CuCoAl催化剂中各金属在合成气制备低碳醇反应中的作用

张文文，栾春晖，黄 伟

（1. 太原理工大学 省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室，山西 太原 030024；2. 太原理工大学 化学化工学院，山西 太原 030024）

近年来，由于石油资源急剧减少和能源消耗逐渐增加，环境污染及能源短缺问题日益严重，新型清洁燃料及燃料添加剂的开发也成为全球科研人员关注的重点[1]。 由天然气、煤以及生物质资源经合成气（CO+H2）转化为高级醇等液体燃料以及其他高附加值的化学品成为实现含碳资源高效洁净转化的最有前途的方法之一[2,3]。

CuCo基催化剂是低碳醇合成研究中最常用的催化剂之一，至今已有数十年的研究历史，但其活性位结构、表面酸碱性、活性金属价态、各活性金属作用等与制备方法、助剂引入等的密切关联尚没有被完全厘清。 烃产率较高、醇选择性较低、产物碳数分布均一等问题一直未得到很好地解决[4-6]。 Xu等[5]认为，CuCo催化剂是一个CuCo协同作用的双功能活性中心体系，其中Cu有利于非解离吸附的CO加氢，将CO插入金属和CH2*之间，Co有利于解离吸附的CO加氢，促进碳链增长。 但在反应过程中，由于烷烃、H2O和CO2等副产物的产生，会导致醇的选择性较低[6]。Wang等[7]采用浸渍法制备了负载型CuCo基催化剂， 探究了SiO2、Al2O3等载体对CuCo基催化剂的影响，结果表明，以Al2O3为载体时，有利于形成Cu-Co双金属混合物种，催化性能明显地优于其他载体。Cao等[8]采用碱性共沉淀的方法制备了不同n(Cu)/n(Co)的(CuxCoy)2Al-LDHs 催化剂，其中n(Cu)/n(Co) = 0.5时，催化性能最佳，CO转化率高达51.8%，醇的选择性为45.8%。 该催化剂的催化性能明显好于传统的Cu-Co基催化剂。……