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ACS Catalysis：固相或液相負(fù)載的GaxPty催化劑上丙烷脫氫的原位傅里葉變換紅外光譜和DFT計(jì)算研究！

乙烯、丙烯和丁烯是重要的聚合物單體和石油化工行業(yè)的重要原料。烯烴的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝是石腦油或輕質(zhì)柴油等催化裂化。隨著天然氣和頁巖氣的開發(fā)，經(jīng)烷烴的直接脫氫或氧化脫氫是生產(chǎn)烯烴的新的途徑。因此，開發(fā)直接脫氫過程的催化劑非常重要。文中結(jié)合漫反射紅外傅里葉變換光譜和氣相色譜在線檢測(cè)GaxPty催化劑上丙烷脫氫的反應(yīng)活性，采用密度泛函理論和從頭算分子動(dòng)力學(xué)研究催化劑表面的化學(xué)成分，研究脫氫過程在CO的吸附。

催化劑不同表面上CO碳氧鍵的振動(dòng)頻率實(shí)驗(yàn)值和計(jì)算值對(duì)比：

文中采用漫反射紅外傅里葉變換光譜技術(shù)，以CO為探針分子研究了GaxPty催化劑不同表面的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。Ga/Al₂O₃催化劑比Pt/Al₂O₃催化劑具有更好的反應(yīng)活性。Pt/Al₂O₃催化劑上Pt顆粒容易聚集，這些位點(diǎn)在300攝氏度以下有利于丙烷脫氫反應(yīng)，但是反應(yīng)活性會(huì)隨著CO的出現(xiàn)迅速下降，這主要是積碳的原因。通過DFT計(jì)算研究了反應(yīng)中的成鍵機(jī)理，CO和烷烴共吸附前后的態(tài)密度圖表明帶遷移可以定性合理化理解的。

Operando DRIFTS and DFT Study of Propane Dehydrogenation over Solid- and Liquid-Supported GaxPty Catalysts，ACS Catal. 2019, 9, 2842?2853

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