卜婷婷，楊利斌，孔維杰，周金波

(中國石油石油化工研究院蘭州化工研究中心，甘肅 蘭州 730060)

丙烯作為生產(chǎn)聚丙烯、聚丙烯腈、丙烯酸和丙烯醛等聚合物和化工中間體的重要原料，需求量非常大，而丙烷脫氫制丙烯(直接脫氫和氧化脫氫)作為生產(chǎn)丙烯的重要途徑，備受重視。目前，丙烷直接脫氫已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，但仍存在反應(yīng)溫度較高，能耗大，催化劑失活快和再生頻繁等問題。而與直接脫氫相比，丙烷氧化脫氫是放熱反應(yīng)，反應(yīng)溫度明顯降低，同時(shí)氧化劑的參與明顯減少了積炭的產(chǎn)生[1-2]。因此，丙烷氧化脫氫制丙烯反應(yīng)倍受關(guān)注。雖然丙烷氧化脫氫反應(yīng)可以克服熱力學(xué)平衡限制，延長(zhǎng)催化劑使用壽命，但產(chǎn)物易發(fā)生深度氧化反應(yīng)，丙烯選擇性和收率不高，離工業(yè)化還有較大距離，仍需深入研究[3-4]。目前，關(guān)于丙烯氧化脫氫的研究重點(diǎn)主要集中在如何提高丙烷轉(zhuǎn)化率，抑制副反應(yīng)發(fā)生，提高丙烯選擇性方面。

多孔材料具有大的比表面積，獨(dú)特孔道結(jié)構(gòu)和不易積炭等特性，尤其是分子篩類的多孔材料廣泛應(yīng)用于石油煉制和石油化工等領(lǐng)域[5-7]。在丙烷氧化脫氫制丙烯反應(yīng)研究中，分子篩催化劑表現(xiàn)出了非常優(yōu)越的催化性能。因此，本文主要綜述金屬組分摻雜/負(fù)載的分子篩催化劑在丙烷氧化脫氫制丙烯反應(yīng)中的應(yīng)用研究情況。

1 丙烷氧化脫氫制丙烯反應(yīng)機(jī)理

丙烷氧化脫氫(ODH)反應(yīng)過程十分復(fù)雜，脫氫反應(yīng)與深度氧化和熱分解過程存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，丙烯脫附過程與其本身的二次氧化過程也存在競(jìng)爭(zhēng)性。關(guān)于丙烷氧化脫氫制丙烯反應(yīng)機(jī)理，一直有不同的看法，主要有自由基機(jī)理和Mars-van-Krevelen機(jī)理兩類。一般認(rèn)為金屬催化劑主要遵循的是Mars-van-Krevelen機(jī)理，即晶格氧機(jī)理[8-10]。反應(yīng)過程中，催化劑晶格氧參與反應(yīng)，將丙烷最終氧化生成丙烯，形成的氧缺陷則被氣氛氧氧化補(bǔ)充晶格氧，即氣氛氧并沒有直接參與反應(yīng)，如圖1所示。

圖1 Mars-van-Krevelen機(jī)理示意圖[11]Figure 1 Mars-van-Krevelen mechanism[11]

2 金屬摻雜/負(fù)載分子篩催化劑

2.1 Cr摻雜/負(fù)載分子篩催化劑

Cr基催化劑在丙烷脫氫反應(yīng)中性能優(yōu)良，與貴金屬相比，其對(duì)原料中雜質(zhì)的要求低，且價(jià)格低廉。研究人員發(fā)現(xiàn)Cr摻雜/負(fù)載的介孔材料在低碳烷烴轉(zhuǎn)化中顯示出良好的催化性能，在此類催化劑中Cr以適當(dāng)?shù)膬r(jià)態(tài)和局部結(jié)構(gòu)高度分散于分子篩表面，并在反應(yīng)中表現(xiàn)出獨(dú)特的氧化還原特征[12-14]。

繆建文等[15]研究了Cr負(fù)載量對(duì)催化劑CrOx/SBA-15上丙烷在CO2氣氛中脫氫反應(yīng)性能的影響。研究表明，15Cr/SBA-15催化劑上丙烷轉(zhuǎn)化率11.8%，丙烯選擇性80.7%，丙烯收率25.1%。催化劑表面存在Cr6+、Cr5+和Cr3+三種價(jià)態(tài)的Cr物種，隨著Cr負(fù)載量的增加，Cr6+、Cr5+物種逐漸減少，丙烷在CO2氣氛中脫氫制丙烯的主要活性物種Cr3+逐漸增加。鄭波等[16]發(fā)現(xiàn)載體表面經(jīng)硫酸化處理后的催化劑Cr2O3/SBA-15催化丙烷氧化脫氫制丙烯的活性大大增加，這主要與硫酸化后催化劑表面含有較多量的Cr6+有關(guān)，而與表面酸性的增強(qiáng)無關(guān)。Yun Danim等[17]認(rèn)為CrOx/SBA-15催化劑在丙烷與CO2氧化脫氫反應(yīng)中活性位點(diǎn)(Cr3+)易減少，導(dǎo)致催化劑失活，在添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%Ni后，催化劑活性穩(wěn)定和選擇性高，因?yàn)镹i的加入誘導(dǎo)CO2分解為CO和活化O(O*)，O*可快速將被還原的CrOx氧化后再生，保持Cr3+數(shù)量的穩(wěn)定，進(jìn)而提高催化劑的穩(wěn)定性。

柳海濤等[18-19]發(fā)現(xiàn)，Cr/MSU-1催化劑不僅能夠保持良好的MSU-1分子篩的孔道結(jié)構(gòu)，而且活性金屬Cr在載體表面具有很高的分散度，認(rèn)為Cr6+是該催化劑重要的活性中心，表面反應(yīng)過程為控速步驟。張釗等[20]發(fā)現(xiàn)，當(dāng)原料氣中含有一定量乙烷時(shí)，丙烷CO2氧化脫氫反應(yīng)的總烷烴轉(zhuǎn)化率為50%，總烯烴選擇性為92%，丙烯選擇性為83.1%，丙烯和總烯烴的收率分別為45.3%和46.1%，比單一原料丙烷氧化脫氫的收率高。

Katsuomi Takehira等[21]制備了Cr-MCM-41催化劑，活性組分四配位的Cr6+游離Cr物種在反應(yīng)中被還原為活性較低的六配位Cr3+聚Cr物，O2和CO2均能通過將Cr3+氧化為Cr6+而使催化劑得以再生，但CO2再生效率低于氧氣。

Abhishek Burri等[22]采用微波法合成了Cr-TUD-1催化劑，TUD-1能夠?qū)⒓{米Cr包裹在分散度高的多孔二氧化硅結(jié)構(gòu)中，當(dāng)Cr負(fù)載質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%時(shí)，Cr-TUD-1催化上丙烷轉(zhuǎn)化率可達(dá)45%，丙烯產(chǎn)物選擇性約75%，Cr6+與Cr3+/2+物種相互轉(zhuǎn)化對(duì)該催化劑的催化活性非常關(guān)鍵。Wang Haomiao等[23]研究發(fā)現(xiàn)CrOx摻雜介孔材料制備的Cr/MSS-X催化劑，添加Cr的時(shí)間對(duì)其分散性、表面理化性質(zhì)及其催化性能影響顯著。與Cr-SBA-15或Cr-MCM-41催化劑催化丙烷氧化脫氫的結(jié)果相比，Cr-MCF催化劑表現(xiàn)出更高的丙烷轉(zhuǎn)化率和丙烯收率，這主要?dú)w功于MCF材料獨(dú)特的三維、連續(xù)的超大型介孔結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)允許丙烷氧化脫氫過程中更快的內(nèi)部分子傳輸[24]。

研究表明，含Cr分子篩催化劑反應(yīng)活性高，在丙烷氧化脫氫制丙烯反應(yīng)中具有很大應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。但Cr是重金屬組分，容易污染環(huán)境，同時(shí)容易發(fā)生過度氧化反應(yīng)，使其應(yīng)用受到了一定程度的限制。

2.2 V摻雜/負(fù)載分子篩催化劑

V系催化劑由于其獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)，在丙烷氧化脫氫反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能，在已經(jīng)報(bào)道過的丙烷選擇性氧化脫氫催化劑體系中，含V分子篩催化劑是研究得最為廣泛的丙烷氧化脫氫催化體系之一。

Kondratenko V等[28]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)V-MCM-41催化材料中V含量為5.3%時(shí)，材料中存在高度分散的VOx物種，在C3H8轉(zhuǎn)化率相近的情況下，N2O比O2具有更高的丙烯選擇性，因?yàn)镹2O的積極作用降低了VOx物種中活性表面晶格氧的表面密度(空間分離)，有效抑制了C3H8直接氧化和C3H6連續(xù)氧化為COx。還原后的VOx/MCM-41催化劑在氣相O2或N2O作用下再氧化時(shí)[29]，O2解離后通過雙原子吸附形成親電的Vn+...O·-(n=4，5)自由基負(fù)離子中間體，在室溫下已經(jīng)部分與C3H8反應(yīng)，易與C3H6和CO反應(yīng)，但還原后的VOx與N2O的再氧化過程中不存在這樣的物種，這是用N2O對(duì)VOx/MCM-41進(jìn)行丙烷氧化脫氫時(shí)丙烯選擇性較高的原因。Han Zaifang等[30]將適量的V物種引入到MCM-41骨架中，催化劑保持較大的比表面積，高度有序的介孔結(jié)構(gòu)，且V活性位點(diǎn)高度分散(單體和二聚的V氧化物種)，而高摻雜V的催化劑會(huì)增強(qiáng)催化劑酸性位點(diǎn)和出現(xiàn)V2O5微晶，不利于催化劑活性的提升。得出CO2對(duì)丙烷氧化脫氫的促進(jìn)作用表現(xiàn)為反應(yīng)偶聯(lián)機(jī)制和“晶格氧”機(jī)制。

研究發(fā)現(xiàn)[31-32]，在VOx/SBA-15催化劑中，VOx物種類型和V的分散性及性質(zhì)與載V量密切相關(guān)，V的加入使載體保留了大孔徑的有序六方介孔結(jié)構(gòu)，表面負(fù)載的V物種表現(xiàn)出與介孔V/MCM催化劑相似的結(jié)構(gòu)特性，但V-SBA-15催化劑表面可獲得較高的分散或較低的聚合VOx物種，其中單體和低聚合的VOx主要生成丙烯，在高釩負(fù)載時(shí)，以V2O5晶體為主，主要產(chǎn)生COx。Ying Fang等[33]在酸性和過氧化物介質(zhì)中合成的V-SBA-15材料具有更大的比表面積、更高的VOx分散性和還原性。與傳統(tǒng)焙燒得到的SBA-15(C)相比，介孔SBA-15(H2O2)具有大量的表面羥基及高穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)，使V在其表面很好的分散，用于丙烷氧化脫氫制丙烯反應(yīng)中，丙烯具有很高的收率[34]。Carlos Carrero等[35]提出，要提高丙烯產(chǎn)率，需要高的V和Ti的分散。因此，當(dāng)金屬(V+Ti)負(fù)載接近單層覆蓋時(shí)，催化劑效率最高，丙烯產(chǎn)率(6～9) kg丙烯·(kgcat·h)-1，與其它表現(xiàn)出高丙烯產(chǎn)率的催化劑相比，使用該催化劑時(shí)丙烯的過氧化反應(yīng)發(fā)生得更慢。SBA-15介孔催化劑在丙烷氧化脫氫反應(yīng)中的優(yōu)異性能主要?dú)w因于大孔徑SBA-15載體上V物種的分散程度高以及催化劑的表面酸性較低。

Liu Qinglong等[36]認(rèn)為pH值對(duì)V-KIT-6催化劑的結(jié)構(gòu)和V的摻入量起著關(guān)鍵作用，在弱酸條件下(pH=5)，不同V含量結(jié)合了KIT-6的三維互聯(lián)介孔特征，促進(jìn)了VOx的分散，同時(shí)利于反應(yīng)物分子在三維連通介孔中的傳質(zhì)和與活性位點(diǎn)接觸。加入K改性得到K/V-KIT-6，對(duì)于V含量較低的V0.5-KIT-6催化劑，K改性可以促進(jìn)孤立的VOx物種形成，對(duì)丙烷轉(zhuǎn)化率和丙烯選擇性有積極影響。而對(duì)于V含量較高的V1.8-KIT-6催化劑，由于K+與V物種之間存在較強(qiáng)的相互作用，導(dǎo)致V物種結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，形成新物種，K與V氧化物發(fā)生反應(yīng)，改變了V的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)，不利于丙烷氧化脫氫制丙烯反應(yīng)[37]。另外，Petr Knotek等[39]研究了VOx-HMS催化劑中不同VOx(單體、低聚體和類氧化物)與催化活性關(guān)系。認(rèn)為單體VOx組分具有較高的催化活性和選擇性，含V-O-V鍵的低聚組分對(duì)丙烯有活性但無選擇性，而VOx顆粒的活性和選擇性明顯較低。Liu Yongmei等[40]發(fā)現(xiàn)V摻入到MCFs分子篩中保留了特有的介孔結(jié)構(gòu)特征。V含量小于4.2%的V-MCF催化劑中，V主要以四面體形式存在，與傳統(tǒng)V-SBA和V-MCM相比，V-MCF催化劑表現(xiàn)出更高的丙烷轉(zhuǎn)化率和丙烯收率。

Karakoulia S A等[41-42]對(duì)介孔MCM-41、HMS、MCF、SBA-15分子篩負(fù)載的V催化劑(負(fù)載質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.7%～8%)在丙烷氧化脫氫反應(yīng)中的結(jié)構(gòu)特征和性能進(jìn)行了對(duì)比。V負(fù)載量為8%時(shí)，在HMS和MCM-41表面釩的分散程度很高，丙烷轉(zhuǎn)化率為35%～40%，丙烯選擇性為35%～47%。而在SBA-15和MCF負(fù)載的催化劑上釩的分散程度較低，導(dǎo)致孔結(jié)構(gòu)部分破壞，從而降低了催化劑活性。這表明影響催化劑活性的主要因素不是介孔載體的孔徑和結(jié)構(gòu)，而是介孔載體的酸性/還原性，及V在催化劑表面的分散程度。

研究發(fā)現(xiàn)，釩氧化物摻雜或負(fù)載在高比表面積的分子篩載體上制備的催化劑活性組分分散度高，丙烷氧化脫氫制丙烯反應(yīng)選擇性較高，是目前研究較多也是前景較好的催化劑體系。

2.3 Fe摻雜/負(fù)載分子篩催化劑

關(guān)于Fe摻雜/負(fù)載分子篩催化劑的研究，主要集中在Fe-ZSM-5在N2O氧化丙烷脫氫制丙烯反應(yīng)，該催化劑具有獨(dú)特的催化性能，具有較好的應(yīng)用前景，但其催化活性較低，且失活較快，因此采用合適的方法制備高性能Fe-ZSM-5是本領(lǐng)域的挑戰(zhàn)之一。

金屬有機(jī)化學(xué)方法制備的Fe-ZSM-5中存在大量孤立的和少量寡核的Fe物種，進(jìn)一步確定其為骨架外Fe-O-Al物種，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)總Fe物種的60%為活性Fe物種。N2O與骨架外Fe-O-Al物種相互作用可產(chǎn)生高溫穩(wěn)定的O-自由基。N2O活化產(chǎn)生高選擇性O(shè)-自由基參與丙烷氧化脫氫反應(yīng)。

Ayten Ates等[43]合成了低Fe含量的Fe-ZSM-5(約0.9%Fe)催化劑，其酸性可通過高溫、蒸汽處理和Si/Al比來控制，當(dāng)Fe-ZSM-5的鋁含量較低，酸性降低時(shí)，丙烯選擇性和產(chǎn)率最高，這是因?yàn)樵赯SM-5上存在弱酸中心和/或中強(qiáng)酸中心，同時(shí)存在寡核Fe物種和FeOx，增強(qiáng)了對(duì)N2O的活化。Javier Pérez-Ramírez等[44]用水蒸氣活化后的Fe-ZSM-5催化劑上丙烯收率22%～25%，遠(yuǎn)高于焙燒-水蒸氣法、液-離子交換法和化學(xué)氣相沉積法制備的Fe分子篩(9%～16%)，丙烯選擇性在40%左右。在反應(yīng)過程中，從骨架中釋放出的分散良好的單核Fe物種非?；钴S，而大的Fe團(tuán)簇則增強(qiáng)了深度氧化。Wu Guangjun等[45]研究發(fā)現(xiàn)在800 ℃下焙燒的Fe-ZSM-5催化劑對(duì)丙烷N2O氧化脫氫反應(yīng)活性最高，在反應(yīng)溫度為475 ℃時(shí)，丙烯初始產(chǎn)率最高可達(dá)30%，因?yàn)楦邷乇簾驠e-ZSM-5催化劑的Fe活性位發(fā)生轉(zhuǎn)變，根據(jù)催化活性與Fe活性位點(diǎn)之間的相關(guān)性，認(rèn)為N2O催化丙烷氧化脫氫的首選活性位點(diǎn)是骨架外Fe-O-Al。Petr Sazama等[46]研究了非蒸汽處理和蒸汽處理的Fe-ZSM-5催化劑中Fe3+、FeOx、FeOx低聚物和Fe2O3氧化物顆粒的結(jié)構(gòu)和數(shù)量，以及酸中心濃度。結(jié)果表明，非蒸汽處理的FeH-ZSM-5含有高濃度的B酸位點(diǎn)和占主導(dǎo)地位的裸露的Fe2+(72%)、少量的單核及雙核的Fe3+(16%～19%)和FeOx低聚物(9%～12%)。蒸汽處理的Fe(H)-ZSM-5st分子篩發(fā)生了重組，低濃度B酸位點(diǎn)、裸露的Fe2+和Fe-Al-Si非骨架Fe3+物種(43%～47%)及FeOx粒子(30%～33%)占據(jù)主要地位。在丙烷與N2O氧化脫氫制丙烯過程中，所有分散的Fe物種都是高活性位點(diǎn)，高濃度的FeOx容易還原為Fe2+，對(duì)于N2O高活性分解至關(guān)重要。Amalia Gallardo-Llamas等[47]發(fā)現(xiàn)蒸汽活化的Fe-ZSM-5(Si/Al為31.3和0.67%Fe)是催化N2O丙烷氧化脫氫的高效催化劑，在450 ℃時(shí)丙烯產(chǎn)率可達(dá)25%，但由于生成焦炭催化劑發(fā)生失活。反應(yīng)工藝條件對(duì)催化劑失活也有顯著影響。因此，郝瑤[48]進(jìn)一步研究了反應(yīng)工藝條件對(duì)Fe-ZSM-5催化劑上N2O氧化丙烷脫氫反應(yīng)性能與失活的影響。結(jié)果表明，反應(yīng)溫度對(duì)催化劑失活影響不大。積碳是由丙烯芳構(gòu)化生成的苯系物阻塞了分子篩的孔道所致，且隨著N2O/C3H8比值的增加，積碳速率越快。Fe-ZSM-5催化劑的結(jié)焦還可以通過降低ZSM-5的表面酸性和使用O2和N2O作為氧化劑來控制。

Wu Guangjun等[49]制備的Fe-MFI催化劑上丙烯產(chǎn)率最高可達(dá)14%。在Fe-MFI上進(jìn)行累積酸處理后，F(xiàn)e的形態(tài)發(fā)生了轉(zhuǎn)變，丙烯最大產(chǎn)量逐漸提高到約25%，F(xiàn)e-MFI中骨架外Fe-O-Al物種和/或孤立的Fe物種在N2O丙烷脫氫反應(yīng)中比寡核Fe物種活性更高。Olga Sánchez-Galofré等[50]研究了Fe-MFI催化丙烷的N2O氧化脫氫催化性能。結(jié)果表明，丙烷氧化脫氫過程中Fe分子篩的失活是由于焦炭沉積在活性外骨架鐵上引起的，空氣再生使焦炭消失，原始孔隙度幾乎完全恢復(fù)，分子篩結(jié)晶度保持完整。Javier Pérez-Ramírez等[51]研究了不同骨架組成(Si-Al、Si-Ga、Si-Ge和純Si)的水蒸氣活化Fe-MFI催化劑(Fe含量0.6%～0.7%)對(duì)丙烷氧化脫氫制丙烯的影響。FeAlMFI和FeGaMFI比FeGeMFI、FeMFI表現(xiàn)出更高的丙烯收率(高達(dá)25%)，而且由于結(jié)焦導(dǎo)致的失活速度要慢得多，兩組分子篩的不同表現(xiàn)可能與Fe的形態(tài)有關(guān)，而Fe的形態(tài)受骨架組成的影響。

Fe系催化劑在脫氫反應(yīng)中的研究非常多，在丙烷氧化脫氫制丙烯反應(yīng)中，含鐵分子篩催化劑的催化性能較好，且催化劑無毒、無污染，前景廣闊。

2.4 其它摻雜/負(fù)載分子篩催化劑

在丙烷氧化脫氫制丙烯反應(yīng)的催化劑中，除了Cr、V、Fe等金屬組分摻雜/負(fù)載分子篩的催化劑，其它金屬組分如Ni、Ga、Mo以及復(fù)合金屬氧化物等摻雜/負(fù)載分子篩催化劑對(duì)丙烷氧化脫氫也有良好的催化性能。

納米NiO具有優(yōu)良的低溫(<500 ℃)烷烴氧化脫氫催化性能，但容易被還原和燒結(jié)，導(dǎo)致催化劑失活。研究表明將NiO負(fù)載于Al2O3和SiO2等載體表面有助于提高其抗還原性。魯懷乾等[52]研究了在1%NO/99%He氣氛中焙燒的NiO/SBA-15催化劑可有效抑制焙燒過程中NiO納米顆粒的團(tuán)聚，使NiO物種高分散于SBA-15的孔道中，催化劑的抗還原性增強(qiáng)，氧化脫氫活性氧物種O-的含量增加，顯著提高了催化劑的低溫活性，在350 ℃時(shí)丙烷轉(zhuǎn)化率和丙烯收率分別約達(dá)29%和13%。

復(fù)合氧化物具有較高的活性和丙烯選擇性，為進(jìn)一步提高復(fù)合氧化物的催化活性，目前普遍采用負(fù)載的方法來提高復(fù)合氧化物表面活性中心分散和利用率。張勝紅等[53]以MgO修飾的SBA-15為載體負(fù)載了β-Mg2V2O7催化劑，與體相β-Mg2V2O7相比，負(fù)載的β-Mg2V2O7上V中心分散度以及丙烷氧化脫氫反應(yīng)活性和選擇性更高，520 ℃時(shí)丙烷氧化脫氫反應(yīng)的初始活性提高了約20倍，丙烯初始選擇性也從體相的88.3%提高到94.1%，接近于α-Mg2V2O7(94.6%)。裴素朋等[54]發(fā)現(xiàn)采用檸檬酸配位-浸漬法可在介孔分子篩孔道中形成高含量、均勻分散且有固定晶相的CoMoO4，同時(shí)能夠很好地保持載體的介孔結(jié)構(gòu)。與非負(fù)載的CoMoO4相比，CoMoO4/SBA-15催化劑在丙烷氧化脫氫反應(yīng)中具有更好的催化活性，當(dāng)CoMoO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%、反應(yīng)溫度為550 ℃時(shí)，丙烯產(chǎn)率達(dá)到16.8%。

復(fù)合氧化物作為丙烷氧化脫氫制丙烯反應(yīng)的催化劑研究非常多，而將其負(fù)載于分子篩上制備的催化劑性能更加優(yōu)異，且不同金屬組分之間的協(xié)同作用進(jìn)一步提升了催化劑的催化性能。

3 結(jié)語與展望

目前，用于丙烷氧化脫氫制丙烯反應(yīng)的多孔材料催化劑中，SBA-15、ZSM-5、MCM-41、β-分子篩等幾類分子篩的研究較多，金屬摻雜/負(fù)載在這些分子篩上所得的催化劑催化性能良好。丙烷氧化脫氫制丙烯的研究雖然已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，但仍然存在很多急待解決的問題。首先是基于丙烷氧化脫氫制丙烯的反應(yīng)機(jī)理，從催化劑的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性能方面著手進(jìn)行設(shè)計(jì)、調(diào)整和優(yōu)化，進(jìn)一步開發(fā)新型的催化劑體系，解決活性和選擇性之間的協(xié)調(diào)問題，既要保持較高的丙烷轉(zhuǎn)化率，又要保持較高的丙烯選擇性，以滿足工業(yè)催化劑的要求，是今后的主要研究方向。而且目前關(guān)于催化劑壽命和再生的問題研究較少，在獲得較好催化效率的同時(shí)這個(gè)方向的研究也值得關(guān)注。