中國報告大廳網訊，2025年6月4日

  作為化工生產的關鍵環(huán)節(jié)，丙烯的高效制備一直是行業(yè)關注焦點。近年來，隨著環(huán)保要求提升與市場需求增長，丙烷脫氫工藝因能效高、污染少而成為主流路徑。然而，在高溫反應條件下，催化劑穩(wěn)定性始終制約著該技術的工業(yè)化應用。近日，我國科研團隊在這一領域取得重大進展，成功開發(fā)出具有超高穩(wěn)定性的鉑基催化劑，為化工產業(yè)綠色轉型提供了重要支撐。

  一、超穩(wěn)催化劑突破丙烷脫氫瓶頸

  研究團隊研發(fā)的新型丙烷脫氫鉑基催化劑，在550℃高溫反應條件下以純丙烷為原料運行時，實現(xiàn)了接近熱力學平衡轉化率的高效性能，并首次在單一催化劑上保持超6個月穩(wěn)定運行。這一成果不僅刷新了鉑基催化劑耐久性的世界紀錄，更標志著我國在能源催化領域邁入國際領先地位。

  二、丙烯需求激增推動技術革新

  丙烯是生產塑料、橡膠和合成纖維的核心原料。截至2024年，國內丙烷脫氫裝置總產能已突破2300萬噸/年，占全球總產能的近三分之一。然而傳統(tǒng)催化劑在高溫下易發(fā)生鉑顆粒燒結與聚集，導致活性快速衰減，嚴重制約了工藝效率和經濟性。開發(fā)抗燒結、長壽命的催化劑成為行業(yè)迫切需求。

  三、分子篩封裝破解材料失活難題

  團隊創(chuàng)新性地發(fā)現(xiàn)MFI型分子篩對鉑粒子的封裝效果與其晶格參數(shù)密切相關：當分子篩b軸長度超過2微米時，孔道內的擴散路徑延長會促使鉑顆粒在移動過程中相互聚集并最終“卡”在孔道節(jié)點處。這種自限域效應形成的物理鎖定結構，有效阻止了高溫下鉑顆粒的燒結與團聚，從而實現(xiàn)了催化劑性能的長期穩(wěn)定。

  四、系統(tǒng)性突破開啟產業(yè)新路徑

  通過8年持續(xù)攻關，該團隊不僅解決了鉑基催化劑抗燒結問題，還同步攻克了無氯氧化再生技術難點。近期連續(xù)在《科學》《自然》發(fā)表的研究成果表明，其開發(fā)的催化劑可在工業(yè)級反應條件下實現(xiàn)“高效脫氫-再生循環(huán)”雙目標，為貴金屬催化劑的規(guī)模化應用提供了全新解決方案。

  五、綠色化工升級的新起點

  這項突破性進展不僅解決了丙烷脫氫領域長期存在的技術瓶頸，更在理論層面拓展了多相催化材料設計思路。未來隨著該催化劑的大規(guī)模產業(yè)化應用，預計將進一步降低丙烯生產能耗與成本，推動石化產業(yè)向低碳化、智能化方向轉型。研究團隊表示，相關技術還可延伸至乙烷裂解等其他能源轉化領域，為全球化工行業(yè)可持續(xù)發(fā)展注入新動能。

  結語

  從基礎理論到工程實踐的系統(tǒng)性創(chuàng)新，我國科研力量在丙烷脫氫催化劑領域的突破彰顯了科技自立自強的戰(zhàn)略價值。隨著這一成果加速落地，不僅將重塑國內丙烯生產格局，更可能引發(fā)國際能源化工產業(yè)的技術迭代浪潮。

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