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随着全球工业发展和人民生活水平的提高,高碳醇的需求量日趋增大,但传统的高碳醇生产工艺路线能耗高、成本高、污染大。通过合成气一步法制备的高碳混合醇,具有原料价赚易得、合成路线简单、产物分离容易、环境友好等优点,符合低能耗、低污染、节能环保等要求,顺应新时期国家需求及节能环保要求,具有潜在的工业应用前景。本文重点考察了炭载体（椰壳活性炭（SAC）、煤质活性炭（CAC）、高比表面积石墨（HSAG））及其改性处理、碱金属助剂（Na、K、Cs）和稀土金属助剂（La、Ce）对15Co/C催化剂制备高碳醇的CO转化率和醇选择性的影响,并通过XRD、TPR、CO化学吸附、N2-物理吸附等表征手段,对催化剂的构效关系进行了研究,得到以下结果。1、研究了椰壳活性炭、煤质活性炭和HSAG炭载体及其硝酸处理改性对15Co/C催化剂制备高碳醇性能的影响。研究结果表明,椰壳活性炭为载体的15Co/AC催化剂醇的选择性为19.9%,而CO转化率为25.4%;煤质活性炭负载的15Co/AC催化剂,硝酸处理后比未处理的CO转化率从8.2%增加至31.4%,ROH的选择性从33.6%降至13.7%;HSAG为载体并经硝酸处理后制备的15Co/HSAG催化剂的CO转化率为87.3%,而醇的选择性只有4.5%。通过系列表征发现,椰壳和煤质活性炭具有丰富的微孔结构和较大的比表面积,而HSAG是平面结构,比表面积较小,经硝酸处理后比表面积更小。而相应的催化剂CO转化率却很高,说明载体的比表面不是影响钴基催化剂CO转化率的原因。煤质活性炭表面S元素的存在是催化剂CO转化率低的主要原因,而反应前后活性中心粒径的长大是活性炭负载的催化剂CO转化率低的另一个原因。HSAG载体较强的电子传递能力是其负载的催化剂CO转化率高的原因。H2-TPR和In-situ XRD的研究结果表明,椰壳活性炭和HSAG负载的催化剂表现出相同的还原性能,还原过程分为Co304还原为CoO和CoO还原为Co两步,在反应过程中椰壳活性炭负载的催化剂较易形成生成醇的活性中心碳化钴,而HSAG载体上很难形成Co2C,这是椰壳活性炭和HSAG负载的催化剂醇选择性差别较大的原因。2、研究了Na、K、Cs碱金属助剂对15Co/HSAG催化剂制备高碳醇性能的影响。结果表明,碱金属的添加均降低了催化CO的转化率,而Cs助剂可以显著提高醇的选择性以及高碳醇的分布。添加碱助剂的15Co/HSAG-4.6中Co的分散度增加,晶粒尺寸减少,但碱金属助剂会抑制催化剂的加氢活性,导致催化剂CO转化率下降。催化剂表面酸性会导致一些副产物尤其是醇脱水,而碱金属对表面酸性的改性可以抑制副产物,促进链增长、提高醇的选择性。3、研究了 La、Ce稀土金属氧化物对15Co/HSAG-4.6催化剂性能的影响。结果表明La、Ce助剂均降低了催化剂的CO转化率,Ce可以提高醇中高碳醇的选择性。