近日，中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员张涛，研究员王爱琴、刘晓艳和副研究员杨冰等，与中国科学院上海高等研究院研究员高嶷团队合作，在单原子光热协同催化丙烷脱氢反应方面取得进展。
丙烷脱氢反应是制备丙烯的重要工业过程。该反应为强吸热过程，传统热催化需要在500 °C至800 °C的高温下进行，能耗高且易导致催化剂失活。尽管通过引入氧气的氧化脱氢反应可以降低反应温度，但存在丙烯过度氧化问题。因此，开发温和条件下的丙烷脱氢反应具有重要意义。
该团队基于Cu1/TiO2单原子催化剂，在近环境条件下通过光热协同催化，在水气中实现了丙烷脱氢反应。反应温度在连续流动固定床反应器中降低至50 °C至80 °C，反应速率最高可达1201 μmol·gcat-1·h-1。对比实验结果显示，Cu单原子、水气和光热协同均对反应有重要贡献。同位素示踪实验、原位EPR、CO-DRIFTS和DFT计算结果表明，该反应在Cu1/TiO2单原子催化剂上，通过光解水产生氢气和羟基，其中羟基可吸附在催化剂表面，从丙烷中提取氢原子生成丙烯和水；水参与反应但并不损耗，发挥催化剂的作用；Cu单原子在反应中促进光生电子和空穴的分离，并在丙烷的C-H键活化和丙烯脱附方面发挥作用。该反应机制与传统丙烷直接脱氢和氧化脱氢不同，规避了高温反应的局限性。团队还发现，太阳光可以直接驱动Cu1/TiO2单原子催化剂上的丙烷脱氢反应。
上述研究为丙烷脱氢反应提供了新的反应路径，并为利用太阳能推动温和条件下的强吸热反应提供了范例。
相关研究成果以Light-driven propane dehydrogenation by a single-atom catalyst under near-ambient conditions为题，发表在《自然-化学》（Nature Chemistry）上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项（B类）等的支持。
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科学家开发出铜单原子催化剂实现低温丙烷脱氢反应
11月7日，东南大学交通学院官网教师栏目更新信息显示，毛国强已任东南大学首席教授、智能驾驶与智慧交通研究中心主任、 近日，在瑞典斯德哥尔摩召开的第62届国际先进材料大会波罗的海系列会议上，国际先进材料协会（IAAM）为中国科学院大学长聘教授 11月13日，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心高栋研究组等在《自然-遗传学》（Nature Genetics）上，发表了题为JAK/STAT signaling maintains an intermediate cell population during prostate basal cell fate det 青少年心理健康工作是建设教育强国、健康中国的重要内容，是党中央关心、人民群众关切、社会关注的重大课题。 党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央高度重视和关心广大青少年的心理健康和成长发展。党的二 应秘鲁总统博鲁阿尔特邀请，习近平主席将于11月13日至17日赴利马出席亚太经合组织第三十一次领导人非正式会议并对秘鲁进行国事访问。这是习近平主席时隔8年再次访问秘鲁，也是第二次赴利马出席 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 陈朝和）11月6日—7日，由教育部幼儿园园长培训中心、四川省教师发展中心主办的教育部新时代“双名计划”何云竹·陈宴名园长工作室联合研修活动暨第四届全国幼 。本文链接：科学家开发出铜单原子催化剂实现低温丙烷脱氢反应http://www.sushuapos.com/show-12-949-0.html
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