燒結(jié)而導(dǎo)致催化劑失活，開發(fā)兼具高活性與高穩(wěn)定性的鉑基催化劑一直是丙烷脫氫技術(shù)革新面臨的重大挑戰(zhàn)。研究團(tuán)隊研制出超穩(wěn)定的丙烷脫氫鉑基催化劑。該催化劑以純丙烷為原料，在反應(yīng)溫度為 550℃、丙烷轉(zhuǎn)化率接近熱力學(xué)平衡轉(zhuǎn)化率的條件下，首次實(shí)現(xiàn)了超 6 個月的穩(wěn)定運(yùn)行，創(chuàng)造了丙烷脫氫鉑基催化劑耐久性新紀(jì)錄。

該研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，將鉑粒子封裝在 MFI 分子篩的孔道中能在短期內(nèi)抑制其燒結(jié)失活；而在長期的反應(yīng)中鉑粒子將緩慢從分子篩孔內(nèi)擴(kuò)散到外表面發(fā)生聚集，導(dǎo)致不可逆的失活。因而，避免鉑失活的根本途徑是防止其擴(kuò)散至分子篩外表面。團(tuán)隊進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，鉑粒子的穩(wěn)定性取決于 MFI 分子篩 b 軸長度。基于上述發(fā)現(xiàn)，該團(tuán)隊提出通過分子篩孔道限域?qū)崿F(xiàn)鉑粒子的「擴(kuò)散-聚集-自鎖」，創(chuàng)制出具有抗燒結(jié)性能的超穩(wěn)定性丙烷脫氫鉑催化劑。

Pt 物種的「擴(kuò)散-聚集-自鎖」形成超 6 個月穩(wěn)定的鉑基催化劑

鮑曉軍、朱海波教授團(tuán)隊在丙烷脫氫鉑基催化劑領(lǐng)域經(jīng)過長達(dá) 8 年的持續(xù)攻關(guān)，取得了系統(tǒng)性突破。相隔 48 天先后在國際頂刊 Science 和 Nature 上發(fā)表研究論文，分別解決了鉑基催化劑無氯氧化再生與反應(yīng)穩(wěn)定性兩大挑戰(zhàn)。該系統(tǒng)性研究成果不僅為貴金屬催化劑燒結(jié)及其無氯氧化再生這兩大催化領(lǐng)域公認(rèn)難題的解決提供了新思路，也為革新丙烷脫氫技術(shù)開辟了新途徑。該項研究工作得到國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃和福建省「雛鷹計劃」等的資助。

據(jù)悉，「 十四五」以來，福州大學(xué)教師以第一單位（含共同第一作者）或通訊單位已發(fā)表 CNS 主刊論文 9 篇。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-025-09168-8

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