洁净煤技术

作者：黄振辉, 黄浩, 陈志远, 艾兆, 彭一帆, 纳薇, 高文桂

关键词：CO₂加氢,铜基催化剂,甲醇,双金属氧化物,载体

二氧化碳加氢制甲醇，不仅能够实现碳排放的控制，还可以减少化石能源的消耗，是实现CO2资源化利用的有效途径之一。铜基催化剂在高温、高压下能够催化CO2加氢转化为甲醇，但传统铜基催化剂存在CO2活化能力弱、目标产物甲醇选择性低、氧化物负载的活性铜物种稳定性差等问题，因此高效、稳定的新型铜基催化剂开发是CO2加氢合成甲醇反应中的重要研究内容。基于此，制备了4种不同的锆基双金属氧化物为载体的铜基催化剂，分别为Cu/TiZr4O2、Cu/ZnZr4O2、Cu/GaZr4O2和Cu/CeZr4O2，并进行了CO2加氢合成甲醇试验。结果表明：以TiZr4O2氧化物为载体的Cu/TiZr4O2催化剂具有良好的催化活性。表征分析表明，H2还原后的Cu/TiZr4O2催化剂表面具有大量的不饱和Cu物种（Cu0），与丰富的氧空位和表面碱性位点相结合，促进了CO2和H2的吸附和活化。较小的Cu粒径、较大的Cu比表面积和分散度共同促进了H2的活化。优异的物理化学性质使得Cu/TiZr4O2催化剂表现出良好的催化活性。此外，反应机理结果表明甲酸盐物种是Cu/TiZr4O2催化剂催化CO2加氢合成甲醇的关键中间体。

来源：2026年第3期

《洁净煤技术》期刊编辑部

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