Improving the Selectivity and Stability of Supported Cobalt Catalysts via Static Bi‐Doping and Dynamic Trace CO2 Co‐feeding during Propane Dehydrogenation

脱氢 丙烷 催化作用 选择性 兴奋剂 化学 无机化学 跟踪(心理语言学) 化学工程 材料科学 有机化学 语言学 光电子学 工程类 哲学
作者
Yongbin Yao,Li Wang,Lei Zhu,Can Yu,Zhan Gao,Fangli Yuan,Xi Wang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/ange.202415295
摘要

Simultaneously enhancing selectivity and stability on supported propane dehydrogenation (PDH) catalysts remains a formidable challenge. Here, we report a combined static and dynamic strategy to address these issues synergistically. Firstly, we demonstrate a feasible sol‐gel method for preparing atomically‐dispersed Bi‐decorated metal nanoparticle catalysts (MBi/Al2O3, M= Fe, Co, Ni, and Zn). In PDH testing, the total selectivity of by‐products (CH4 and C2H6) significantly decreases to 4% for CoBi catalysts due to the static Bi‐doping, compared with 16% for Co‐supported catalysts. Secondly, to enhance catalytic stability, we introduce a dynamic trace CO2 co‐feeding route. 10CoBi/Al2O3 catalysts exhibit superior durability against coke formation for 330 hours in PDH under a 40% C3H8 atmosphere followed by pure C3H8 conditions at 600 °C while maintaining propylene selectivity at 96%. Notably, introducing trace CO2 leads to a remarkable 6‐fold decrease in the deactivation rate constant (kd). Multiple characterizations and density functional theory calculations reveal that charge transfer from atomically‐distributed Bi to Co nanoparticles benefits lowering the energy of C3H6 adsorption thereby suppressing by‐products. Furthermore, the dynamic co‐feeding of trace CO2 facilitates coke removal, suppressing catalyst deactivation. The static Bi‐doping and dynamic trace CO2 co‐feeding strategy contributes simultaneously to increased selectivity and stability on supported PDH catalysts.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
blueblue发布了新的文献求助10
刚刚
华仔应助daker采纳,获得10
刚刚
3秒前
小李同学发布了新的文献求助10
4秒前
一只小居完成签到,获得积分10
4秒前
ZY发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI6.3应助sarah采纳,获得10
4秒前
走四方发布了新的文献求助10
5秒前
古德完成签到,获得积分10
6秒前
宇智波白哉完成签到 ,获得积分10
7秒前
欢呼鱼发布了新的文献求助10
8秒前
舒适曲奇完成签到 ,获得积分10
8秒前
无花果应助mmy采纳,获得10
9秒前
冷傲新柔发布了新的文献求助10
9秒前
英姑应助snowdream采纳,获得10
10秒前
深情安青应助666采纳,获得10
10秒前
烟花应助天真的雨寒采纳,获得10
10秒前
木白发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
初一完成签到 ,获得积分10
12秒前
xf2285发布了新的文献求助10
14秒前
orixero应助豆子采纳,获得10
14秒前
情怀应助可靠的寒风采纳,获得10
15秒前
善学以致用应助欢呼鱼采纳,获得10
15秒前
15秒前
16秒前
1123发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
17秒前
JamesPei应助seven采纳,获得10
18秒前
18秒前
Zefir发布了新的文献求助10
18秒前
SciGPT应助葛根采纳,获得30
20秒前
SciGPT应助Agq采纳,获得10
20秒前
21秒前
21秒前
Owen应助打嗝死猫采纳,获得10
21秒前
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Les Mantodea de guyane 2500
VASCULITIS(血管炎)Rheumatic Disease Clinics (Clinics Review Articles) —— 《风湿病临床》(临床综述文章) 1000
Feldspar inclusion dating of ceramics and burnt stones 1000
What is the Future of Psychotherapy in a Digital Age? 801
The Psychological Quest for Meaning 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5971830
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7289644
关于积分的说明 15992776
捐赠科研通 5109738
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2744096
邀请新用户注册赠送积分活动 1709875
关于科研通互助平台的介绍 1621829