近期,福州大學(xué)化工學(xué)院攜手氟氮化工新材料全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,傳來(lái)了一則振奮人心的科研消息。鮑曉軍教授與朱海波教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì),攜手合作伙伴,成功研制出了一種前所未有的超穩(wěn)定丙烷脫氫鉑基催化劑。
這項(xiàng)創(chuàng)新成果在國(guó)際頂級(jí)期刊《自然》上于5月28日在線發(fā)布,標(biāo)志著中國(guó)在高端催化劑研發(fā)領(lǐng)域取得了又一重大突破。據(jù)悉,該催化劑以純丙烷為原料,在極端條件下——反應(yīng)溫度高達(dá)550℃,且丙烷轉(zhuǎn)化率接近熱力學(xué)平衡轉(zhuǎn)化率時(shí),仍能保持超過(guò)6個(gè)月的穩(wěn)定運(yùn)行,創(chuàng)造了丙烷脫氫鉑基催化劑耐久性的全新世界紀(jì)錄。
值得注意的是,這并非鮑曉軍教授與朱海波教授團(tuán)隊(duì)首次在國(guó)際頂級(jí)期刊上發(fā)表研究成果。早在4月10日,他們已在《科學(xué)》期刊上以“first release”形式發(fā)布了一篇關(guān)于丙烷脫氫催化劑的研究論文。短短不到兩個(gè)月的時(shí)間內(nèi),他們?cè)俅卧趪?guó)際學(xué)術(shù)界展示了中國(guó)科研的強(qiáng)大實(shí)力。
深入研究后,研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),將鉑粒子嵌入MFI分子篩的孔道中,雖能在短期內(nèi)有效防止其燒結(jié)失活,但長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)過(guò)程中,鉑粒子仍會(huì)緩慢擴(kuò)散至分子篩外表面并聚集,導(dǎo)致催化活性下降。因此,防止鉑粒子的擴(kuò)散成為提升催化劑穩(wěn)定性的關(guān)鍵所在。
經(jīng)過(guò)不懈努力,研究團(tuán)隊(duì)揭示了鉑粒子穩(wěn)定性與MFI分子篩b軸長(zhǎng)度的緊密聯(lián)系。基于這一重大發(fā)現(xiàn),他們創(chuàng)新性地提出了利用分子篩孔道的限域作用,實(shí)現(xiàn)鉑粒子的“擴(kuò)散-聚集-自鎖”機(jī)制,從而成功開(kāi)發(fā)出具有卓越抗燒結(jié)性能的超穩(wěn)定丙烷脫氫鉑催化劑。這一成果不僅為中國(guó)催化劑研發(fā)領(lǐng)域增添了新的光彩,也為全球化工行業(yè)的發(fā)展注入了新的活力。