丙烯是一种重要的化工原料,是制备很多化工产品的上游产品,比如聚丙烯、丙烯腈、异丙醇、和环氧丙烷等。随着全世界工业化的加快,对丙烯的需要也逐渐增加,工业上获取丙烯最主要的方法是石脑油的裂解,此法中丙烯是作为副产品得到的,同时,这种方法存在很多缺点,如能耗大和原子利用率低,从而造成严重的环境污染。针对上述问题,急需提出一种更加高效的、原子利用率高的方法。丙烷脱氢具有传统方法无法比拟的优点而吸引了世界各国科学家广泛的关注。其中,代表性的催化剂是Pt基催化剂,具有直接脱氢效率高、选择性高的优点。尽管如此,但还存在很多亟需解决的问题,比如高温反应下的活性组分烧结和反应期间的催化剂积碳,这些都影响着脱氢性能。针对以上问题,本课题提出了将钙钛矿与γ-Al₂O₃结合制备出负载钙钛矿纳米岛,通过钙钛矿晶格间隙限域和还原处理制备高分散度的Pt-In双金属催化剂,并与钙钛矿晶格部分或全部限域以及无钙钛矿纳米岛分散的负载双金属催化剂结构和丙烷脱氢性能进行比较。首先,通过柠檬酸络合法在γ-Al₂O₃上合成Pt和/或In掺杂的La Al O₃钙钛矿和无掺杂的La Al O₃钙钛矿,再用等体积浸渍法浸渍Pt和/或In,再经过还原处理制备负载Pt-In双金属催化剂。采用低温N₂吸附脱附、TPR、XRD、TEM、STEM-EDS、XPS和TG等表征手段对催化剂及其前体物理化学性能进行了表征,并考察催化剂在丙烷脱氢反应中的性能,研究催化剂的活性位点和构效关系。此外,对反应后的催化剂也进行了表征,探究了反应后催化剂的失活原因。结果表明,载体和钙钛矿中共存的Al-O键可增强二者相互作用,使得La Al O₃微晶在载体γ-Al₂O₃上呈现纳米岛分散。其中,Pt In/La Al O₃/γ-Al₂O₃展示出最佳的催化活性。这被归于催化剂较高的活性金属粒子分散度以及较好的抗积碳能力。好的分散度归因于钙钛矿纳米岛晶格间隙限域作用,而抗积碳能力则是由于钙钛矿纳米岛的存在使积碳容易从活性位点向载体转移,这大大的提高了催化剂的稳定性。最后,将筛选出的最优催化剂结构应用于非贵金属Co基,并运用XRD、低温N₂吸附脱附、TEM、TG技术对催化剂结构进行了表征。验证所筛选出的最优催化剂结构的一般性,从而提出一种具有一般意义上的优良的催化剂结构,特别是针对在热催化反应中,对抗积碳和抗烧结能力要求比较高催化剂体系,具有很好的指导作用。