低碳醇是指C₂₊醇类的混合物,不仅是重要的化工原料,还可直接替代燃料或作为含氧添加剂使用,应用前景广阔。基于我国“贫油、少气、煤炭资源相对丰富”的资源结构特点,开发合成气直接制取低碳醇工艺是推动煤炭清洁高效利用,实现我国能源结构多样化的有效途径之一。然而,低碳醇合成反应产物繁多、机理复杂,其高性能催化剂的开发成为学者们关注的热点与难点。近年来,Co⁰与Coⁿ⁺物种的协同作用被认为是提升催化剂低碳醇收率的关键。本文通过构建不同形式的碳硅复合载体,探讨载体中碳物种对钴颗粒尺寸及价态分布的影响规律及其作用机制,并对其合成气直接制取低碳醇催化性能开展研究。利用氧化石墨烯（GO）独特的片层结构和表面化学性质对有序介孔硅载体（OMS）进行改性,成功合成了不同GO掺杂量的碳硅复合载体并制备相应钴基催化剂。实验结果表明,GO掺杂可有效调控碳化后催化剂表面钴物种分布,3wt.%GO掺杂的钴基催化剂反应性能最佳,其醇类选择性可达43.3%。GO不仅提高了钴物种的分散度,而且能够作为供电子体,增强钴物种对CO的吸附和解离能力,促进碳化钴物种的生成,进而提升反应活性及醇类产物选择性。但当GO加入量过多时,片层堆叠会覆盖一部分活性位点并削弱其供电子能力,导致催化性能略有下降。为进一步探讨金属-载体相互作用对催化剂活性物种分布及其催化性能的影响规律,将碳层均匀涂覆在OMS规整孔道内,成功制备了不同碳层厚度C/OMS复合载体负载的钴基催化剂。实验结果表明,少量碳层涂覆可显著提高催化反应活性与醇选择性,并提高C₂₊醇分布。Co/10C/OMS催化剂C₂₊醇时空收率可达23.7 mmol/(g_cat·h)。碳层涂覆厚度不仅影响活性物种的分散情况,同时可调节金属-载体间的相互作用。适宜的碳层涂覆有助于载体表面钴物种的碳化,提高Co²⁺/Co⁰比例,从而有效提高催化剂醇类产物选择性。