ZnOH⁺修饰ZSM-5催化剂

热力学与动力学协同

低Si/Al比下优先形成高分散ZnOH⁺物种，同时对乙烷活化在热力学上更有利，为CO₂氧化脱氢提供高效活性位点。

Xinru, Han · Haojue, Wen · Hao, Yingdong · Chen, Kaifei · 张莉娜 · 陈永东 · 魏伟 · 孙楠楠

Journal of Environmental Chemical Engineering 2025

技术优势

体系性能领先多数报道

最优催化剂ZnZ5(Na)-10的催化性能超过多数已报道体系，表明该催化体系在CO₂氧化脱氢反应中具有明显优势。

积碳量可忽略

反应过程中仅生成微不足道的积碳，有效避免了积碳导致的快速失活，有利于催化剂长期稳定运行。

活性位点定向构筑

通过控制Si/Al比可定向生成ZnOH⁺物种而非ZnO团簇，该物种在热力学上更有利于乙烷活化，且具有高分散性，从动力学角度进一步增强反应。

应用场景

• 乙烷脱氢制乙烯：提供更高效的ZnOH⁺活性位点，替代传统ZnO基催化剂，提高乙烯产率。
• CO₂氧化脱氢：用CO₂作为温和氧化剂，同时实现乙烷活化和CO₂减排，积碳少、稳定性高。
• CO₂加氢转化：CO₂氧化脱氢可生成乙烯和水，同时消耗CO₂，为CO₂转化利用提供新路径。