CO2加氫制甲醇催化劑載體研究現(xiàn)狀

        目前關(guān)于利用二氧化碳制備甲醇的反應(yīng)催化劑可以劃分為三大種類，第一類就是較為普遍的銅基催化劑，常見的有 Cu/ZnO、Cu/ZnO/Al₂O₃、Cu/ZnO/ZrO₂等。第二類常見的催化劑是貴金屬（Rh、Pt、Pd、Au 等）以及過渡元素金屬催化劑，這類催化劑是將貴金屬或者過渡金屬負(fù)載在載體上作為催化劑的活性組分，來(lái)實(shí)現(xiàn)催化反應(yīng)。相比于傳統(tǒng)催化劑，貴金屬催化劑表面具有更好的 H2 解離與活化能力，像 Pd/SiO₂、Pd/AbO₃、Pd/ThO₂ 等。還有一類常見的催化劑是非貴金屬氧化物催化劑，例如 Co₃O₄、MnOx、In₂O₃/ZrO₂等。

       載體是負(fù)載型催化劑的重要組成部分，可以為催化劑的活性組分提供附著空間，增強(qiáng)其分散度。氧化物載體對(duì)催化活性有直接影響，能夠通過影響催化劑結(jié)構(gòu)來(lái)控制表面位置的可用性，進(jìn)而影響催化劑的吸附性能和催化功能。氧化物相在銅基催化劑中有協(xié)同作用，通過增加活性組分銅和載體的界面接觸，增強(qiáng)他們之間的相互作用，金屬與氧化物位點(diǎn)間的結(jié)合能為催化劑提供了充足的化學(xué)性能，從而提高 CO₂和 H₂的吸附，促進(jìn)甲醇合成反應(yīng)的發(fā)生。常見的載體有 Al₂O₃、ZnO、ZrO₂等。

       1、以 Al₂O₃為載體的銅基催化劑，不僅 CO₂轉(zhuǎn)化率提高，其甲醇的收率和選擇性也有一定的提高。Al₂O₃不但起骨架作用，而且能分散催化劑的活性組分，從而使 CO₂的吸附和轉(zhuǎn)化率提高。然而，由于 Al₂O₃的親水特性，而水對(duì)甲醇的生成速率有負(fù)面影響，使得 Al₂O₃載體在使用過程中會(huì)使催化劑活性降低。

       2、許多研究者也嘗試將多個(gè)金屬氧化物結(jié)合成復(fù)合載體，良好的介孔結(jié)構(gòu)能提高催化劑的比表面積，通過控制 Al₂O₃ 含量能控制金屬與載體的相互作用，避免金屬的燒結(jié)，從而提高銅分散度和銅表面積，進(jìn)而提高 CO₂ 的轉(zhuǎn)化率。

       3、SiO₂由于更大的比表面積和更好的分散活性組分的能力，也被廣泛用于銅基催化劑的載體。

       4、金屬碳化物是一類化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的材料，由于具有良好的穩(wěn)定性，可以被用作催化劑載體，具有增強(qiáng)活化 CO₂ 的能力。

       隨著研究的不斷深入，催化劑載體的種類愈加豐富，催化劑性能的改良優(yōu)化也持續(xù)獲得進(jìn)展。

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