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制备了Cu-Zn-Al(45/50/5)催化剂(Cat)和Cu-Zn-Al-Li(40/50/5/5)催化剂(Cat-Li),并将其分别用于由 CO/H2和CO2/H2合成甲醇。诸如TPD、TPR、TPSR、脉冲、CD3I-捕获、同位素标记、EPR及原位DRIFT等技术和方法被用来表征这两种催化剂及研究反应机理,对处于去氢、含氢及含氧态催化剂进行了对比研究以期阐明表面氧和表面氢对CO2和CO活化所起的作用。提出了一个由甲酸根和甲醛氢化及甲醇氧化结果为证的CO/CO2氢化机理。由于通过Li+取代CuO晶格的Cu2+形成的氢空位,在Cat中添加Li+改善了甲醇合成活性。CO2能被一捕获的电子(F-中心)活化,生成的CO2能容易地被氢化成甲酸根和亚甲基双草酰,后者分解生成H2CO和表面氧。CO能被表面氧活化,生成的CO2将遵循CO2氢化的途径。在CD3I-捕获的实验中,我们捕获了表面氧。在无表面氧时,CO可能直接氢化成甲酰基,即CO2氢化中的一途径。由亚甲基双草酰产生的H2CO表面模型可能与由甲醛吸附或CO氢化生成的H2CO表面模型不同。rn