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在合成气制备低碳混合醇(C2+OH)领域，一系列不同类型的催化剂相继被开发出来，但是C2+OH的工业生产仍旧面临着很大的困难与挑战。比如，对于目前所开发的催化剂，C2+OH的选择性较低、副产物过多，从而导致碳资源利用率太低等等。本文的研究目标是提高合成气转化过程的碳资源利用率，因此本工作不仅需要考虑产物中C2+OH的选择性，同时还要兼顾副产物（比如，低碳烷烃以及CO2等）的生成。 本文首先考察了反应温度、两种常用的碱金属助剂K2O以及Cs2O的用量、反应空速以及原料气中CO2的浓度等一系列的反应参数对Cu/ZnO/Al2O3催化剂上C2+OH合成的影响，筛选出最佳的反应温度、碱金属助剂的用量、最佳空速，并优化了原料气中CO2的含量。通过对比K2O与Cs2O助剂，研究发现在同等的反应条件下，Cs2O助剂修饰的Cu/ZnO/Al2O3催化剂，无论是在C2+OH的收率还是综合碳资源利用率上都要优于K2O助剂修饰的Cu/ZnO/Al2O3催化剂。当Cs2O助剂的用量为1.64 mol％（以Cs计）时，在563 K，1875mL·g-1cat·h-1，5.4 MPa反应条件下，Cs2O-Cu/ZnO/Al2O3催化剂上C2+OH的选择性可以达到24.9％，对应的CO转化率为41.6％。研究表明，原料气中引入一定量的CO2时，可以很好地抑制副产物CO2的生成。当原料气中CO2的浓度为2.5 mol％时，不仅可以明显降低副产物CO2的生成，而且几乎不改变C2+OH的时空产率。如果继续增加原料气中CO2的浓度，则会进一步抑制副产物CO2的生成，但此时会大幅地降低C2+OH的时空产率，可能是因为CO2的引入会在一定程度上削弱催化剂表面Cs2O提供的碱性位。当综合考虑C2+OH与副产物的生成时，则原料气中CO2的最佳浓度为8 mol％，此时合成气制备C2+OH的碳损失仅为21.4％，碳资源利用率高达78.6％。 随后，本文使用密度泛函理论(DFT)结合实验研究了碱金属助剂（以Cs2O为例）对Cu/ZnO/Al2O3催化剂上C2+OH生成的促进作用。在Cs2O助剂的促进作用下，583 K时C2+OH的时空产率可以从77.1 g·kgcm-1·h-1增加到157.3 g·kgcat-1·h-1。使用链增长因子(CGPs)分析产物中甲醇、乙醇、1-丙醇、异丁醇等C2+OH的分布规律发现，在543-583 K温度范围内，起始C-C键的生成一直是C2+OH合成的速率控制步骤。虽然Cs2O助剂的引入可以增加异丁醇的时空产率，但是基本不会改变产物中C3*到2-甲基-C3*中间产物的链增长因子。583K时，在Cs2O助剂的作用下，起始链增长因子（C1*到C2*）从0.13增加到了0.25，几乎增加了一倍，与C2+OH时空产率的变化趋势基本一致。DFT计算结果表明，在ZnCu(211)表面，起始C-C的生成主要来自于两分子HCO中间产物之间的偶联。在ZnCu(211)表面修饰Cs2O助剂，不仅可以帮助稳定HCO与H2CO等含氧中间产物在表面的吸附，并且可以降低两分子HCO之间偶联反应的活化能垒，从而促进HCO与HCO/H2CO之间的偶联生成起始C-C键。此外，Bader电荷分析表明，Cs2O助剂虽然不能显著改变ZnCu(211)表面的电荷分布，但是该助剂可以通过降低H2CO中间产物上的电荷来促进HCO对H2CO的亲和进攻反应，从而有利于起始C-C键的生成。