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本发明提供一种丙烷直接脱氢制丙烯的催化分解方法，所述方法包括在微波反应器内，使用复合型非贵金属催化剂形成催化反应床，含丙烷的气体通过所述催化反应床发生气‑固相微波催化反应，从而实现丙烷直接脱氢制丙烯；所述复合型非贵金属催化剂中不含有贵金属金、银、钌、铑、钯、锇、铱、铂，所述复合型非贵金属催化剂为Co‑Sn/NC催化剂，即催化剂的活性组分为金属钴，助催化组分为锡，催化剂的载体为含氮碳载体。本发明解决了现有技术中非贵金属催化剂活性较低的问题。本发明反应条件较为温和，丙烷转化率和丙烯选择性都较高，反应操作简单，能耗小，成本低。本发明利用丰富的烷烃资源制得丙烯和氢气，最大化利用了烷烃资源。