CO2加氢制甲醇催化剂载体研究现状

        目前关于利用二氧化碳制备甲醇的反应催化剂可以划分为三大种类，第一类就是较为普遍的铜基催化剂，常见的有 Cu/ZnO、Cu/ZnO/Al₂O₃、Cu/ZnO/ZrO₂等。第二类常见的催化剂是贵金属（Rh、Pt、Pd、Au 等）以及过渡元素金属催化剂，这类催化剂是将贵金属或者过渡金属负载在载体上作为催化剂的活性组分，来实现催化反应。相比于传统催化剂，贵金属催化剂表面具有更好的 H2 解离与活化能力，像 Pd/SiO₂、Pd/AbO₃、Pd/ThO₂ 等。还有一类常见的催化剂是非贵金属氧化物催化剂，例如 Co₃O₄、MnOx、In₂O₃/ZrO₂等。

       载体是负载型催化剂的重要组成部分，可以为催化剂的活性组分提供附着空间，增强其分散度。氧化物载体对催化活性有直接影响，能够通过影响催化剂结构来控制表面位置的可用性，进而影响催化剂的吸附性能和催化功能。氧化物相在铜基催化剂中有协同作用，通过增加活性组分铜和载体的界面接触，增强他们之间的相互作用，金属与氧化物位点间的结合能为催化剂提供了充足的化学性能，从而提高 CO₂和 H₂的吸附，促进甲醇合成反应的发生。常见的载体有 Al₂O₃、ZnO、ZrO₂等。

       1、以 Al₂O₃为载体的铜基催化剂，不仅 CO₂转化率提高，其甲醇的收率和选择性也有一定的提高。Al₂O₃不但起骨架作用，而且能分散催化剂的活性组分，从而使 CO₂的吸附和转化率提高。然而，由于 Al₂O₃的亲水特性，而水对甲醇的生成速率有负面影响，使得 Al₂O₃载体在使用过程中会使催化剂活性降低。

       2、许多研究者也尝试将多个金属氧化物结合成复合载体，良好的介孔结构能提高催化剂的比表面积，通过控制 Al₂O₃ 含量能控制金属与载体的相互作用，避免金属的烧结，从而提高铜分散度和铜表面积，进而提高 CO₂ 的转化率。

       3、SiO₂由于更大的比表面积和更好的分散活性组分的能力，也被广泛用于铜基催化剂的载体。

       4、金属碳化物是一类化学性质稳定的材料，由于具有良好的稳定性，可以被用作催化剂载体，具有增强活化 CO₂ 的能力。

       随着研究的不断深入，催化剂载体的种类愈加丰富，催化剂性能的改良优化也持续获得进展。

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