DOI: 10.1002/cctc.202100476

纤维纳米材料由于其表面利用率高、传质过程便利，在催化领域引起了广泛的关注。本研究通过静电纺丝法制备了由六方氮化硼/氧化硅（h-BN/SiO2）组成的一维纳米纤维催化剂。关键是如何制备出由剥落h-BN组成的均匀溶胶。通过改变h-BN负载量，纳米纤维催化剂的直径可在150-300nm范围内调节。当用于丙烷氧化脱氢（ODHP）时，所得纳米纤维催化剂的丙烷转化率为12.4％，丙烯选择性为85.1％，烯烃产率高达24.9烯烃·gBN-1·h-1，比迄今为止报道的块状ODHP催化剂高出5倍。本研究揭示了含分散h-BN的特定一维纤维结构，以及通过ODHP工艺制备高效硼基催化剂的新策略。

图1.（a）纺丝溶液组成的详细信息：（I）通过球磨工艺制备的剥落h-BN；（II）剥落h-BN的SEM图像；（III）纺丝溶液（插图是在激光照射下的稀释纺丝溶液）。（b）通过静电纺丝法制备的h-BN负载量为5wt％的h-BN/SiO2纳米纤维：（IV）所得纳米纤维薄膜的光学图像；（V）h-BN/SiO2纳米纤维的SEM图像（插图为纤维直径分布和局部放大细节）。

图2.（a-e）具有不同h-BN负载量的h-BN/SiO2纳米纤维催化剂的SEM图像（插图为纤维直径分布）。（f-h）h-BN理论负载量为7wt％的h-BN/SiO2纳米纤维的TEM和STEM-EDX映射。

图3.（a）具有不同h-BN负载量的煅烧纳米纤维和煅烧前具有3wt％h-BN负载量的代表性纳米纤维的FT-IR光谱；（b）剥落h-BN和市售h-BN；（c）具有不同h-BN负载量的煅烧纳米纤维的XRD图谱。

图4.具有不同h-BN负载量的h-BN/SiO2纳米纤维催化剂的催化活性：（a）温度对丙烷转化率的影响，（b）丙烷转化率和产物分布。反应条件：500℃。气体进料，16.7vol％C3H8，25.0vol％O2，58.3vol％N2；总流速=12ml/min。

图5.（a）温度对7wt％h-BN/SiO2纳米纤维催化剂和本体h-BN催化剂丙烷转化率的影响。（b）7wt％h-BN/SiO2纳米纤维催化剂在500℃下的催化稳定性试验；反应条件：气体进料，16.7vol％C3H8，25.0vol％O2，58.3vol％N2。流速=12ml/min。