丙烯作为重要且基础的化工原料,其广泛应用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷等高附加值产品。近年来随着下游衍生物需求量的增加,丙烯需求量的增长远远超过乙烯,改变传统的烯烃供应格局。同时,页岩气开采技术日趋成熟,进一步降低丙烯的生产成本,提高产品的经济效益。因此,丙烷脱氢制丙烯成为当今研究的热点课题。论文采用金属羰基化合物法,以Na₂PtCl₆·6H₂O、SnCl₄·5H₂O为Pt、Sn的前驱体,以CH₃COONa·3H₂O为碱源,在CO气氛下合成PtSn金属羰基化合物,通过脱羰基、H₂还原等步骤制备出高纯度、单晶相、高活性和稳定性的PtSn纳米合金型催化剂,利用XRD、BET、TEM及NH₃-TPD等表征手段考察催化剂的构效关系,初步建立起PtSn纳米合金颗粒结构性质与其催化性能之间的关联机制,并对催化剂脱氢性能进一步优化,针对性的分析第二助剂对PtSn纳米合金催化剂的修饰作用,考察不同载体对丙烷催化脱氢反应性能的影响,并对丙烷脱氢反应的工艺条件进行优化。针对Pt基催化剂负载量的考察结果表明,Pt的负载量为0.5%时,催化剂表现出良好的脱氢反应性能,反应温度为580°C,PtSn/γ-Al₂O₃的转化率和选择性分别达到32.58%、91.29%。通过不断调整Pt/Sn比（摩尔比）合成出高纯度、单晶相的Pt₃Sn、PtSn纳米合金,分析对比了γ-Al₂O₃、ZSM-5、SaPO-34、SiO₂四种不同载体,考察载体效应对PtSn合金催化剂脱氢性能影响,由于在γ-Al₂O₃上金属中心和酸中心达到最佳协同匹配,最终确定γ-Al₂O₃为最佳载体。引入第二助剂Na、Ca、La、In、Ce和Zn,分析不同助剂对PtSn/γ-Al₂O₃脱氢反应性能的影响,并且重点考察了不同负载量Zn对PtSn/γ-Al₂O₃催化剂的修饰改性效果。碱金属Na、碱土金属Ca具有较强的碱性可以较好的中和载体的酸性位点,减少裂解、氢解等副反应的发生,提高反应选择性,高温600°C下反应选择性可达到96%以上。但是,Na的碱性过强,对主反应的抑制程度较大,整体转化率较低。Ce的加入改变载体的孔道结构,提高活性组分的分散性,也降低载体表面的酸性位点数量,进一步增强金属与载体之间的相互作用,促进金属表面积碳向载体表面迁移。助剂Zn对催化剂的修饰改性作用主要体现在Zn对Pt的“几何效应”和“电子效应”,提高Pt的分散度,减小Pt的粒径,增加Pt的电子密度,促使丙烯等快速脱附,提高反应的选择性。同时,Zn的负载量为1.0%时,丙烷的初始转化率、选择性分别达到39.15%、94.54%,产品收率达到37.02%,由此确定Zn的最佳负载量为1.0%。对丙烷脱氢反应条件进行了探索,包括反应温度、丙烷质量空速、烃氢比、反应气氛,研究表明最佳反应条件为:反应温度580°C,压力为常压,丙烷质量空速为4^-1h,丙烷/氢气进料比为4:1,丙烷的初始转化率、选择性分别可达到32.58%、91.29%。