生物质衍生物的催化转化反应对催化剂的寿命提出挑战。比如，生物质原料中含有的碱金属K对催化剂的寿命产生巨大影响，是造成催化剂失活非常关键的因素。为了解决这个挑战，理解K累积导致催化剂失活作用对于改善催化剂、实现催化剂的重生非常关键。
有鉴于此，美国太平洋西北国家实验室Huamin Wang等报道研究了K对Pt/TiO2双功能催化剂的影响，Pt/TiO2催化剂是一种生物质快速分解的高效催化剂。通过向Pt/TiO2催化剂上担载不同量的K（100-6000 ppm），研究了K对Pt/TiO2毒化作用。
本文要点
要点1. 通过一系列表征技术，包括STEM、FTIR、化学滴定等方法，结合反应动力学研究，揭示了Pt/TiO2催化剂由于K累积导致的失活机理。
要点2. 在较低的K担载量（<800 ppm），K选择性的毒化强Lewis酸性位点，显著的抑制酸催化醇脱水反应的活性。相比而言，丙酮缩合反应对毒化Lewis酸位点敏感性较低。在Pt催化位点或者金属-基底界面上的催化反应，包括烯烃氢化、间甲酚加氢脱氧HDO、CO氧化反应不会受到影响。在较高的K担载量（>800 ppm），K开始聚集在Pt-TiO2界面上，因此毒化了HDO和CO氧化反应。进一步的，作者发现这种K对Pt/TiO2催化剂的毒化作用是可逆的，通过水洗处理能够完全的消除催化剂上累积的K，使得催化剂在醇脱水、HDO催化反应中恢复催化活性。Fan Lin, Yubing Lu, Kinga A. Unocic, Susan E. Habas, Michael B. Griffin, Joshua A. Schaidle, Harry M. Meyer III, Yong Wang, and Huamin Wang*, Deactivation by Potassium Accumulation on a Pt/TiO2 Bifunctional Catalyst for Biomass Catalytic Fast Pyrolysis, ACS Catal. 2022, 12, 465–480DOI: 10.1021/acscatal.1c02368https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c02368
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