费托合成反应是利用催化剂将H2和CO转化成清洁燃料和化工产品的过程,在众多产物中C2+醇以其良好的应用前景引起了广泛的关注。以Cu-Fe基催化剂为代表的改性费托合成催化剂同时具有利于醇生成和利于碳链增长的两种不同的活性中心,在合成气制C2+醇反应中有着明显优势。但是铁基催化剂副产物较多,反应体系极为复杂,Cu-Fe基催化剂上含氧化合物的生成机理现在还没有达成共识。本文以Cu-Fe基催化剂为研究对象,制备了不同锰含量的Cu-Fe基催化剂,并利用程序升温还原(TPR)、程度升温脱附(TPD)、原位漫反射红外(DRFTIR)和化学捕获等表征手段研究了锰助剂对催化剂活性和催化剂表面基团的影响,并进一步探究了费托合成反应中含氧化合物的生成机理。实验结果表明,在Cu-Fe基催化剂中适量添加锰可以提高催化剂对CO的吸附能力,还可以促进酰基基团的生成;但过量的Mn会抑制CO的吸附。吸附在碳化铁上的一氧化碳在反应过程中生成亚甲基,增加碳链增长的概率。在反应过程中存在两种碳链增长的方式:一种是反应生成的甲醇被氧化成甲酸基团,并继续反应生成更高碳数的酸,加氢生成对应的醇,酸酐基团是这个过程的重要中间产物;另一种是CO插入表面烃基和金属之间生成酰基,酰基再加氢生成对应的醇。加入Mn助剂可以促进第一种碳链增长方式。Mn的添加导致催化剂反应活性升高,总醇选择性降低,但产物中C2+醇的含量提高。