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
近日，西安交通大学钱军民教授团队构建了一种中空结构钙/铜双金属纳米放大器，通过诱导内质网-线粒体应激级联循环放大用于 新疆高校领导班子近期连续调整。 据天山网消息，11月7日上午，新疆大学召开干部大会，宣布新疆大学行政负责人任免职决 ? 张焕乔（1933—） 1933年12月23日生于重庆。1956年毕业于北京大学物理系。1997年当选为中国科学院院士。中国原子 短双歧杆菌CCFM683，是一个专利菌株的名字。它由中国高校历时近10年研究开发，通过进博会与跨国企业合作开展临床试验，推出 教育部办公厅关于做好“优师计划”师范生就业工作的通知教师厅函〔2024〕22号各省、自治区、直辖市教育厅（教委），新疆生产建设兵团教育局，部属师范大学：为贯彻落实《中共中央 国务院关于弘扬教育 ◎摘 要 创新是引领发展的第一动力，在我国现代化建设全局中居于核心地位。高水平研究型大学作为国家创新体系中的重要主体和国家战略科技力量的组成部分，要深刻把握党的二十届三中全会对“构 。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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