富含硼氧的面粉衍生硼碳氮化物用于丙烷氧化脱氢制烯烃

在《科学中国化学》杂志上发表的一项研究中，使用固定床反应器研究了催化性能，并通过将各种表征与DFT计算相结合来研究构效关系。

有趣的是，在所采用的条件下，发酵面粉的孔结构得以保持，并且碳的掺入还在BN骨架中产生了丰富的含氧硼物质。多孔CBN催化剂的催化性能可以通过改变面粉用量来调节。丙烷氧化脱氢的反应活性主要取决于P-CBN的比表面积、孔结构以及含氧硼物种的相互作用。

该研究由赵震教授(中国石油大学重油加工国家重点实验室、沉阳师范大学化学化工学院)、孔连博士(沉阳师范大学化学化工学院)牵头)和刘兵博士(江南大学化学与材料工程学院化学工程系)。

“丙烷氧化脱氢制丙烯(ODHP)是放热反应，不受热力学平衡转变的限制，无积碳，操作温度低，被认为是丙烯生产的一种有前途的替代途径。”

“然而，由于氧化剂的存在，丙烯很容易被深度氧化为COx，因此，如何提高选择性和收率是ODHP工艺的主要挑战。与金属基催化剂相比，非金属BN材料已有报道“为了获得更好的ODHP性能，但BN表面的BOx基团对于获得高性能起着至关重要的作用。因此，调节BN中氧物种的类型和数量是调节其催化性能的关键。”Zhen说。

因此，设计用于丙烷氧化脱氢的BN催化剂有以下几点意义：1)预计将更多的含氧硼物质引入BN骨架中，以激活丙烷中的CH键;2)碳原子的掺入可以促进B–OO–B物种的生成，而O2的存在有利于反应过程中B–O…O–B物种的回收。然而，过量的碳会导致催化活性下降。

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