福州大学教授鲍晓军、朱海波团队与合作者创制出一种具有高耐久性、自再生和自修复性能的丙烷脱氢制丙烯催化剂，实现了催化剂在无氯条件下的完全再生，为解决目前再生过程中大量氯污染物产生和反应器腐蚀问题提供了解决方案。4月10日，相关研究成果在线发表于《科学》。

开发一种在无氯条件下可再生的铂基催化剂，一直是丙烷脱氢技术领域面临的重大挑战。对此，研究团队提出了一项创新设想——“无氯氧化再生”，即完全用氧气焙烧替代传统的氧-氯气氛再生，从根本上避免了氯腐蚀和环境污染风险。

他们设计合成了一种含锗分子筛Ge-MFI。该分子筛中的锗就像为催化剂中的贵金属铂安装了一个“锚”，使其在苛刻反应-再生这种“大风大浪”中不随波逐流，“巍然屹立”。在高温反应条件下和氧气烧碳再生过程中，锗能够牢牢锚定铂，让其保持稳定，完全抑制了铂的烧结。更神奇的是，锗一旦和铂相遇，就会像磁铁一样牢牢吸住铂。

基于这一发现，研究团队提出了一种简单、高效的催化剂制备方法：将锗分子筛与铂的任意前驱体混合物进行高温处理，铂会自发在分子筛中扩散并被“锚定”到锗位点，最终制备出高稳定性的丙烷脱氢催化剂。

该催化剂表现出优异的脱氢活性、抗烧结性和循环可再生性，首次实现了在无氯-氧化气氛下超百次的完全再生，再生性能显著优于此前已报道的铂基催化剂。该成果为破解工业金属催化剂在苛刻条件下失活的难题提供了一种全新、有效的“自修复”策略，特别是为开发新一代超稳定丙烷脱氢催化剂提供了新的思路和技术路径。

相关论文信息：https://doi.org/10.1126/science.adu6907

原文链接：https://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2025/4/384098.shtm?id=384098

《中国科学报》 (2025-04-14 第1版 要闻)