本体金属氧化物在丙烷无氧脱氢中的研究进展

doi:10.19894/j.issn.1000-0518.220414

摘要/Abstract

摘要：

丙烯作为基本的化工原料，近年来需求不断增加，传统蒸汽裂解和催化裂化工艺难以满足丙烯需求。丙烷脱氢（PDH）工艺因原料来源丰富、丙烯选择性高和产物简单易分离等优势备受关注。传统PDH催化剂为Pt-Sn/Al₂O₃和CrO _x /Al₂O₃，但铂基催化剂价格昂贵，铬基催化剂毒性较高。本体金属氧化物（氧化锆、氧化钛、氧化铝、氧化钨、氧化铕和氧化钆）催化剂具有本征活性高、价格低廉和无毒环保等优势，展现出一定的应用前景。基于此，主要从反应机理和催化剂结构性质调控2个方面综述本体金属氧化物在PDH反应中的研究进展。总结发现配位不饱和的金属阳离子（M $c u s +$ ）是主要的脱氢活性位点，其浓度可通过晶粒尺寸、晶相、金属掺杂、贵金属纳米粒子负载和还原性气体（氢气、一氧化碳）预处理等方式进行调控，进而提高PDH反应性能。最后，指出在本体金属氧化物基础上耦合其它脱氢活性位点（金属或金属氧化物）是进一步提高PDH催化性能的有效途径。

关键词: 丙烷脱氢, 催化剂, 多相反应, 金属氧化物, 烷烃

Abstract:

Propylene is a basic chemical raw material and the demand of which has been increasing in recent years， however， the traditional process such as steam cracking and catalytic cracking cannot meet the demand of propylene. Propane dehydrogenation （PDH） process has attracted extensive attention due to its wide sources of raw materials， high selectivity of propylene and easy separation of products. Traditional PDH catalysts are Pt-Sn/Al₂O₃ and CrO _x /Al₂O₃， however， the platinum-based catalyst is expensive， and the chromium based catalyst has high toxicity. The bulk metal oxides （ZrO₂， Al₂O₃， TiO₂， WO₃， Eu₂O₃ and Gd₂O₃） have the advantages of high intrinsic activity， low price， non-toxicity and environmental protection， exhibiting good application prospects. Based on this， this paper reviews the research progress of propane dehydrogenation from two aspects： the mechanism of PDH and the regulation of structure and properties for bulk metal oxide catalysts. It is summarized that coordinative unsaturated metal cation （M $c u s 4 +$ ） is the main dehydrogenation active site， and its concentration can be regulated by crystallite size， crystal phase， metal doping， noble metal nanoparticles loading， reducing gas （H₂， CO） pretreatment， and so on. Finally， it is pointed out that the coupling of other dehydrogenation active sites （metals or metal oxides） on the basis of bulk metal oxides is an effective way to further improve the catalytic performance of PDH.

Key words: Propane dehydrogenation, Catalyst, Multiphase reaction, Metal oxides, Alkane

中图分类号:

O643.3

于宜辰, 张雨宸, 张耀远, 吴芹, 史大昕, 陈康成, 黎汉生. 本体金属氧化物在丙烷无氧脱氢中的研究进展[J]. 应用化学, 2023, 40(6): 789-805.

Yi-Chen YU, Yu-Chen ZHANG, Yao-Yuan ZHANG, Qin WU, Da-Xin SHI, Kang-Cheng CHEN, Han-Sheng LI. Research Progress of Bulk Metal Oxides for Non-oxidative Propane Dehydrogenation[J]. Chinese Journal of Applied Chemistry, 2023, 40(6): 789-805.

图/表 13

参考文献 75

1	杜凯敏，范杰. 丙烷氧化脱氢制丙烯研究进展［J］. 化工进展， 2019， 38（6）： 2697-2705.
	DU K M， FAN J. Research progress on oxidative dehydrogenation of propane to propene［J］. Chem Ind Eng Prog， 2019， 38（6）： 2697-2705.
2	韩香莲. 丙烯生产工艺研究进展［J］. 山东化工， 2013， 42（5）： 60-62.
	HAN X L. Development of propylene production technology［J］. Shandong Chem Ind， 2013， 42（5）： 60-62.
3	彭英桂，范鑫鑫，李虎强，等. 蒸汽裂解原料研究进展［J］. 广州化工， 2016， 44（16）： 41-43.
	PENG Y G， FAN X X， LI H Q， et al. Development of feedstock for steam cracking［J］. Guangzhou Chem Ind， 2016， 44（16）： 41-43.
4	冯媛，李虎强，陈文瑞，等. 蒸汽裂解催化剂研究进展［J］. 广州化工， 2016， 44（13）： 45-48.
	FENG Y， LI H Q， CHEN W R， et al. Research progress on catalysts of steam cracking［J］. Guangzhou Chem Ind， 2016， 44（13）： 45-48.
5	毛安国，白风宇，刘守军，等. 催化裂化过程烃类分子水平转化规律分析［J］. 石油炼制与化工， 2022， 53（5）： 40-45.
	MAO A G， BAI F Y， LIU S J， et al. Molecular-based hydrocarbon conversion rules in FCC progress［J］. Pet Process Petrochem， 2022， 53（5）： 40-45.
6	陈浩，詹小燕，郭振宇. 丙烷脱氢工艺发展趋势分析［J］. 炼油技术与工程， 2020， 50（11）： 9-12.
	CHEN H， ZHAN X Y， GUO Z Y. Analysis on development trend of propane dehydrogenation process［J］. Pet Refin Eng， 2020， 50（11）： 9-12.
7	夏兵. 丙烷脱氢（PDH）工艺技术及经济性分析［J］. 山东化工， 2021， 50（14）： 165-167.
	XIA B. Technology and economic analysis of propane dehydrogenation（PDH）［J］. Shandong Chem Ind， 2021， 50（14）： 165-167.
8	SATTLER J J H B， RUIZ-MARTINEZ J， SANTILLAN-JIMENEZ E， et al. Catalytic dehydrogenation of light alkanes on metals and metal oxides［J］. Chem Rev， 2014， 114（20）： 10613-10653.
9	余长林，葛庆杰，徐恒泳，等. 丙烷脱氢制丙烯研究新进展［J］. 化工进展， 2006， 25（9）： 977-982.
	YU C L， GE Q J， XU H Y， et al. New development of dehydrogenation of propane to propylene［J］. Chem Ind Eng Prog， 2006， 25（9）： 977-982.
10	张雨宸，张耀远，吴芹，等. 丙烷脱氢用高稳定性Pt基催化剂研究进展［J］. 化工进展， 2022， 41（9）： 4733-4751.
	ZHANG Y C， ZHANG Y Y， WU Q， et al. Advances in high stable Pt based catalysts for propane dehydrogenation［J］. Chem Ind Eng Prog， 2022， 41（9）： 4733-4751.
11	YANG C， WU Z W， ZHANG G H， et al. Promotion of Pd nanoparticles by Fe and formation of a Pd₃Fe intermetallic alloy for propane dehydrogenation［J］. Catal Today， 2019， 323： 123-128.
12	GALLAGHER J R， CHILDERS D J， ZHAO H， et al. Structural evolution of an intermetallic Pd-Zn catalyst selective for propane dehydrogenation［J］. Phys Chem Chem Phys， 2015， 17（42）： 28144-28153.
13	CHILDERS D J， SCHWEITZER N M， SHAHARI S M K， et al. Modifying structure-sensitive reactions by addition of Zn to Pd［J］. J Catal， 2014， 318： 75-84.
14	WU Z， WEGENER E C， TSENG H T， et al. Pd-In intermetallic alloy nanoparticles： highly selective ethane dehydrogenation catalysts［J］. Catal Sci Technol， 2016， 6（18）： 6965-6976.
15	SAELEE T， NAMUANGRUK S， KUNGWAN N， et al. Theoretical insight into catalytic propane dehydrogenation on Ni（111）［J］. J Phys Chem C， 2018， 122（26）： 14678-14690.
16	HE Y， SONG Y， CULLEN D A， et al. Selective and stable non-noble-metal intermetallic compound catalyst for the direct dehydrogenation of propane to propylene［J］. J Am Chem Soc， 2018， 140（43）： 14010-14014.
17	CHANG Q Y， WANG K Q， SUI Z J， et al. Rational design of single-atom-doped Ga₂O₃ catalysts for propane dehydrogenation： breaking through volcano plot by Lewis acid-base interactions［J］. ACS Catal， 2021， 11（9）： 5135-5147.
18	ZHENG B， HUA W M， YUE Y H， et al. Dehydrogenation of propane to propene over different polymorphs of gallium oxide［J］. J Catal， 2005， 232（1）： 143-151.
19	ZHANG J， ZHOU R J， CHANG Q Y， et al. Tailoring catalytic properties of V₂O₃ to propane dehydrogenation through single-atom doping： a DFT study［J］. Catal Today， 2021， 368： 46-57.
20	LIU G， ZHAO Z J， WU T， et al. Nature of the active sites of VOx/Al₂O₃ catalysts for propane dehydrogenation［J］. ACS Catal， 2016， 6（8）： 5207-5214.
21	ZHAO Z J， WU T F， XIONG C Y， et al. Hydroxyl-mediated non-oxidative propane dehydrogenation over VOx/gamma-Al₂O₃ catalysts with improved stability［J］. Angew Chem Int Ed， 2018， 57（23）： 6791-6795.
22	CHEN S， CHANG X， SUN G D， et al. Propane dehydrogenation： catalyst development， new chemistry， and emerging technologies［J］. Chem Soc Rev， 2021， 50（5）： 3315-3354.
23	OTROSHCHENKO T， SOKOLOV S， STOYANOVA M， et al. ZrO₂-based alternatives to conventional propane dehydrogenation catalysts： active sites， design， and performance［J］. Angew Chem Int Ed， 2015， 54（52）： 15880-15883.
24	ZHANG Y Y， ZHAO Y， OTROSHCHENKO T， et al. Control of coordinatively unsaturated Zr sites in ZrO₂ for efficient C—H bond activation［J］. Nat Commun， 2018， 9（1）： 3794.
25	DIXIT M， KOSTETSKYY P， MPOURMPAKIS G. Structure-activity relationships in alkane dehydrogenation on γ-Al₂O₃： site-dependent reactions［J］. ACS Catal， 2018， 8（12）： 11570-11578.
26	LI C F， GUO X J， SHANG Q H， et al. Defective TiO₂ for propane dehydrogenation［J］. Ind Eng Chem Res， 2020， 59（10）： 4377-4387.
27	XIE Z， YU T T， SONG W Y， et al. Highly active nanosized anatase TiO_2– x oxide catalysts in situ formed through reduction and Ostwald ripening processes for propane dehydrogenation［J］. ACS Catal， 2020， 10（24）： 14678-14693.
28	ZHANG Y Y， ZHAO Y， OTROSHCHENKO T， et al. The effect of phase composition and crystallite size on activity and selectivity of ZrO₂ in non-oxidative propane dehydrogenation［J］. J Catal， 2019， 371： 313-324.
29	OTROSHCHENKO T， BULAVCHENKO O， THANH H V， et al. Controlling activity and selectivity of bare ZrO₂ in non-oxidative propane dehydrogenation［J］. Appl Catal A， 2019， 585： 117189.
30	ZHANG H L， JIANG Y X， WANG G W， et al. In-depth study on propane dehydrogenation over Al₂O₃-based unconventional catalysts with different crystal phases［J］. Mol Catal， 2022， 519： 112143.
31	OTROSHCHENKO T， KONDRATENKO E V. Effect of hydrogen and supported metal on selectivity and on-stream stability of ZrO₂-based catalysts in non-oxidative propane dehydrogenation［J］. Catal Commun， 2020， 144： 106068.
32	SHARMA L， JIANG X， WU Z， et al. Elucidating the origin of selective dehydrogenation of propane on γ-alumina under H₂S treatment and co-feed［J］. J Catal， 2021， 394： 142-156.
33	OTROSHCHENKO T， KONDRATENKO V A， RODEMERCK U， et al. ZrO₂-based unconventional catalysts for non-oxidative propane dehydrogenation： factors determining catalytic activity［J］. J Catal， 2017， 348： 282-290.
34	XIAO L Q， XIE Z A， SONG S J， et al. Descriptor-guided design and experimental synthesis of metal-doped TiO₂ for propane dehydrogenation［J］. Ind Eng Chem Res， 2021， 60（3）： 1200-1209.
35	PERECHODJUK A， ZHANG Y Y， KONDRATENKO V A， et al. The effect of supported Rh， Ru， Pt or Ir nanoparticles on activity and selectivity of ZrO₂-based catalysts in non-oxidative dehydrogenation of propane［J］. Appl Catal A， 2020， 602： 117731.
36	ZHANG Y Y， ZHAO Y， OTROSHCHENKO T， et al. Structure-activity-selectivity relationships in propane dehydrogenation over Rh/ZrO₂ catalysts［J］. ACS Catal， 2020， 10（11）： 6377-6388.
37	OTROSHCHENKO T， RODEMERCK U， LINKE D， et al. Synergy effect between Zr and Cr active sites in binary CrZrOx or supported CrOx/LaZrOx： consequences for catalyst activity， selectivity and durability in non-oxidative propane dehydrogenation［J］. J Catal， 2017， 356： 197-205.
38	HAN S L， ZHAO Y， OTROSHCHENKO T， et al. Unraveling the origins of the synergy effect between ZrO₂ and CrOx in supported CrZrOx for propene formation in nonoxidative propane dehydrogenation［J］. ACS Catal， 2019， 10（2）： 1575-1590.
39	JEON N， CHOE H， JEONG B， et al. Cu-promoted zirconia catalysts for non-oxidative propane dehydrogenation［J］. Appl Catal A， 2019， 586： 117211.
40	QU Y M， LI G G， ZHAO T， et al. Low-temperature direct dehydrogenation of propane over binary oxide catalysts： insights into geometric effects and active sites［J］. ACS Sustainable Chem Eng， 2021， 9（38）： 12755-12765.
41	JEON N， CHOE H， JEONG B， et al. Propane dehydrogenation over vanadium-doped zirconium oxide catalysts［J］. Catal Today， 2020， 352： 337-344.
42	WANG P Z， XU Z K， WANG T H， et al. Unmodified bulk alumina as an efficient catalyst for propane dehydrogenation［J］. Catal Sci Technol， 2020， 10（11）： 3537-3541.
43	SHANG Q H， LIU J H， LANG W Z， et al. Improved catalytic activity and chemical stability of defective TiO₂ catalysts by doping rare earth metal Sc for propane dehydrogenation［J］. Ind Eng Chem Res， 2021， 60（35）： 12811-12820.
44	YUN Y J， ARAUJO J R， MELAET G， et al. Activation of tungsten oxide for propane dehydrogenation and its high catalytic activity and selectivity［J］. Catal Lett， 2017， 147（3）： 622-632.
45	PERECHODJUK A， KONDRATENKO V A， LUND H， et al. Oxide of lanthanoids can catalyse non-oxidative propane dehydrogenation： mechanistic concept and application potential of Eu₂O₃- or Gd₂O₃-based catalysts［J］. Chem Comm， 2020， 56（85）： 13021-13024.
46	PAN Y. Influence of oxygen vacancies on the electronic and optical properties of zirconium dioxide from first-principles calculations［J］. J Electron Mater， 2019， 48（8）： 5154-5160.
47	PAN Y， ZHANG J. Influence of noble metals on the electronic and optical properties of the monoclinic ZrO₂： a first-principles study［J］. Vacuum， 2021， 187： 110112.
48	HUSSEIN Z A， ABBAS S K， AHMED L M. UV-A activated ZrO₂ via photodecolorization of methyl green dye［J］. IOP Conf Ser ： Mater Sci Eng， 2018， 454： 012132.
49	杨淑梅，邓淑华，黄慧民，等. 二氧化锆负载催化剂的应用［J］. 工业催化， 2003， 11（10）： 39-42.
	YANG S M， DENG S H， HUANG H M， et al. Application of zirconia-supported catalysts［J］. Ind Catal， 2003， 11（10）： 39-42.
50	王国营，邵忠财，高景龙，等. 纳米二氧化锆在催化领域中的应用［J］. 化工中间体， 2007， 11： 24-28.
	WANG G Y， SHAO Z C， GAO J L， et al. Nano zirconia and its application in catalytic field［J］. Chem Intermed， 2007， 11： 24-28.
51	杨成，张成华，许建，等. 氧化锆催化合成气直接转化制芳烃［J］. 燃料化学学报， 2016， 44（7）： 837-844.
	YANG C， ZHANG C H， XU J， et al. One-step catalytic conversion of syngas to aromatics over ZrO₂catalyst［J］. J Fuel Chem Technol， 2016， 44（7）： 837-844.
52	LI K Z， CHEN J G. CO₂ hydrogenation to methanol over ZrO₂-containing catalysts： insights into ZrO₂ induced synergy［J］. ACS Catal， 2019， 9（9）： 7840-7861.
53	FATIMAH I， YANTI I， SUHARTO T E， et al. ZrO₂-based catalysts for biodiesel production： a review［J］. Inorg Chem Commun， 2022， 143： 109808.
54	刘华平，叶素芳，王呈呈，等. ZrO₂负载金属对CO₂甲烷化的催化作用［J］. 低温与特气， 2016， 34（2）： 1-6.
	LIU H P， YE S F， WANG C C， et al. Catalytic performance of zirconia supported metal catalysts on CO₂ methanation-a review［J］. Low Temp Spec Gases， 2016， 34（2）： 1-6.
55	OTROSHCHENKO T， KONDRATENKO V A， RODEMERCK U， et al. Non-oxidative dehydrogenation of propane， n-butane， and isobutane over bulk ZrO₂-based catalysts： effect of dopant on the active site and pathways of product formation［J］. Catal Sci Technol， 2017， 7（19）： 4499-4510.
56	LIU Y， XIA C J， WANG Q， et al. Direct dehydrogenation of isobutane to isobutene over Zn-doped ZrO₂ metal oxide heterogeneous catalysts［J］. Catal Sci Technol， 2018， 8（19）： 4916-4494.
57	PERECHODJUK A， KONDRATENKO E V. Nonoxidative dehydrogenation of isobutane over MZrOx （M=La or Y） with supported Ir， Pt， Rh， or Ru： effects of promoters and supported metals［J］. Ind Eng Chem Res， 2020， 59（50）： 21729-21735.
58	王方平，刘辉，郭笑荣，等. 氧化铝载体工业焙烧条件对孔性质的影响［J］. 石油炼制与化工， 2021， 52（2）： 46-50.
	WANG F P， LIU H， GUO X R， et al. Effect of industrial calcination conditions on pore properties of alumina carriers［J］. Pet Process Petrochem， 2021， 52（2）： 46-50.
59	季洪海，隋宝宽，凌凤香，等. 棒状γ-氧化铝的合成及其负载NiMo催化剂的加氢脱金属性能［J］. 石油炼制与化工， 2020， 51（9）： 79-85.
	JI H H， SUI B K， LING F X， et al. Synthesis of rod-like γ-alumina and hydrodemetallization property of NiMo/γ-alumina catalyst［J］. Pet Process Petrochem， 2020， 51（9）： 79-85.
60	KWAK J H， HU J Z， MEI D H， et al. Coordinatively unsaturated Al³⁺ centers as binding sites for active catalyst phases of platinum on γ-Al₂O₃［J］. Science， 2009， 325： 1670-1674.
61	TANG N F， CONG Y， SHANG Q H， et al. Coordinatively unsaturated Al³⁺ sites anchored subnanometric ruthenium catalyst for hydrogenation of aromatics［J］. ACS Catal， 2017， 7（9）： 5987-5991.
62	KOSTETSKYY P， MPOURMPAKIS G. Structure-activity relationships in the production of olefins from alcohols and ethers： a first-principles theoretical study［J］. Catal Sci Technol， 2015， 5（9）： 4547-4555.
63	KOSTESTKYY P， YU J， GORTE R J， et al. Structure-activity relationships on metal-oxides： alcohol dehydration［J］. Catal Sci Technol， 2014， 4（11）： 3861-3869.
64	FANG Z T， WANG Y， DIXON D A. Computational study of ethanol conversion on Al₈O₁₂ as a model for γ-Al₂O₃［J］. J Phys Chem C， 2015， 119（41）： 23413-23421.
65	RODEMERCK U， KONDRATENKO E V， OTROSHCHENKO T， et al. Unexpectedly high activity of bare alumina for non-oxidative isobutane dehydrogenation［J］. Chem Comm， 2016， 52（82）： 12222-12225.
66	ZHAO D， LUND H， RODEMERCK U， et al. Revealing fundamentals affecting activity and product selectivity in non-oxidative propane dehydrogenation over bare Al₂O₃［J］. Catal Sci Technol， 2021， 11（4）： 1386-1394.
67	ABDELGAID M， DEAN J， MPOURMPAKIS G. Improving alkane dehydrogenation activity on γ-Al₂O₃ through Ga doping［J］. Catal Sci Technol， 2020， 10（21）： 7194-7202.
68	XIE Z A， LI Z， TANG P， et al. The effect of oxygen vacancies on the coordinatively unsaturated Al-O acid-base pairs for propane dehydrogenation［J］. J Catal， 2021， 397： 172-182.
69	ZHANG W， TIAN Y， HE H L， et al. Recent advances in the synthesis of hierarchically mesoporous TiO₂ materials for energy and environmental applications［J］. Natl Sci Rev， 2020， 7（11）： 1702-1725.
70	周黎明，岳海荣，刘长军，等. Pd/TiO₂-ZnO异质结用于光催化CO₂氧化乙烷脱氢制乙烯［J］. 应用化工， 2022， 51（3）： 622-628.
	ZHOU L M， YUE H R， LIU C J， et al. Photocatalytic oxidative dehydrogenation of ethane to ethylene with CO₂ over Pd/TiO₂-ZnO heterojunction［J］. Appl Chem Ind， 2022， 51（3）： 622-628.
71	帅树乙，李婧，张连辉，等. 溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛及其光催化性能［J］. 化学世界， 2022， 63（4）： 216-221.
	SHUAI S Y， LI J， ZHANG L H， et al. Preparation and photocatalytic performance of nano-sized titanium dioxide by sol-gel method［J］. Chem World， 2022， 63（4）： 216-221.
72	黄锐，菅泽，韩生. 二氧化钛在储能中的设计和应用［J］. 应用技术学报， 2022， 22（3）： 235-240.
	HUANG R， JIAN Z， HAN S. The design and application of titanium dioxide in energy storage［J］. J Technol， 2022， 22（3）： 235-240.
73	刘庆祎，肖桐，孙文杰. 纳米二氧化钛强化的相变储能研究进展［J］. 化工学报， 2022， 73（5）： 1863-1882.
	LIU Q Y， XIAO T， SUN W J. Progress in the research of phase change energy storage enhanced by titanium dioxide nanoparticles［J］. J Chem Eng， 2022， 73（5）： 1863-1882.
74	JIANG F， ZENG L， LI S R， et al. Propane dehydrogenation over Pt/TiO₂-Al₂O₃ catalysts［J］. ACS Catal， 2014， 5（1）： 438-447.
75	SONG W Y， YU K C， JI X Y， et al. Computational screening and experimental synthesis of doped TiO₂ for propane dehydrogenation ［J］. Energy Fuels， 2021， 35（23）： 19624-19633.

Catalysts	Temperature/℃	Feed composition（V∶V）	m（catalysts）/g	Propane conversion/%	Propene selectivity/%	Ref.
0.05%Cu/LaZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.04	12.6	90	［23］
0.05%Ru/LaZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.04	19.7	99	［23］
A-TiO₂（anatase）	600	V（C₃H₈）∶V（Ar）=1∶10	0.3	22	92	［26］
Air-TiO₂-600	600	V（C₃H₈）∶V（Ar）=1∶10	0.3	10	70	［26］
H₂-TiO₂-600	600	V（C₃H₈）∶V（Ar）=1∶10	0.3	24	92	［26］
ZrO₂_A （mixed phases）	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.68~1.8	13	75	［29］
ZrO₂_F （monoclinic）	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.68~1.8	8	85	［29］
ZrO₂_300 （mixed phases）	550	V（C₃H₈）：V（N₂）=2∶3	0.68~1.8	8	93	［29］
γ-Al₂O₃（CO reduction）	600	V（C₃H₈）∶V（N₂）=5∶95	0.05~0.4	25	95	［30］
δ-Al₂O₃（CO reduction）	600	V（C₃H₈）∶V（N₂）=5∶95	0.05~0.4	13	95	［30］
0.05%Cu/LaZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（H₂）∶V（N₂）=4：1∶5	-	30	90	［31］
0.05%Cu/LaZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（H₂）∶V（N₂）=4∶3∶3	-	20	90	［31］
0.005%Ru/YZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	-	20	90	［31］
0.005%Ru/YZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（H₂）∶V（N₂）=4∶1∶5	-	28	90	［31］
1%V-TiO₂	550	V（C₃H₈）∶V（Ar）=1∶39	0.2	11	95	［34］
0.05%Rh/LaZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.05~0.3	23	92	［35］
0.05%Rh/YZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.05~0.3	28	93	［35］
0.05%Ru/ZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.05~0.3	15	92	［35］
0.05%Pt/ZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.05~0.3	16	93	［35］
0.05%Ir/ZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.05~0.3	18	93	［35］
0.005%Rh/ZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.05~0.3	18	90	［35］
0.1%Rh/ZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.05~0.3	22	95	［35］
0.01%Rh/LaZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.05~0.3	20	95	［35］
0.01%Ru/LaZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.05~0.3	19	93	［35］
0.03%Ir/LaZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.05~0.3	20	95	［35］
0.025%Rh/ZrO₂	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.3	25	90	［36］
0.05%Rh/ZrO₂	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.3	26	88	［36］
0.01%Rh/ZrO₂	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.3	18	90	［36］
0.1%Rh/ZrO₂	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.3	20	90	［36］
ZrO₂	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.3	15	88	［36］
Cr₅Zr₉₅O _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.01~1.2	15	93	［37］
Cr₁₀Zr₉₀O _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.01~1.2	5	97	［37］
Cr₁₀Zr₉₀/SiO₂	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.05	13	95	［38］
CuZrO-8	600	V（C₃H₈）∶V（Ar）=4∶26	0.2	26	99	［39］
CuZrO-5	600	V（C₃H₈）∶V（Ar）=4∶26	0.2	26	99	［39］
CuZrO-10	600	V（C₃H₈）∶V（Ar）=4∶26	0.2	26	99	［39］
ZnZr₂	500	V（C₃H₈）∶V（N₂）=5∶95	0.1	44	73	［40］
ZnZr₃	500	V（C₃H₈）∶V（N₂）=5∶95	0.1	45	61	［40］
ZrO₂	550	V（C₃H₈）∶V（Ar）=4∶26	0.2	11	99	［41］
VZrO-4	550	V（C₃H₈）∶V（Ar）=4∶26	0.2	23	98	［41］
VZrO-8	550	V（C₃H₈）∶V（Ar）=4∶26	0.2	25	98	［41］
θ-Al₂O₃-90	630	V（C₃H₈）∶V（H₂）∶V（N₂）=1∶1∶8	2	47.5	88	［42］
γ-Al₂O₃-200	630	V（C₃H₈）∶V（H₂）∶V（N₂）=1∶1∶8	2	40	83	［42］
γ-Al₂O₃-100	630	V（C₃H₈）∶V（H₂）∶V（N₂）=1∶1∶8	2	32	88	［42］
TiO₂-600	600	V（C₃H₈）∶V（Ar）=1.5∶12	0.3	15	93	［43］
1.5%Sc/TiO₂-500	600	V（C₃H₈）∶V（Ar）=1.5∶12	0.3	40	90	［43］
TiO₂-600	600	V（C₃H₈）∶V（Ar）=1.5∶12	0.3	15	93	［43］
1.5%Sc/TiO₂-500	600	V（C₃H₈）∶V（Ar）=1.5∶12	0.3	40	90	［43］
1.5%Sc/TiO₂-600	600	V（C₃H₈）∶V（Ar）=1.5∶12	0.3	35	95	［43］
WO₃	600	V（C₃H₈）∶V（H₂）=2	0.2	3	90	［44］
WO₃	600	V（C₃H₈）∶V（H₂）=1	0.2	5	90	［44］
WO₃	600	V（C₃H₈）∶V（H₂）=0.5	0.2	10	85	［44］
Eu₂O₃	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.05	25	60	［45］
Gd₂O₃	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.05	25	70	［45］

Catalysts	Temperature/℃	Feed composition（V∶V）	m（catalysts）/g	Propane conversion/%	Propene selectivity/%	Ref.
0.05%Cu/LaZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.04	12.6	90	［23］
0.05%Ru/LaZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.04	19.7	99	［23］
A-TiO₂（anatase）	600	V（C₃H₈）∶V（Ar）=1∶10	0.3	22	92	［26］
Air-TiO₂-600	600	V（C₃H₈）∶V（Ar）=1∶10	0.3	10	70	［26］
H₂-TiO₂-600	600	V（C₃H₈）∶V（Ar）=1∶10	0.3	24	92	［26］
ZrO₂_A （mixed phases）	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.68~1.8	13	75	［29］
ZrO₂_F （monoclinic）	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.68~1.8	8	85	［29］
ZrO₂_300 （mixed phases）	550	V（C₃H₈）：V（N₂）=2∶3	0.68~1.8	8	93	［29］
γ-Al₂O₃（CO reduction）	600	V（C₃H₈）∶V（N₂）=5∶95	0.05~0.4	25	95	［30］
δ-Al₂O₃（CO reduction）	600	V（C₃H₈）∶V（N₂）=5∶95	0.05~0.4	13	95	［30］
0.05%Cu/LaZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（H₂）∶V（N₂）=4：1∶5	-	30	90	［31］
0.05%Cu/LaZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（H₂）∶V（N₂）=4∶3∶3	-	20	90	［31］
0.005%Ru/YZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	-	20	90	［31］
0.005%Ru/YZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（H₂）∶V（N₂）=4∶1∶5	-	28	90	［31］
1%V-TiO₂	550	V（C₃H₈）∶V（Ar）=1∶39	0.2	11	95	［34］
0.05%Rh/LaZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.05~0.3	23	92	［35］
0.05%Rh/YZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.05~0.3	28	93	［35］
0.05%Ru/ZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.05~0.3	15	92	［35］
0.05%Pt/ZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.05~0.3	16	93	［35］
0.05%Ir/ZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.05~0.3	18	93	［35］
0.005%Rh/ZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.05~0.3	18	90	［35］
0.1%Rh/ZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.05~0.3	22	95	［35］
0.01%Rh/LaZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.05~0.3	20	95	［35］
0.01%Ru/LaZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.05~0.3	19	93	［35］
0.03%Ir/LaZrO _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.05~0.3	20	95	［35］
0.025%Rh/ZrO₂	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.3	25	90	［36］
0.05%Rh/ZrO₂	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.3	26	88	［36］
0.01%Rh/ZrO₂	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.3	18	90	［36］
0.1%Rh/ZrO₂	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.3	20	90	［36］
ZrO₂	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.3	15	88	［36］
Cr₅Zr₉₅O _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.01~1.2	15	93	［37］
Cr₁₀Zr₉₀O _x	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.01~1.2	5	97	［37］
Cr₁₀Zr₉₀/SiO₂	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.05	13	95	［38］
CuZrO-8	600	V（C₃H₈）∶V（Ar）=4∶26	0.2	26	99	［39］
CuZrO-5	600	V（C₃H₈）∶V（Ar）=4∶26	0.2	26	99	［39］
CuZrO-10	600	V（C₃H₈）∶V（Ar）=4∶26	0.2	26	99	［39］
ZnZr₂	500	V（C₃H₈）∶V（N₂）=5∶95	0.1	44	73	［40］
ZnZr₃	500	V（C₃H₈）∶V（N₂）=5∶95	0.1	45	61	［40］
ZrO₂	550	V（C₃H₈）∶V（Ar）=4∶26	0.2	11	99	［41］
VZrO-4	550	V（C₃H₈）∶V（Ar）=4∶26	0.2	23	98	［41］
VZrO-8	550	V（C₃H₈）∶V（Ar）=4∶26	0.2	25	98	［41］
θ-Al₂O₃-90	630	V（C₃H₈）∶V（H₂）∶V（N₂）=1∶1∶8	2	47.5	88	［42］
γ-Al₂O₃-200	630	V（C₃H₈）∶V（H₂）∶V（N₂）=1∶1∶8	2	40	83	［42］
γ-Al₂O₃-100	630	V（C₃H₈）∶V（H₂）∶V（N₂）=1∶1∶8	2	32	88	［42］
TiO₂-600	600	V（C₃H₈）∶V（Ar）=1.5∶12	0.3	15	93	［43］
1.5%Sc/TiO₂-500	600	V（C₃H₈）∶V（Ar）=1.5∶12	0.3	40	90	［43］
TiO₂-600	600	V（C₃H₈）∶V（Ar）=1.5∶12	0.3	15	93	［43］
1.5%Sc/TiO₂-500	600	V（C₃H₈）∶V（Ar）=1.5∶12	0.3	40	90	［43］
1.5%Sc/TiO₂-600	600	V（C₃H₈）∶V（Ar）=1.5∶12	0.3	35	95	［43］
WO₃	600	V（C₃H₈）∶V（H₂）=2	0.2	3	90	［44］
WO₃	600	V（C₃H₈）∶V（H₂）=1	0.2	5	90	［44］
WO₃	600	V（C₃H₈）∶V（H₂）=0.5	0.2	10	85	［44］
Eu₂O₃	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.05	25	60	［45］
Gd₂O₃	550	V（C₃H₈）∶V（N₂）=2∶3	0.05	25	70	［45］

[1]	张毅城, 查飞, 唐小华, 常玥, 田海锋, 郭效军. 非均相催化制备有机过氧化物的研究进展[J]. 应用化学, 2023, 40(6): 769-788.
[2]	李冰, 刘军辉, 宋亚坤, 李想, 郭旭明, 熊健. 金属-有机骨架材料在催化氨硼烷水解释氢中的研究进展[J]. 应用化学, 2023, 40(3): 329-340.
[3]	王路飞, 甄蒙蒙, 沈伯雄. 贫电解液下电催化剂对调控锂硫电池性能的研究进展[J]. 应用化学, 2023, 40(2): 188-209.
[4]	曹蓉, 夏杰桢, 廖漫华, 赵路超, 赵晨, 吴琪. 单原子催化剂在电化学合成氨中的理论研究进展[J]. 应用化学, 2023, 40(1): 9-23.
[5]	张丹, 尚润梅, 赵振涛, 李君华, 邢锦娟. V/Ce-Al₂O₃催化甲醇选择性氧化制备二甲氧基甲烷[J]. 应用化学, 2022, 39(9): 1429-1436.
[6]	王显, 杨小龙, 马荣鹏, 刘长鹏, 葛君杰, 邢巍. 单原子分散的Ir-N-C燃料电池阳极抗中毒催化剂[J]. 应用化学, 2022, 39(8): 1202-1208.
[7]	刘也, 郭少波, 梁艳莉, 葛红光, 马剑琪, 刘智峰, 刘波. 核壳型纳米复合材料CuFe₂O₄@NH₂@Pt的制备及催化性能[J]. 应用化学, 2022, 39(8): 1237-1245.
[8]	张超. 单原子催化剂电催化还原二氧化碳研究进展[J]. 应用化学, 2022, 39(6): 871-887.
[9]	李世帅, 刘佳奇, 王佳一, 杨江峰. 多级孔Beta沸石合成研究进展[J]. 应用化学, 2022, 39(6): 912-926.
[10]	王岩, 张树聪, 汪兴坤, 刘志承, 王焕磊, 黄明华. 电解海水析氢反应过渡金属基催化剂的研究进展[J]. 应用化学, 2022, 39(6): 927-940.
[11]	李锋, 路世玉, 张宇, 郭丽君, 翟雪, 李翠勤. 硅烷基Schiff碱共价修饰纳米二氧化硅负载过渡金属催化乙烯齐聚性能[J]. 应用化学, 2022, 39(6): 949-959.
[12]	曹维锦, 白璐, 武兰兰, 李敬德, 宋术岩. 多壳层中空镍钴双金属磷化物纳米球用于高效电催化析氧[J]. 应用化学, 2022, 39(4): 666-672.
[13]	王雪, 王意波, 王显, 祝建兵, 葛君杰, 刘长鹏, 邢巍. 酸性电解水过程中氧析出反应的机理及铱基催化剂的研究进展[J]. 应用化学, 2022, 39(4): 616-628.
[14]	徐迪, 戴力, 姚文志, 杨光瑞, 王海荣, 宋鹏飞, 朱岩松. 烯烃聚合催化剂的研究进展[J]. 应用化学, 2022, 39(3): 355-373.
[15]	崔博洋, 武宏大, 余宗宝, 耿忠兴, 任铁强, 史春薇, 杨占旭. 磷化钼基催化剂的制备及其电解水中的应用[J]. 应用化学, 2022, 39(3): 439-450.