近日，昆明理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院羅永明教授、何德東副教授在丙烷脫氫制丙烯的研究取得重要研究進(jìn)展，相關(guān)成果以Illustrating new understanding of adsorbed water on silica for inducing tetrahedral cobalt(II) for propane dehydrogenation為題，發(fā)表在國際頂級學(xué)術(shù)期刊Nature communications上。

近年來，丙烯及其下游衍生物的消費量持續(xù)增長，丙烷直接脫氫制丙烯是提高丙烷利用效率、實現(xiàn)碳基能源高效利用的關(guān)鍵技術(shù)之一，具有廣闊的實用前景及巨大的經(jīng)濟(jì)效益。目前，通過二氧化硅表面羥基錨定金屬前驅(qū)體以獲得高分散的金屬活性位點在多相催化領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。然而，二氧化硅載體上吸附水的特殊作用通常被忽視。基于此，羅永明教授團(tuán)隊首次闡明了羥基連接的吸附水對獲得高分散四面體Co(II)的作用機制。結(jié)果表明，在充足的吸附水條件下，Co(NO₃)₂前驅(qū)體轉(zhuǎn)化為[Co(H₂O)₆]²⁺中間體，促使高度分散四面體Co(II)在H₂直接還原中逐漸形成。系列表征和理論計算進(jìn)一步證實了[Co(H₂O)₆]²⁺中間體的存在及吸附水的重要作用，研制的催化劑對丙烷脫氫制丙烯展現(xiàn)出優(yōu)異的催化活性。該研究工作為羥基偶聯(lián)的吸附水在多相催化合成與應(yīng)用過程中的關(guān)鍵作用提供了一個新的學(xué)術(shù)視角。

昆明理工大學(xué)為論文的獨立完成單位，研究工作得到了國家自然科學(xué)基金（重點/青年/地區(qū)），云南省基礎(chǔ)研究基金（重點/優(yōu)青）等項目以及云南省創(chuàng)新團(tuán)隊、省高校重點實驗室等平臺的資助。

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-35698-0