Page 17 - 《精细化工》2022年第1期

第 39 卷第 1 期 精 细 化 工 Vol.39, No.1
202 2 年 1 月 FINE CHEMICALS Jan. 2022

综论
水滑石材料用于催化脱氢的研究进展

段正康，张新平，程 娜，吴莹莹，邱 天

（湘潭大学 化工学院，环境友好与资源高效利用化工新技术湖南省协同创新中心，湖南 湘潭 411105）

摘要：催化脱氢反应广泛应用于化工生产和制氢工艺领域，因此，开发高效且适应苛刻反应条件的脱氢催化剂
十分关键。水滑石材料（LDHs）由于具有特殊二维层状结构、金属阳离子的灵活可调性以及插层阴离子的易交
换性等特点，可为催化脱氢的应用开展许多智能化设计策略。首先，介绍了 LDHs 的催化用途及其作用机制，
主要介绍了 LDHs 及其插层材料作为催化剂、催化剂载体、前驱体的研究进展；然后，总结了 LDHs 的制备方
法；接着，综述了 LDHs 在催化脱氢中的应用。最后，针对 LDHs 在催化脱氢领域存在的问题提出了未来的发
展方向。
关键词：水滑石；脱氢反应；结构特征；储氢材料；制备方法；催化剂
中图分类号：O643.36 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2022) 01-0007-10

Recent progresses in catalytic dehydrogenation over
layered double hydroxides

DUAN Zhengkang, ZHANG Xinping, CHENG Na, WU Yingying, QIU Tian
（Hunan Collaborative Innovation Center of New Chemical Technologies for Environmental Benignity and Efficient
Resource Utilization, College of Chemical Engineering, Xiangtan University, Xiangtan 411105, Hunan, China）

Abstract: Catalytic dehydrogenation is widely used in chemical production and hydrogen production
process, so it is very important to develop efficient dehydrogenation catalysts that adapt to harsh reaction
conditions. Layered double hydroxides (LDHs) have provided extensive applications in catalytic
dehydrogenation due to its special two-dimensional layered structure, flexible adjustable of metal cations
and easy exchange of intercalated anions, which provides many intelligent design strategies for catalytic
dehydrogenation applications. Firstly, the catalytic use and mechanism of LDHs are introduced, and the
research progress of LDHs and its intercalation materials as catalysts, catalyst carriers and precursors are
mainly introduced. Then, the preparation method of LDHs materials is summarized. Then, the application
of LDHs in catalytic dehydrogenation is reviewed. Finally, the future development direction of LDHs in
catalytic dehydrogenation field is proposed.
Key words: layered double hydroxides; dehydrogenation reaction; structure characteristics; hydrogen
storage materials; preparation method; catalysts

催化脱氢反应在化工生产和制氢工艺领域有着 除开发制氢系统并进行传统工艺的优化外，如蒸气
[6]
广泛的应用 [1-3] 。催化脱氢在石油化工、精细化学品 重整 [4-5] 、低链烷烃部分氧化 和氨硼烷及其相关化
以及生物质的生产等化工过程中扮演着重要的角 合物制氢等 [7-9] ，均需重点研发高性能且适应苛刻反
色，包括苯乙烯、芳香族化合物、烯烃、胺、醛、 应条件的脱氢催化剂。为了实现这一目标，除优良
酮以及其他基础化工原料甘氨酸及亚氨基二乙酸的 的催化活性外，具有高比表面积、高分散度、高稳
生产 [10-11] ；而氢气被视为一种在未来能源系统中起 定性和长寿命的催化剂也十分重要。
重要作用的高效清洁替代品，目前，大多数研究者 以插层阴离子交换性能和层内金属阳离子可协

收稿日期：2021-06-10; 定用日期：2021-09-06; DOI: 10.13550/j.jxhg.20210591
基金项目：国家自然科学基金（21576229）
作者简介：段正康（1964—），男，教授，E-mail：dzk0607@163.com。