图 （a）沸石分子筛内钴活性中心结构示意图；
（b）CoS-1催化剂与商业PtSn/Al2O3催化剂在PDH-氧化再生循环过程中的性能对比
在国家自然科学基金项目（批准号：22288101、22241801、22321002、22425207、22202177）等项目资助下，浙江大学肖丰收教授、王亮研究员联合中国科学院大连化学物理研究所、宁夏大学等单位，在沸石分子筛催化丙烷脱氢的非贵金属催化剂研究中取得进展，研究成果以“钴硅沸石催化剂在丙烷脱氢中性能超越铂基催化剂（Cobaltosilicate zeolite beyond platinum catalysts for propane dehydrogenation）”为题，于2025年4月11日发表在《自然-催化》（Nature Catalysis）杂志上，论文链接：https://doi.org/10.1038/s41929-025-01320-x。
丙烷脱氢作为丙烯定向生产技术之一备受关注。然而，工业应用仍面临铂基催化剂成本高、易积碳、再生复杂等挑战。铁、铬、钴等非贵金属催化剂虽被广泛研究，但其活性与稳定性仍难以满足工业要求。如何满足丙烷C–H键高效活化的同时，抑制深度脱氢和C–C键断裂，是实现高温反应条件下兼顾丙烯选择性与催化剂抗积碳能力的关键。
针对这一问题，上述团队成功开发出具有孤立钴位点的CoS-1催化剂，通过将钴原子稳定嵌入MFI沸石骨架形成Coδ+–O–SiOx结构，有效抑制团聚失活。在丙烷脱氢反应中，该催化剂丙烯选择性达92%，时空产率为9.7 kgC3= kgcat⁻¹ h⁻¹，性能接近热力学极限，且可在非临氢条件下稳定运行240小时。高角环形暗场扫描透射电镜（HAADF-STEM）、X射线吸收谱（XAS）等表征结果证实了钴原子孤立分布在沸石骨架中。理论计算揭示其具有优异的丙烯脱附与抗积碳能力。该工作成功实现非贵金属催化剂在丙烷脱氢中综合性能超越铂基体系，为丙烯绿色生产提供了新方案。