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丙烯是一种生产丙烯腈,异丙苯以及环氧丙烷等有机化学品的初始原料。传统的蒸汽裂解法和催化裂解法无法满足人们对丙烯日益增长的需求。随着页岩气在全世界范围内被大量发现,丙烷脱氢制丙烯技术越来越受到人们的重视。Pt基催化剂是高活性的环境友好型催化剂,适量Sn的添加能改善催化剂的活性和稳定性。因此Pt基催化剂在丙烷脱氢制丙烯反应中得到了广泛应用。丙烷无氧脱氢是一个强吸热反应,通常在大于550℃高温下进行。高温引起的积碳生成以及Pt金属团聚被认为是Pt基催化剂失活的主要原因。所以对于Pt基催化剂来讲,载体的选择及改性显得尤为重要。本论文工作主要依据两点思路来设计和制备新型Pt基催化剂:一是设计介微孔复合多级孔负载型催化剂,这种复合载体结合了介孔材料和微孔分子筛的优点:既加快了丙烷、丙烯在催化剂内部扩散速度,又为纯氧化硅的介孔材料增加了酸性;二是制备了一系列不同硅钛比片状TS-1分子筛,并和球形TS-1分子筛作比较,探究最佳硅钛比以及球形和片状TS-1不同形貌分子筛载体的区别。分别利用XRD、BET、SEM、TEM、FT-IR、Py-IR、XPS、XRF、NH3-TPD、UV-Vis 以及Raman等手段对所制备的钛硅基载体及PtSn负载型催化剂的结构和物化性能进行了分析表征,主要工作内容与结论如下:1.采用简单的水热合成法,制备了硅钛比为50,平均直径为1um的TS-1球形分子筛,并以之为原料合成出不同比例的TS-1@SBA-16包覆型复合分子筛载体。负载PtSn之后,在丙烷无氧脱氢反应中表现出了比单独SBA-16介孔材料以及TS-1分子筛载体负载PtSn催化剂具有更高的初始活性及稳定性。确定了最佳的包覆量为10%,在循环4次(每次7h)的临氢反应中展现出了优异的循环性能,并且在长时测试中(36h)保持了良好的稳定性,展现出了较高的应用价值。同时,初步探索了氢气在反应中的作用,比较了有无氢气,以及氢气不同加入时间对反应的影响。最后和工业常用的A12O3及ZSM-5载体比较,所制备的复合分子筛载体催化剂活性明显提高。在确定了最佳包覆量的前提下,进一步改变TS-1分子筛的尺寸,制备了一系列100-1000 nm TS-1分子筛分别包覆于SBA-16介孔材料。在不临氢条件下测试发现,小尺寸TS-1@SBA-16复合分子筛表现出了最为优异的初始活性及稳定性,说明尺寸效应在复合材料中同样适用。2.以尿素为助剂,水热法合成了一系列不同硅钛比的片状TS-1分子筛。随着Ti含量的不断增加,分子筛结晶度,形貌以及比表面积均保持基本不变。但是骨架外Ti物种比例逐渐变大,导致载体酸量变化越来越明显。过量的Ti物种带来的较多酸量反而会使催化剂稳定性降低。在相同硅钛比条件下,和1um球形TS-1相比,片状TS-1分子筛有用更大的外比表面积并且暴露出更多的酸性位,更有利于活性金属PtSn的分散以及协同活化丙烷。b轴较短也可以加快分子筛内部反应物和产物的传质,减少副反应的发生,展现出比球形TS-1分子筛更好的催化活性。