Cu₁/Mo₂C丙烷脱氢催化剂

低温高效制丙烯

铜单原子锚定在β-Mo₂C(001)表面，通过改变脱氢路径将第一步能垒降至0.31 kcal/mol，使丙烷脱氢在接近室温下即可进行。

Senlin, Xu · 黄艳平 · Minmin, Qie · 杨运泉 · 王威燕 · Wu, Kui · 李文松 · 李正科 · 沈志刚 · Hongyun, Yang

International Journal of Hydrogen Energy 2025

具体参数

第一步脱氢能垒

0.31 kcal/mol

第二步脱氢能垒

1.93 kcal/mol

丙烷吸附能

−91.03 kcal/mol

技术优势

低温即可脱氢

第一步脱氢能垒降至0.31 kcal/mol，显著低于Mo₂C的16.23 kcal/mol，使反应在接近室温下即可进行。

副反应被抑制

深脱氢副反应能垒均高于丙烯生成能与脱附能，理论上避免了进一步裂解或积碳。

单原子稳定锚定

铜单原子在β-Mo₂C(001)表面吸附能达−91.03 kcal/mol，可形成高度分散的活性位点。

应用场景

• 低碳烷烃脱氢：将丙烷高选择性转化为丙烯，避免深度脱氢副反应。
• 单原子催化剂：利用铜单原子改变反应路径，降低关键步骤能垒。
• 氢能副产利用：脱氢过程副产氢气，可作为清洁能源加以利用。
• 催化制氢：丙烷脱氢同时生成氢气，实现催化制氢。