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甲醇合成铜基催化剂制备工艺的研究甲醇合成铜基催化剂是一种特殊的催化剂，它能够有效地进行合成甲醇的反应，可以高效地生产出高品位的甲醇。
合成甲醇是当今世界最重要的石油化学品之一，广泛用于醇类以及丁醇、丁醛等各种化学品的生产。
合成甲醇的生产过程，一般采用催化裂化法，通过酸性催化剂将甲烷分解成甲醇，催化剂用量越大，最终获得的甲醇品质也越高。
甲醇合成铜基催化剂作为一种新型的催化剂，具有反应温度低、生成速率快、反应时间短等优点，大大降低了生产费用和提高了甲醇品质。
甲醇合成铜基催化剂的研究包括以下几个方面：先，要完善合成工艺，研究铜基催化剂的制备过程，包括材料的溶剂换液、催化剂质量比、催化剂部位和反应器内部结构等。
其次，进行反应动力学研究，研究催化剂在甲烷分解中的作用机理，以及催化剂对甲醇品质的影响。
最后，需要考察催化剂的热稳定性、耐久性和活性，以保证在高温下能够均匀分布，防止催化剂过快受损，及时更换催化剂。
甲醇合成铜基催化剂的制备工艺有多种，其中最常用的是用铜、铝、氧、氮等元素制备的结构催化剂，其中铜和铝的比例可以改变，以提高催化剂的活性。
其次，还可以通过加入钠或镁离子，改变催化剂的表面化学性质，以更有效地催化反应。
再者，还可以通过改变催化剂的组分和比例，改变催化剂的晶体结构，以获得更高的活性。
最后，也可以通过制备多孔催化剂来改善甲醇的反应效率。
有研究表明，甲醇合成铜基催化剂具有很高的活性，能够极大提高甲醇的生产效率。
但该催化剂也存在着一定的局限性，它易受到钙、镁、锰离子等物质的反应，会导致催化剂失效。
所以，在进行甲醇合成时，要注意添加辅助剂，以防止催化剂受到这些物质的腐蚀。
甲醇合成铜基催化剂的研究很有必要，它既能提高甲醇的生产效率，又能有效降低生产成本。
这些研究可以帮助改善催化剂的反应温度、反应速率和热稳定性等，以获得更高的甲醇品质。
综上所述，甲醇合成铜基催化剂的研究对于石油化学品的生产有重要的意义。
它的研究不仅有助于提高甲醇的生产效率，而且还可以提高甲醇的品质，从而满足当今新兴的甲醇需求。
铜基催化剂的合成及其在有机合成中的应用研究铜基催化剂是一类广泛应用于不同类型有机合成反应的重要工具。
其特点在于具有高的稳定性和活性，而且能够促进简化反应条件、提高产率和选择性。
然而，铜基催化剂的研究还处于初步阶段，并且需要进一步探索其合成方法和应用特性。
铜基催化剂的合成方法和优化铜基催化剂的制备一般采用化学合成的方法，其中还包括了物理和生物合成等多种途径。
例如，通过还原铜酸盐或氧化铜，硫酸铜、硫酸铜五水合物、氯化铜等常见原料都可以用来制备铜基催化剂。
此外，配合基能够实现对催化剂性质的调控，如更改配位基固有的配位性质、空间配置和电性结构等因素，从而提高其催化性能。
在优化铜基催化剂的制备方法方面，目前主要研究了以下几个方面：1.金属氧化物载体金属氧化物载体的化学和物理性质能够影响催化剂的性能，例如活性位的形成和稳定性，表面反应物的吸附能力等。
因此，选择合适的氧化物载体对催化剂的制备和优化都至关重要。
2.配位基和配位配体催化剂中的配位基和配位配体的选择对于产率和选择性具有关键作用。
能够影响反应物在催化剂表面上的络合情况和激活性质，因而影响了催化剂的活性和选择性。
3.温度和反应介质催化反应一般发生在一定温度的条件下，因此处理反应温度和反应介质对催化反应的选择性和活性起着很大的影响。
铜基催化剂在有机合成反应中的应用研究自20世纪70年代以来，铜基催化剂已经应用于多种有机合成反应，并且取得了响喘的效果。
目前铜基催化剂在有机合成功能化学中起着越来越重要的角色，一些典型的应用包括：1.茂金属双弯曲烯以及扭曲多烷化合物合成茂金属双弯曲烯及其衍生物是一类具有多个烯烃带电子体系、结构非常扭曲的有机分子。
由于这种独特的结构，茂金属双弯曲烯及其衍生物在理论计算和应用研究等方面具有很强的潜力。
经过铜基催化剂的合成、分离和鉴定后，这些扭曲结构的茂金属化合物具有高的活性和选择性，在茂金属双弯曲烯和扭曲多烷化合物的合成中，能够促进反应物的稳定性和活性。
《铜基催化剂的制备及其电化学还原CO2制乙烯的研究》篇一一、引言随着全球能源需求的增长和环境污染问题的加剧，如何有效利用和转化二氧化碳（CO2）已成为科学界和工业界的重要研究课题。
电化学还原CO2技术作为一种新兴的二氧化碳利用技术，具有高选择性、高效率、环境友好等优点，而铜基催化剂作为其关键组成部分，对CO2的转化和还原起着至关重要的作用。
本文将详细介绍铜基催化剂的制备方法，以及其在电化学还原CO2制乙烯的研究进展。
二、铜基催化剂的制备1. 材料选择与预处理制备铜基催化剂的材料主要选用高纯度的铜源，如硝酸铜、氧化铜等。
在制备前，需对原料进行适当的预处理，如烘干、研磨等，以提高其反应活性。
2. 催化剂制备方法（1）溶胶凝胶法：将铜源溶解在适当的溶剂中，加入适量的表面活性剂或稳定剂，通过控制反应条件，形成稳定的溶胶凝胶体系，再经过热处理得到铜基催化剂。
（2）共沉淀法：将铜源与其它金属盐溶液混合，通过调节pH值等条件，使金属离子共沉淀形成复合物，再经过热处理得到铜基催化剂。
（3）化学气相沉积法：通过将含铜化合物的前驱体在高温下气化，并在基底上沉积形成铜基催化剂。
三、电化学还原CO2制乙烯的研究1. 反应原理电化学还原CO2制乙烯的反应过程中，铜基催化剂作为阴极材料，通过施加一定的电压和电流，使CO2在催化剂表面发生还原反应，生成乙烯等有机物。
2. 实验方法与步骤（1）电解液的选择：选择适当的电解液对反应过程具有重要影响。
通常选择离子导电性好、电化学窗口宽的溶液作为电解液。
（2）实验装置的搭建：搭建电化学工作站和电解池等实验装置，将铜基催化剂作为阴极材料置于电解池中。
（3）实验操作：在一定的电压和电流条件下进行电解反应，记录反应过程中的电流、电压、产气量等数据。
通过调整实验参数和优化反应条件，提高乙烯的产量和选择性。
3. 结果与讨论通过对不同条件下得到的实验数据进行分析比较，可以得出以下结论：在一定的电压和电流条件下，铜基催化剂具有较高的电化学还原CO2制乙烯的活性和选择性。
《铜基催化剂的制备及其电化学还原CO2制乙烯的研究》篇一一、引言随着全球气候变化和环境污染问题的日益严重，如何有效地减少温室气体排放和实现能源的可持续发展成为了科学研究的热点。
其中，电化学还原二氧化碳（CO2）作为一种将可再生能源转化为化学品的方法，引起了广泛的关注。
而铜基催化剂作为该过程中最具潜力的催化剂之一，其制备和性能研究显得尤为重要。
本文将重点探讨铜基催化剂的制备方法及其在电化学还原CO2制乙烯中的应用。
二、铜基催化剂的制备铜基催化剂的制备主要包括材料选择、制备工艺和催化剂的优化等步骤。
首先，选择合适的材料是制备铜基催化剂的关键。
常用的铜基材料包括铜粉、铜氧化物、铜合金等。
这些材料具有较高的导电性和良好的化学稳定性，能够有效地促进CO2的还原反应。
其次，制备工艺对催化剂的性能具有重要影响。
目前，常用的制备方法包括溶胶凝胶法、浸渍法、共沉淀法等。
这些方法具有操作简便、成本低廉等优点，可以制备出具有高比表面积和良好孔结构的铜基催化剂。
最后，催化剂的优化是提高其性能的关键。
通过调整催化剂的组成、粒径、孔结构等参数，可以优化其催化性能，提高CO2的转化率和乙烯的选择性。
三、电化学还原CO2制乙烯的研究电化学还原CO2制乙烯是一种将可再生能源转化为化学品的方法。
该方法具有反应条件温和、能耗低、环保等优点，具有重要的应用价值。
在电化学还原CO2制乙烯的过程中，铜基催化剂起到了关键的作用。
研究表明，铜基催化剂能够有效地降低反应的活化能，提高CO2的转化率和乙烯的选择性。
此外，铜基催化剂还具有较好的稳定性和可重复使用性，降低了生产成本。
在实验过程中，我们通过调整电解质溶液的组成、电流密度、反应温度等参数，优化了反应条件，提高了乙烯的产量和纯度。
同时，我们还利用现代分析技术对反应产物进行了分析，研究了反应机理和催化剂的活性来源。
四、结论本文研究了铜基催化剂的制备及其在电化学还原CO2制乙烯中的应用。
通过优化催化剂的组成、粒径、孔结构等参数，提高了催化剂的性能，降低了反应的活化能，提高了CO2的转化率和乙烯的选择性。
铜基催化剂的制备及性能研究催化剂是制造化学品、石油、能源和冶金等重要工业产品所必需的。
铜基催化剂由于优良的催化性能而备受青睐。
本文旨在介绍铜基催化剂的制备及性能研究。
1. 铜基催化剂的制备铜基催化剂制备方法主要分为沉淀法、溶胶-凝胶法、共沉淀法和沉积法等多种技术。
其中，沉淀法是最常用的一种制备方法，具有成本低、工艺简单等优点。
不过，沉淀法的缺点是催化剂具有低的比表面积。
属于高科技领域的溶胶-凝胶法是一种将适当的铜源与载体溶胶进行混合，经高温固化，得到均匀铜基催化剂的方法。
该制备方法的优点是催化剂具有良好的分散性和较高的比表面积，但其成本相对较高。
共沉淀法是将适量的铜源与载体一同混合，通过添加沉淀剂进行沉淀，再通过还原、干燥等步骤制备催化剂。
该方法虽然制备的催化剂具有较高的比表面积，但是分散性不高，需要进行优化。
沉积法是将铜盐固体粒子沉积在载体上，再进行还原、水洗等过程，用于制备薄层催化剂或者金属纳米颗粒，方便控制颗粒大小，具有较大的应用范围。
2. 铜基催化剂的表征催化剂的表征是不可缺少的，可以通过各种工具观察催化剂的表面结构、晶体结构、表面酸碱性等属性。
比如，电化学分析法可以评估催化剂的电化学性质，透射电镜、扫描电镜可以观察催化剂的形貌和粒径分布情况。
X射线衍射、原子力显微镜等技术用于评估催化剂的结晶、表面属性以及酸碱性等。
3. 铜基催化剂的性能研究催化剂的性能研究主要着重于其催化剂活性、选择性、稳定性、再生性、毒化损失等属性的表现。
铜基催化剂广泛用于氧化反应、脱氢反应、加氢反应、裂解反应等。
其中，氧化反应是铜基催化剂最主要的应用领域之一。
氧化反应通常指的是将有机物氧化成更具活性和易于进行后续处理的物质。
比如将苯氧化成苯酚，这些过程主要需要催化剂，其中铜基催化剂所体现的催化效率具有非常显著的优势。
在选择性方面，铜基催化剂具有良好的选择性，理论研究与实验研究均表明，铜基催化剂对一些有机物和气体有很高的选择性。
铜基催化剂的制备及其催化性能研究随着化学工业的快速发展，各种化学合成方法被广泛研究和应用。
化学催化剂作为一种常用的化学合成工具，在化学反应中发挥着巨大的作用。
铜基催化剂因其催化性能优越而备受关注和研究。
本文将介绍铜基催化剂的制备及其催化性能研究。
一、铜基催化剂的种类及其催化性能铜基催化剂种类繁多，包括氧化铜、氧化铜锌、氧化铜锌铝、氢氧化铜等。
这些催化剂广泛用于化学反应中，如加氢反应、氧化反应、脱氫反应等。
其中，铜基催化剂的氧化反应催化性能表现尤为突出，如催化羧酸的氧化、催化芳香族醛类物质的氧化等。
二、铜基催化剂的制备方法铜基催化剂的制备方法主要有物理法和化学法两种。
物理法制备的铜基催化剂包括提高反应温度、利用热解、溶胶凝胶等方法。
这些方法简单易行，不需要任何催化剂前体化学反应，但是得到的催化剂质量较低，催化性能相对较差。
相比之下，化学法制备的铜基催化剂质量更高，催化性能优越。
常用的化学法制备铜基催化剂包括沉淀法、共沉淀法、浸渍法、蒸汽扩散法等，其中浸渍法是目前使用最广泛的制备方法。
这种方法通过溶剂将金属离子和载体接触、吸附，经干燥、高温焙烧等步骤，最终得到氧化物催化剂。
三、铜基催化剂的催化性能测试在铜基催化剂的研究中，催化性能测试是不可或缺的一环。
根据催化机理不同，测试方法也有所不同，常用的催化性能测试方法包括催化动力学研究、表面分析和扫描电镜观察等。
催化动力学研究主要用于确定催化反应速率和反应物质的活化能，可以解释铜基催化剂在反应中的催化机理。
表面分析方法包括X射线能谱、能谱分散、X射线衍射等，可以对铜基催化剂的表面结构进行精确分析和表征。
扫描电镜观察则可以用于表征铜基催化剂的形貌和形态特征。
四、铜基催化剂的应用前景铜基催化剂作为一种高效、廉价、绿色的化学合成工具，具有广泛的应用前景。
在工业生产中，铜基催化剂已被广泛应用于某些有机反应，如有机合成、有机氧化和有机还原等。
此外，铜基催化剂在环境保护和能源利用领域也有广泛的应用前景，如催化还原二氧化碳、催化异构化等。
铜基催化剂的制备和性能研究及其应用铜基催化剂是一类非常重要的催化剂，广泛用于化学工业的各个领域，如环保、医药、能源等。
催化剂制备方面的研究一直是化学家们十分关注的领域之一。
本文将介绍铜基催化剂的制备方法、性能研究，以及在各个领域的应用情况。
一、铜基催化剂的制备方法目前铜基催化剂常用的方法主要有四种：溶胶凝胶法、水热法、蒸汽氧化还原法和沉淀-沉积法。
1、溶胶凝胶法溶胶凝胶法是先将铜离子和其他金属离子（如镍、铁等）溶解到适量的有机溶剂中，加入螯合剂（如乙二醇、乙酸等）并调节pH值，形成一种胶体。
然后通过烘干、焙烧、再生等步骤，得到铜基催化剂。
该方法制备的催化剂比较均匀，有较好的热稳定性和催化性能。
2、水热法水热法是将铜盐和其他金属盐（如二氧化钛、锰酸钾等）溶解在水中，加入适量的还原剂，如葡萄糖、乳酸等，再在高温高压下处理，使其形成晶体。
该方法制备的催化剂具有较好的晶体结构和催化性能，但其粒子分散性不好。
3、蒸汽氧化还原法蒸汽氧化还原法是将铜盐和其他金属盐混合在一起，经过高温高压下氧化还原反应，制备出铜基催化剂。
这种方法制备的催化剂具有较好的分散性和催化性能。
4、沉淀-沉积法沉淀-沉积法是将铜盐和其他金属盐混合在一起，加入沉淀剂，如氢氧化钠等，使其形成沉淀，并通过沉积、干燥、还原等步骤得到铜基催化剂。
该方法制备的催化剂比较简单、易于操作，但其分散性和催化性能较差。
二、铜基催化剂的性能研究铜基催化剂的性能研究主要包括以下方面：结构与催化性能的关系、物理化学性质、分散性和活性等。
1、结构与催化性能的关系铜基催化剂的结构对其催化性能有很大影响。
研究表明，当催化剂中铜的粒子大小在2-5nm之间时，其催化活性最高。
此外，不同的载体也会影响催化剂的催化性能，比如二氧化硅和氧化锆对铜基催化剂的催化性能具有不同的影响。
2、物理化学性质铜基催化剂的物理化学性质也会影响其催化性能。
研究表明，当催化剂中铜的表面氧化程度较高时，其催化活性较高。
铜基催化剂的合成及其催化反应铜基催化剂是一类广泛应用于有机反应中的重要催化剂。
其优异的催化活性、选择性和稳定性使其被广泛研究和应用于有机化学和工业领域。
本文将介绍铜基催化剂的合成及其在有机合成中的应用。
一、铜基催化剂的合成方法铜基催化剂的合成方法众多，其中一些常用的方法如下：1.水热合成法水热法是目前最常用的化学合成方法之一。
一般来说，它用于制备无定形、晶态、多相、纳米、超晶格、超分子等晶体材料。
在合成铜基催化剂时，一般采用水热法合成铜氧化物，并用还原剂还原成铜基催化剂。
2.共沉淀法共沉淀法在金属催化剂的制备中也被广泛应用。
这种方法主要是利用该金属的盐在水中的亲和力极强的特性，使其与其他金属离子沉淀结合，从而实现催化剂的制备。
3.物理混合法物理混合法是将两种或两种以上的物质混合在一起的方法，从而形成一个新的化合物或材料。
在铜基催化剂的制备中，物理混合法是将还原剂和铜盐粉末物理混合，将混合后的物质加热，等待还原反应后，则可得到铜基催化剂。
二、铜基催化剂的催化反应铜基催化剂被广泛应用于有机反应中。
下面是一些铜催化反应的例子：1.铜催化的氧化反应铜基催化剂在氧化反应中发挥着重要作用。
例如，在烷烃、烯烃、炔烃等中，由于它们都具有 C–H 键，因此可以利用氧化反应将其转化为对应的醇、肟、酮等化合物。
铜基催化剂在这些反应中可以作为氧气的还原剂和氧化剂。
2.铜催化的羧酸酯化反应铜基催化剂可促进羧酸与醇反应，形成酯化产物。
相较于传统的酯化反应条件下需要较高的温度和强酸条件来促进反应的实现，铜催化的羧酸酯化反应在低温、无需强酸催化条件下就能高效地实现。
3.铜催化的偶联反应铜基催化剂在偶联反应中也起到了很重要的作用。
通常用于实现芳烃和炔烃之间的C-C键形成。
偶联反应在有机合成中是很重要且实用的方法，通常可以通过铜催化反应高效地实现。
三、结论铜基催化剂作为一种广泛应用于有机反应中的催化剂，其合成方法种类齐全，而且成本低廉，便于成批生产。
铜作催化剂（范文3篇）以下是网友分享的关于铜作催化剂的资料3篇，希望对您有所帮助，就爱阅读感谢您的支持。
《铜作催化剂范文一》一．概述铜基合成甲醇催化剂须经还原后才具有活性。
还原反应是一个强放热反应，反应式如下所示：CuO + H2 ==== Cu + H2O + 86.7KJ/mol因此，在还原过程中应特别注意控制催化剂床层温度，防止催化剂过热发生铜晶粒烧结而损害催化剂活性。
还原操作是开车过程中很重要的一个操作环节。
每炉催化剂活性的高低，除与催化剂自身的生产质量和装填质量有关外，很大程度上还取决于催化剂还原质量的好坏，它将对装置的生产能力产生长远的影响。
因此，必须严格、细致、认真地进行还原操作。
XNC-98型合成甲醇催化剂采用低氢（1%H2）还原工艺。
催化剂在还原过程中出水量约为催化剂重量的18×10-2～20×10-2，其中物理水3×10-2～5×10-2，化学水13×10-2～15×10-2。
如果还原气中含CO，则生成的水少些。
二．XNC-98型低压甲醇合成催化剂的组成、物性和技术指标1．外观颜色及形状:黑色有金属光泽的圆柱体2．外形尺寸，mm Φ5×（4.5～5.0）3．堆密度，kg/L ：1.35～1.45 4．侧压抗破碎强度，N/cm ：≥200 5．化学组成，（×10-2 m/m）：6．催化剂活性在本催化剂质量检验标准规定的活性检测条件下催化剂活性为：230℃时，催化剂的时空收率≥ 1.20kg/L h；250℃时，催化剂的时空收率≥ 1.55kg/L h。
7．催化剂使用寿命在正常条件下运行寿命为2年以上。
三．还原前的准备工作1．催化剂装填完毕后，应用清洁的空气（或氮气）将催化剂粉末从合成塔中吹除干净。
2．公用工程准备就绪。
3．循环气压缩机、合成气压缩机均已调试合格。
4．合成系统气密性试验合格。
5．合成系统的电器、仪器、仪表已调试合格，仪表已校准(合成塔进出口温度、压力及合成回路中各流量显示仪表必须严格校准)。
铜基催化剂的制备及性能研究催化剂是化学反应中的关键组分，能够加速反应速率、提高反应效率和选择性。
铜基催化剂因其合成简单，价格低廉，活性高，被广泛应用于有机合成、清洁能源等领域。
本文将探讨铜基催化剂的制备及其在有机合成反应中的性能研究。
一、铜基催化剂的制备铜基催化剂主要有两种制备方法：沉淀法和共沉淀法。
沉淀法的制备步骤如下：首先将铜盐和配体混合溶于水中，随后缓慢滴入碳酸氢铵或氢氧化钠的溶液；将混合物继续搅拌并升温至沸腾，然后还原剂（如氨水）加入混合物；将混合物过滤，并用水洗涤、醇洗涤干燥即可得到铜基催化剂。
共沉淀法的制备步骤如下：将Cu2+和剩余离子沉淀剂一起加入反应溶液中，通过共沉淀的方法将Cu2+还原成Cu1+；随后将配体溶解于有机溶剂中，再将之前还原的Cu1+通过沉淀的方式与配体溶液混合即可得到铜基催化剂。
二、铜基催化剂的性能研究铜基催化剂的晶体结构、物理性质、电子结构等对其催化性能具有重要影响。
常用的研究手段包括催化反应测试、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）、X射线衍射（XRD）和紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）等方法。
（1）催化反应测试催化反应测试是评价催化剂的性能与活性的一种重要方法。
铜基催化剂常用于氧化还原反应、偶联反应及加氢反应等有机合成反应。
例如，氧化还原反应中的铜基催化剂可以帮助催化剂的还原能力提高，从而提高反应效率；在偶联反应中，铜基催化剂的配体选择性能影响其对碳-碳键的活性，进而影响整个反应的选择性。
（2）HRTEMHRTEM是通过高分辨率的电子显微技术来研究晶体性质和表面形貌的一种方法。
利用HRTEM技术可以观察到独立的铜原子或铜原子簇等信息，该信息对分析催化剂的表面结构及离子交换等关键反应有重要意义。
例如，在铜基合金催化剂中，HRTEM技术可以清晰地观察到分布于合金体内的铜原子簇。
此外，与其他催化剂相比，铜基催化剂的表面形貌、结晶结构和晶面尺寸等特征对其催化活性有非常重要的影响。
铜基催化剂的制备方法及其载体与助剂-有机化学论文-化学论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——木材干馏、粮食发酵等是早期获取醇类的主要途径，产量较小，仅被用作医疗、饮食、香料、染料等日用品的生产原料或溶剂。
1923年，德国BASF公司最早开发了以CO和H2为原料，在10~30MPa压力和ZnO-CrO3催化体系作用下生产甲醇的工艺技术[1].目前，合成气制甲醇是仅次于合成氨技术的第二大规模催化反应工艺。
1966年，英国ICI公司成功开发CuO-ZnO系催化剂的低压合成法；1970年，德国Lurgi公司成功开发GL-104型CuO-ZnO 系催化剂的低压合成法；1972年，英国ICI公司成功开发ICI51-2型CuO-ZnO系催化剂的中压合成法。
随后各国还开发了MGC法、BASF法、Topsoe法，以及波兰、前苏联等国的低压法。
甲醇的大规模合成，推动了甲醇下游产业的快速发展。
在过去的几十年中，甲醇制汽油（MTG, 美国ExxonMobil公司）、甲醇制低碳混和烯烃（MTO,中国科学院大连化学物理研究所）、甲醇制丙烯（MTP,德国Lurgi公司）工艺相继开发成功，一定程度上缓解了石油资源紧张的形势，尤其是在中国这样缺油、少气、多煤的国家，其重要性尤为突出。
除甲醇外，乙醇、乙二醇等低碳醇在现代化工过程中也得到了广泛应用，尤其是消耗量较大的燃料生产和聚酯纤维加工行业，对醇类的需求量与日俱增。
低碳醇类作为燃料具有减少温室气体排放、减少有毒物质排放、提高能源效率和降低燃料成本的独特优势[2].以CO、羧酸、脂类等为原料，在催化剂作用下加氢生产低碳醇，引起了广泛关注和研究。
羰基加氢反应要求催化剂具有较高的催化活化C=O键和氢键的能力。
可以活化氢键的金属包括钴（Co）、镍（Ni）、铷（Rb）、铑（Rh）、钯（Rb）、锇（Os）、铱（Ir）、铂（Pt）、钪（Sc）、钛（Ti）、锆（Zr）、铜（Cu）等[3].Cu基催化剂还具有很弱的C-O断键能力和形成C-C的能力，对生成石蜡的活性较低，因此表现出了较高的醇类产物选择性[4-6].金属催化剂中，金属的晶体结构和电子结构会影响表面反应类型和吸附性能，从而影响催化剂活性和产物选择性。
此外，在催化剂开发过程中，金属的种类、载体的类型、助剂的作用以及金属价态的控制也都将影响到所制备催化剂的性能。
在本文中，笔者着重介绍近年来CO、羧酸或脂类加氢Cu基催化剂的研究进展，系统讨论催化剂的制备方法、载体和助剂的选择对催化剂活性和产物选择性的影响。
1 铜基催化剂的制备方法1.1沉积法BASF最早开发的甲醇合成催化剂为Zr-Cr体系，活性较低，因此操作过程需要高温高压（320~420℃，25~35MPa），生产成本较高。
后期ICI和Lurgi公司开发的Cu-Zn-Al催化剂，活性显着提高，同时有效降低了甲醇生产过程的温度和压力（220~280℃,5~10 MPa），推动了甲醇生产长周期、低能耗、低成本运行。
目前，大规模甲醇工业生产仍然使用Cu-Zn-Al体系催化剂。
生产Cu-Zn-Al催化剂采用的方法通常是沉积法。
沉积法是通过将金属盐溶液与沉淀剂混合，在形成金属沉淀物质的过程中实现活性组分与载体结合。
在制备过程中影响催化剂性能的主要包括沉淀方式、沉淀剂的选择、沉淀温度、pH值、老化条件、焙烧条件等。
传统的沉淀方式主要有正加法（Sequentialaddition）、反加法（Reversed addition）、两步法（Two steps）、并流法（Concurrent flow）和分步沉积法（Fractional step）。
采用不同沉淀方式所制备的催化剂中Cu的物相和结晶度不同，并最终影响催化性能。
Kim等[7]考察了正加法在Cu基催化剂制备中的应用，通过将沉淀剂（NaOH或Na2CO3溶液）加入Cu、Zn、Al的硝酸盐溶液中制备的具有纳米尺寸的Cu基催化剂，在醋酸、丁酸加氢反应中表现出较高的活性和目标醇类产物选择性。
Nagaraja等[8]使用正加法制备了MgO负载的Cu基催化剂，并用于糠醛加氢制糠醇的反应中。
与MgO、CuO直接混合或浸渍法相比，使用沉积法制备的Cu/MgO催化剂Cu粒径较小，分散度更高，具有更高的催化活性和糠醇选择性。
Yuan等[9]使用并流法制备了用于甘油加氢制1,2-丙二醇的Cu0.4/Mg5.6Al2O8.6-CP催化剂体系。
制备该催化剂时，先制备A、B 2种溶液，其中A为Cu、Al、Mg的硝酸盐溶液，B为Na2CO3和NaOH的混合溶液；二者在搅拌条件下并流混合后，经老化、洗涤、焙烧、成型等步骤得到催化剂。
所制备样品的Cu分散度明显优于使用浸渍或离子交换制备的样品，在催化甘油加氢反应中表现出优越的催化性能。
国海光等[10]采用沉积法制备Cu基甲醇合成催化剂时，研究了并流、反加、正加以及分步沉淀方法对Cu/Zn/Al2O3催化剂性能的影响，其结果列于表1.结果表明，采用分步沉积法制备的催化剂的活性要比传统并流共沉积法及其他沉积法的高。
这主要是由于采用分步沉积法制备的催化剂中，CuO和ZnO具有更高的分散度，因而增强了Cu、Zn之间的协同作用。
李国琨等[11]通过使用两步沉积法生产的XNC-98甲醇合成催化剂目前已推广至多家甲醇生产企业。
在该制备方法中，第一步制备纳米级的Zn-Al尖晶石，以此作为载体，然后将Cu活性相均匀地负载到载体上。
所制备的催化剂中Cu晶粒的粒径小、分散度高，活性相和载体间紧密结合，形成更多的固熔体。
XNC-98催化剂在实际应用过程中运行情况良好，催化剂从活性、产物选择性和稳定性方面均表现良好，运行时间超过46个月，未出现明显的结蜡现象。
表2为XNC-98催化剂与国内外其他同类催化剂性能的比较。
【1】Wang等[15]开发了原位一步共沉积法制备用于草酸酯加氢制乙二醇反应的Cu/SiO2催化剂。
以水和一定量乙醇混合物作溶剂配制铜氨溶液，并将pH值调整至12~13,在缓慢搅拌下，将正硅酸乙酯滴加到铜氨溶液中，在室温（约20℃）下持续搅拌、老化、溶液蒸发，制备成催化剂。
与传统两步法（先制备载体，然后通过浸渍或沉积将Cu负载于载体表面）制备的Cu/SiO2催化剂相比，原位一步法制备的样品具有较大的比表面积和多级分布的孔道结构，改善了孔道内的扩散，同时提供了更多的活性位点，因此表现出更高的催化活性和乙二醇选择性。
尿素是草酸酯加氢Cu基催化剂制备过程中常用的沉淀剂[16].Wang等[17]在制备用于草酸酯加氢Cu/SiO2催化剂的过程中，还考察了尿素沉淀剂对所制备样品催化性能的影响。
借助于尿素在溶液中的缓慢水解，所制备的催化剂样品比表面积大，活性组分Cu粒径较小，而且分散均匀。
此外，以尿素为沉淀剂制备草酸酯合成催化剂的过程中，杨亚玲等[18]、梁方毅等[19]系统考察并优化了焙烧温度、Cu盐溶液浓度等条件，在优选条件下制备的样品催化性能优异。
沉积法还被应用于CO2制高碳醇[20]、甘油加氢制1,2-丙二醇[21]、合成气制低碳混合醇[22]、合成气制乙醇或高碳醇[23]等反应的Cu基催化剂的制备，是一种最常见的金属催化剂制备方法。
1.2浸渍法浸渍法是固体催化剂制备方法之一。
它是将一种或几种活性组分通过溶液浸渍负载于载体上的方法。
活性组分通常来源于金属盐类溶液，浸渍过程中盐溶液进入载体的毛细管中，除去过剩的溶液，再经干燥、焙烧和活化制备成催化剂。
浸渍的方式可分为等体积浸渍和过量浸渍。
通过浸渍法制备的催化剂活性组分分散在载体表面，具有利用率高、成本低、生产方法简单易行、生产能力高等优点。
Yang等[24]以Al2O3为载体浸渍硝酸铜和硝酸锌溶液，制备了Cu-Zn-Al体系甲醇合成催化剂，考察了焙烧温度、还原温度、Cu 负载量、Cu/Zn摩尔比等因素对所制备催化剂性能的影响。
结果表明，Cu负载量为5%（质量分数），Cu/Zn摩尔比为1的样品经过适度的焙烧、还原和钝化后，在催化低温甲醇合成反应中表现出较高的催化活性和稳定性。
在催化肉桂醛加氢制肉桂醇的反应过程中，Chambers等[25]考察了浸渍法制备的Cu/SiO2催化剂的性能。
结果表明，制备方法会影响催化剂中Cu粒径的大小和价态，并最终影响催化肉桂醛转化活性和肉桂醇的选择性。
Weiner等[26]使用浸渍法制备了Cu基催化剂，并应用于醋酸加氢制乙醇研究中。
在反应温度为125~350℃、反应压力为10 ~3000kPa、H2/醋酸摩尔比为4的条件下，以质量分数为5%~40%的粗醋酸为原料，醋酸转化率高达90%,乙醇选择性在60%以上。
1.3蒸氨法==蒸氨法是通过将Cu的盐溶液和氨水混合形成铜氨溶液，然后加入载体，经老化后直接升温干燥，蒸除水分，同时使样品中的氨分解，最后经还原得到催化剂的制备过程。
该方法最早由Miyazaki 等[27]应用于草酸酯加氢制乙二醇的Cu基催化剂的制备。
Yue等[28]使用蒸氨法制备了Cu基催化剂，并应用于草酸酯加氢反应。
研究表明，采用蒸氨法制备的催化剂内活性组分Cu的分散度较高，在温度200℃、压力2.5MPa、空速16h-1、氢/酯摩尔比为80的条件下，草酸二甲酯完全转化，产物中的乙二醇选择性可达95%.Yin等[29]和Chen等[30]也采用蒸氨法制备了用于草酸酯加氢的Cu基催化剂，考察了沉淀温度和蒸氨温度对Cu/SiO2催化剂结构、孔道分布、Cu分散度以及催化性能的影响。
研究表明，提高初始沉积温度可以有效增加催化剂的比表面积。
作者认为，这是由于形成了层状的硅酸盐（CuSi2O5（OH）2），为Cu的负载提供了更多表面的结果。
蒸氨温度偏低会导致Cu沉积不完全，较高的蒸氨温度可以提高Cu的负载量。
在一定程度上，随着蒸氨温度的提高，催化剂较大的介孔（18.3nm）数量减少，尺寸为3.0和11.1nm的2种介孔孔容增加，同时催化剂比表面积增大，催化活性和乙二醇选择性均得以提高。
李竹霞等[31]对比了蒸氨法和沉积法制备的Cu基催化剂的性能。
实验表明，在沉积法制备Cu基催化剂的过程中，加入沉淀剂碳酸铵即生成淡蓝色的碳酸铜沉淀，硅胶溶液则先生成溶胶，随后才形成沉淀，两相得不到充分接触的机会，导致活性相Cu在载体内分散不均匀，在干燥和焙烧过程中Cu颗粒容易烧结聚集，分散度较差；使用蒸氨法制备催化剂时，氨水、硝酸铜、硅溶胶形成的混合溶液中先形成铜氨络合物，在搅拌和蒸氨过程中可以与硅胶充分混合，形成的CuO均匀地分散在硅溶胶中，从而得到高分散的Cu基催化剂。
1.4离子交换法离子交换法是借助于液相中离子和固相中离子间所进行的一种可逆化学反应，通过离子交换的形式将一种离子负载到载体中的方法，在水的纯化、负载型固体催化剂制备方面应用广泛。
