转化合成气,制取低碳醇是C1化学的重要课题。低碳醇不仅可以作为基础的化工原料和燃料,而且可以作为汽油添加剂,改善汽油的辛烷值,提高汽油的燃烧效率,因而具有重要的应用前景。在所有制取低碳醇的催化剂中,钼基催化剂被认为最有前途的催化剂之一。因为相比其他类型的催化剂,其具有抗硫中毒和不易积碳的特点。本课题组在以往的研究中发展了一种高活性的K-Co-Mo合成醇催化剂。本论文在此基础上,采用不同的还原气对催化剂进行活化处理。采用XRD、XAFS、DRIFTS技术研究了氧化态和还原态催化剂的结构和表面吸附态,并结合低碳醇合成活性测试结果,探究了催化剂的活化机理。论文主要内容与结论如下：(1)利用溶胶-凝胶法结合等体积浸渍合成了活性炭负载的K-Co-Mo催化剂,分别采用纯氢、纯CO和合成气对催化剂进行还原活化。利用自行设计搭建的高压微反固定床装置对催化剂CO加氢合成醇性能进行评价。测试结果表明对于不同气氛还原的催化剂,最佳还原温度均为623 K。CO还原后的催化剂CO转化率和醇的时空产率最低。纯氢还原的催化剂CO转化率最高,但醇的选择性最低。醇的产率相比CO还原的样品略高。合成气还原的催化剂具有最高的醇时空产率和醇选择性。(2)还原后催化剂组分主要以非晶态形式存在。不同还原气氛导致形成不同的活性物种。纯氢具有最强的还原能力,导致催化剂表面生成较多的低价态Moψ+(0<cp<2)物种和Co金属,其是CO解离和加氢的活性位,导致反应中间体加氢活性过高,促进了烃产物的生成,降低了醇的选择性。相比之下,CO具有最弱的还原能力,表面物种主要是Mo4+和Co2+氧化物,CO解离能力较弱,降低了CO的转化率和醇的时空产率。合成气的还原能力介于H2和CO之间,还原后催化剂表面形成丰富的八面体配位的Moδ+物种和多种价态的Co物种。这些物种通过协同作用,平衡了CO解离、加氢和CO插入反应的活性,因而促进了醇产物的生成。