7月9日，科學Science發布了一項由密歇根大學和殼牌石油開發的新型催化劑，這種催化劑由二氧化硅負載鉑和錫納米顆粒組成，從天然氣中制取丙烯的效率是目前商用氧化鋁載體催化劑的10倍。

論文鏈接：DOI: 10.1126/science.abg7894

在制造業供應鏈遭受重創的2020年里，另一種短缺正使制造商和消費者的生活遭遇麻煩——塑料、食品包裝、汽車零部件、服裝、醫療和實驗室設備以及無數其他依賴它們的物品。在美國進行頁巖氣革命后，人們一直在努力尋找一種從頁巖氣成分丙烷高效生產丙烯的方法，催化劑正是關鍵一環。

傳統上，煉油廠生產丙烯的方法是用大量的蒸汽裂解爐將石油原料分解成較輕的碳氫化合物分子。但頁巖氣裂解生產丙烯的效率一直很低。當前催化劑效率低下的原因之一是它們需要向工藝中添加氫氣，新型催化劑可以有效地從丙烷中生產丙烯，無須另外加氫。

丙烷脫氫設施

目前催化劑中使用的氧化鋁會與錫發生反應，導致錫從鉑中分離并分解催化劑，影響催化劑壽命。新催化劑的關鍵創新在于它如何使用二氧化硅作為鉑和錫納米顆粒的支撐結構。麻省理工大學博士后研究員、論文第一作者Ali Hussain Motagamwala說：“以前曾嘗試用二氧化硅作為鉑錫納米顆粒的載體，但傳統的合成技術不夠精確，無法實現鉑和錫之間的緊密相互作用。我們克服了這個問題，首先合成了一種具有良好相互作用的鉑錫配合物。然后，我們將這種復合物支撐在二氧化硅上，以產生一種非常明確的催化劑，在非氧化丙烷脫氫過程中，該催化劑具有活性、選擇性和穩定性。”

但是，這種新型催化劑的商業化還需要解決再生問題。盡管目前的催化劑壽命很短，但化學工業已經開發出一套復雜的系統，可以快速有效地再生污染的催化劑，新催化劑需要開發類似的系統。

編譯 YUXI