Research progress in the dehydrogenation of <italic>iso</italic>-butane to <italic>iso</italic>-butene on non-precious metal catalysts

<p indent="0mm">异丁烯作为一种重要的化工基础原料, 被广泛应用于合成橡胶、塑料及特种燃料等领域. 随着对异丁烯需求量的日益增长, 异丁烷脱氢成为当前制备异丁烯的重要途径之一. 工业铂基催化剂虽然具有良好的异丁烷脱氢性能, 但在高温条件下存在高温烧结和积炭失活的问题, 且铂基催化剂价格昂贵, 面临严峻挑战. 可替代型非贵金属催化剂的研发是异丁烷脱氢新型工艺开发的核心问题. 非贵金属催化剂的活性位点重构、活性组分流失和积炭被认为是限制其催化脱氢性能的主要因素. 本文主要从不同活性组分、氧化脱氢和直接脱氢反应路径、催化剂失活等方面, 详细综述了VO<italic>_x</italic>、CoO<italic>_x</italic>、ZnO<italic>_x</italic>、FeO<italic>_x</italic>、ZrO<italic>_x</italic>、MoO<italic>_x</italic>等代表性的异丁烷脱氢催化剂的研究进展, 同时揭示了催化剂活性位点、载体、助剂以及反应条件对催化性能(包括催化活性、产物选择性和催化剂稳定性)产生的影响. 最后, 展望了异丁烷脱氢催化剂所面临的挑战, 并提出未来低碳烷烃脱氢催化剂的重点研究方向, 以期为高活性、高稳定性烷烃脱氢非贵金属催化剂的研发提供指导.