SCOPUS
SCIE
Effect of potassium addition on bimetallic PtSn supported θ-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> catalyst for n-butane dehydrogenation to olefins
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학술지명
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발행연도
2014
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
40-52(13쪽)
제공처
PtSn/θ-Al<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB> catalysts with different amount of potassium (0.4, 0.7, 0.95, 1.2 and 1.45wt.%) were prepared by an impregnation method, and their catalytic activity in n-butane dehydrogenation was investigated at 823K, an atmospheric pressure and a GHSV of 18,000mL(g<SUB>cat</SUB>h)<SUP>-1</SUP>. The compositions listed in order of n-C<SUB>4</SUB><SUP>=</SUP> yields at 823K were as follows: K<SUB>0.95</SUB>(PtSn)<SUB>1.5</SUB>>(PtSn)<SUB>1.5</SUB>>K<SUB>0.4</SUB>(PtSn)<SUB>1.5</SUB>>K<SUB>0.7</SUB>(PtSn)<SUB>1.5</SUB>>K<SUB>1.2</SUB>(PtSn)<SUB>1.5</SUB>>K<SUB>1.45</SUB>(PtSn)<SUB>1.5</SUB>>K<SUB>0.9</SUB>(Pt)<SUB>1.5</SUB>. The K<SUB>0.9</SUB>(Pt)<SUB>1.5</SUB> and K<SUB>0.95</SUB>(Sn)<SUB>1.5</SUB> catalyst severely deactivated in n-butane dehydrogenation. The (PtSn)<SUB>1.5</SUB> (without K) catalyst showed the highest n-butane conversion, while K<SUB>0.95</SUB>(PtSn)<SUB>1.5</SUB> did the highest n-C<SUB>4</SUB><SUP>=</SUP> yield. The small amount of potassium on bimetallic PtSn/θ-Al<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB> catalyst improved n-C<SUB>4</SUB><SUP>=</SUP> selectivity, but slightly decreased n-butane conversion, resulting in the increase of n-C<SUB>4</SUB><SUP>=</SUP> yield. The effect of potassium was caused by blocking the acid sites of Pt catalyst. The TPR and HAADF STEM-EDS study suggested the reduction procedure of the Pt, Sn and K species. However, the higher loaded potassium (1.2 and 1.45wt.%) doped (PtSn)<SUB>1.5</SUB> catalysts were rather highly deactivated because the sizes of Pt particles were increased by weakening the interaction between Pt and Sn. The n-C<SUB>4</SUB><SUP>=</SUP> selectivity of the (PtSn)<SUB>1.5</SUB> catalyst increased with respect to the reaction, while that of the potassium doped catalysts maintained the high n-C<SUB>4</SUB><SUP>=</SUP> selectivity from the beginning of the reaction. Also, different alkali metals (Ca, Na and Li) were tested for the comparison with K. The potassium doped catalyst showed the highest n-C<SUB>4</SUB><SUP>=</SUP> yield among the other alkali metals for n-butane dehydrogenation.
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