| 本文总结了近年来在硼基催化剂上进行二氯丙烷氧化脱氢制丙烯的研究,从催化剂设计、催化剂制备和催化剂活性等方面对活性位点密度、比表面积、材料形态与表面缺陷、电子性质和载体特性进行了系统地讨论,明确了各催化剂的性能特点和构效关系;同时对硼基催化剂催化ODHP的活性位点和反应机理进行了概括总结,认识到了不同几何构型的聚集态三配位硼物种,如一B-0-0-,B-B-、B-OH、B(OH)03、B-O-B低聚物和一B[OH二0(H)-Si]=等潜在活性位的催化机制,加深了对硼基催化剂催化二氯丙烷脱氢的理解,为未来高效ODHP催化剂的发展提供有效指导。硼基催化剂用于ODHP反应显示了优异的烯烃选择性和产率,解决了过渡金属催化剂上烯烃过氧化的问题,同时具有优异的低温催化性能,其活性选择性随着研究的深人有望进一步提升,推动了ODHP的工业化进程。目前制约硼基催化剂进一步发展的技术问题主要有以下几点:①硼基催化剂的活性位和反应机理仍不明确,不能有针对性地设计构建催化剂;②氧化脱氢过程是一个放热过程,产生的局部热点会导致烯烃的二次反应,其单程二氯丙烷转化率较金属催化剂偏低,丙烯收率不高;③硼基催化剂制备条件比较苛刻,开发大规模硼基催化剂制备工艺是待解决的问题。为进一步提高硼基催化剂性能,推动硼基催化剂的工业化应用,未来的研究研究方向有:①对硼基催化剂表面结构进行设计,探究其真正的活性位点,采用原位表征技术与同位素实验,结合先进的光谱技术,如常压氦微波等离子体发射光谱(MES),SVUV-PIMS、漫反射傅里叶变换红外光谱(DRIFTS),NMR等,明确反应过程中间体,结合DFT计算得到对反应机理的深层理解,从而实现硼基催化剂活性位最优化的构建;②构筑具有特定拓扑结构和空间孔道的硼基催化剂,稳定硼活性位点的同时强化传质传热过程,减少副反应的发生;并利用孔道结构优化实现表面反应与气相自由基反应的协同促进作用,提高催化剂性能、实现高活性和高选择性制备丙烯;③开发新的硼基催化剂合成方法,降低制备条件,实现硼基催化剂的规模化制备;④探索硼基催化剂的成型结构,为工业化应用提供借鉴。www.zbdongtong.com
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