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作为C1化学的重要内容,CO加氢选择催化合成低碳混合醇一直被认为是极具工业价值和应用前景研究课题之一。本论文系统对比了F-T组元(Fe,Co,Ni)对ADM催化剂改性效能及其基本规律。在此基础上,以高活性和C2+OH选择性的Ni/ADM催化剂为研究对象,对催化剂的制备化学、反应行为、助剂的结构特征和作用本质进行了深入考察,并提出基于CO插入链增长机理的双位表面反应模型。具体包括以下几方面内容:1.F-T组元Fe、Co、Ni的改性均可提高ADM催化剂高级醇生成能力,这种作用突出表现在F-T组元对C1OH到C2OH链增长步骤的促进。2.催化剂的制备方法和制备参数对催化剂织构和性能有重要影响,采用化学活性较高的前体、共沉淀过程及适宜的热解温度制备具有Ni-Mo紧密作用的催化剂对应于高合成醇性能。3.Ni助剂含量对催化活性和C2+OH选择性呈火山型变化规律,最佳范围为Ni/Mo原子比为1/3~1/2。4.催化剂微结构分析表明Ni/ADM表面明显存在两类含Ni物种:聚集态的NiSx颗粒和分散态的K-Ni-Mo-S混合相。模型催化剂的TPSR实验表明在Ni/ADM体系中Ni具有显著促进高级醇形成的能力,但Ni强CO插入的活性相与NiSx结构并无关联,而是对应于高分散的K-Ni-Mo-S混合相。5.Ni/ADM催化剂优异的高级醇合成能力在于Ni助剂的双功能作用(Bi-Functionality),这种双功能机制实质是产生于不同Ni物种所形成的活性中心对CO吸附和活化效应协同的双位作用机理,即NiSx解离CO并形成醇前体CHx,K-Ni-Mo-S物种则实现了在CHx中间体上的CO插入。同时碱金属助剂和表面硫为这以双位机理的实现提供了抑制CO解离和缓和加氢的化学环境。6.Ni/ADM催化剂中独立NiSx相的调控是进一步提高催化剂性能的关键。