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丙烯作为重要的化工中间体。近年来,由于丙烯市场需求量的剧增,丙烷脱氢制丙烯技术受到越来越多的关注。双金属铂锡(Pt-Sn)催化剂因在丙烷脱氢反应中表现出相对好的催化性能而广泛应用于丙烷脱氢反应。我们前面的工作开发出了一种高催化性能的铂锡铟三元催化剂。然而,催化剂的稳定性仍远不能满足工业需求。本论文旨在提高铂锡铟三元催化剂的催化性能以及通过各种表征手段来解释催化剂的结构-性能关系,本论文的主要研究工作包括:1.研究了碱土金属和碱金属助剂对Pt Sn In/Al2O3催化剂结构和性能的影响,并比较了不同碱土金属或碱金属助剂的不同作用。结果表明,Ca助剂能显著提高催化剂的催化稳定性,NH3-TPD结果表明Ca的添加能有效中和催化剂表面的酸位尤其是强酸位。TEM图显示Pt Sn In/1.5Ca-Al中Pt颗粒的平均粒径最小(5 nm)且催化剂有着非常均一的颗粒分布。XPS和H2-TPR证明Ca助剂的添加不仅能改变金属与载体的相互作用而且能优化金属之间的相互作用。通过掺杂质量分数为0.6-1.5%的Ca,催化剂的稳定性得到显著提高。然而,过量的Ca将导致催化活性的降低。Pt Sn In/1.5Ca-Al催化剂显示了最好的催化性能,在反应25小时后,丙烷的转化率仍维持在58.0%以上,而且几乎无下降。反应100小时后的丙烷转化率仍大于34.0%。Ca和Mg助剂的作用类似,然而Na和K助剂对催化性能却没有这么显著的影响。2.比较了纯氧化铝,纯二氧化锆以及氧化铝和二氧化锆混合物载体负载的Pt Sn In催化剂的不同催化性能。结果显示氧化铝和二氧化锆混合物载体负载的催化剂催化性能优于其它两种。二氧化锆能显著减少催化剂中的酸性位。TEM图显示Pt Sn In/08Zr-Al催化剂有着最均一的Pt颗粒粒径分布,且Pt的平均粒径最小(12 nm)。XPS和H2-TPR结果证明二氧化锆掺杂的混合物载体能改变催化剂中各金属的存在状态。对于Pt Sn In/08Zr-Al催化剂,丙烷的初始转化率大于55%,丙烯的初始选择性大于98%。而且在循环再生4次后,仍有着优越的催化性能。在4次再生使用过程中,丙烷的初始转化率始终大于55%而且几乎无下降。然而,纯二氧化锆负载的催化剂显示了最差的催化性能,这也许是由于在氢气气氛下的二氧化锆对Pt的修饰作用所致。3.研究了金属钇改性的实验室合成氧化铝作为载体负载Pt Sn In催化剂的催化性能和结构。适量Y掺杂能降低催化剂的酸性位。TEM图片显示Pt Sn In/0.6Y-Al催化剂有着最均一的Pt颗粒粒径分布,且Pt的平均粒径最小(16nm)。XPS和H2-TPR结果证明Y的掺杂影响了金属的价态和状态。对于Pt Sn In/0.6Y-Al催化剂,丙烷的初始转化率大于50%,丙烯的初始选择性大于97%。TG结果显示反应后的Pt Sn In/0.6Y-Al催化剂有着最少的积炭。然而,过量的Y掺杂导致了催化剂中Pt颗粒的团聚和更多的Sn0的产生,导致催化性能的下降和催化剂的快速失活