近日,实验室环境催化课题组陈建博士、罗孟飞研究员等在烷烃类VOCs氧化催化剂的研究取得新进展,相关成果以题为“Regulating the synergy of sulfate and Pt species in Pt/ZSM-5 for propane complete oxidation”在环境催化领域顶级期刊Applied Catalysis B: Environment and Energy(IF=22.1)发表(Appl. Catal. B Environ. Energy, 354 (2024): 124135)。
直链短链烷烃(CnH2n +2,n≥2)VOCs广泛存在于石化行业,它们是VOCs中热力学最稳定、最难消除的物质。目前需要采用大量贵金属催化剂消除烷烃VOCs,然而贵金属稀缺且价格昂贵,迫切需要开发高性能烷烃VOCs氧化的贵金属催化剂。
该研究工作采用原位热解(NH4)2SO4将硫酸根修饰到Pt/ZSM-5,Pt/ZrO2,Pt/Al2O3催化剂表面,能显著提升催化剂的丙烷燃烧性能。通过调变Pt/ZSM-5表面Pt原子与S原子的比例,发现硫酸根与Pt活性位的相互作用强度与催化剂活性呈“火山型”关系。当5S-2Pt/ZSM-5的Pt/S原子比为0.5时,硫酸根与Pt物种的相互作用强度中等,催化剂剂的丙烷燃烧活性最高,催化剂在200 oC时,反应的质量比速率为86.5 μmol·gPt−1·s−1。这项研究对设计具有协同催化活性中心的烷烃VOCs氧化催化剂具有重要参考价值。
环境催化课题组负责人为鲁继青研究员。课题组长期从事VOCs催化氧化研究,在基础研究以及成果转化方面具有扎实的基础。团队成员罗孟飞研究员创建的“铂锐催化”公众号在社会面科普了环境催化知识并得到广泛认可。陈建博士在丙烷、NVOCs催化燃烧方面做了大量的研究,已在Appl. Catal. B Environ、J. Catal.、Chin. J. Catal.、Appl. Catal. A Gen.等学术期刊上发表学术论文30余篇。