将合成气转化为液体燃料、烯烃、芳烃和低碳醇等高附加值化学品,是化石能源清洁高效利用的重要途径。其中,低碳醇是指碳数在二及以上的直链醇,由于其在燃料添加剂、清洁剂、润滑油和塑化剂等行业中有重要应用与发展潜力,受到人们的广泛关注。虽然该领域近年来取得了较大发展,但目前仍无能够满足工业应用的催化体系。本学位论文以费-托合成钴基催化剂为母体,围绕如何提高催化剂醇选择性（Selectivity of alcohols,简写为SROH）这一关键科学问题,采取多种策略,构建了三种改性型钴基催化剂,即基于LaCo1-xMnxO3钙钛矿前驱体的La-Co-Mn催化剂,Ga改性的活性碳负载钴基催化剂和以Mo2C为基体的CuCO-MO2C三元催化剂,通过对催化剂的性能测试和谱学表征,深入探究催化剂结构和催化性能之间的关联,取得了以下主要结果。（1）采用柠檬酸络合法,制备LaCO1-xMnxO3钙钛矿,将其作为催化剂前驱体,制备用于合成气制低碳醇的改性型Co基催化剂,重点考察Mn的引入对催化剂结构和催化性能的影响。研究发现,Mn的引入能够提高催化剂醇选择性,其最优组成LaCo0.9Mn0.103衍生催化剂的醇选择性,两倍于对比样品LaCoO3衍生的催化剂。表征结果表明,钙钛矿前驱体在还原预处理过程中其结构会坍塌,分解为La2O3,MnO,Co0以及部分未还原的CoO等,作为实际催化剂的组成。添加剂Mn对催化剂结构和催化性能的影响主要分为两方面,一方面,在还原过程中,Mn将迁移到Co物种表面,而过多的Mn将对Co进行覆盖,不利于Co物种的暴露,降低Co物种分散,抑制其还原,最终导致催化剂的CO转化率降低;另一方面,根据XPS和TPR-MS表征的定量分析,可以发现,少量Mn的引入可促进反应过程中Co2C的生成,提高催化剂中Co2C/Co0的比例。结合文献共识的Co2C能够作为非解离吸附CO活性位,它的存在能够促进醇的生成,本论文推测,LaCo1-xMnxO3衍生的催化剂中,Mn对醇的促进作用主要归因于Co2C含量的增加,醇生成的活性位为Co2C-Co0双活性位。（2）浸渍法是制备负载型催化剂常用的方法之一,具有操作简单、成本低、金属利用率高等优点。催化剂中主金属、助剂和载体间的相互作用将会对催化性能产生影响。为此,本论文采用浸渍法构建第二个改性型Co基催化剂,即将Ga作为促进剂引入到Co/AC,考察Ga对催化剂结构和催化性能的影响。研究发现,Ga的引入能够有效促进醇的生成,其醇选择性在15Co-2.5Ga/AC达到最大值30.3 mol%,远高于对比样品15Co/AC的17.0mol%。TPR表征结果表明,Ga的引入主要抑制Co3O4的第二步还原,即CoO→Co0。还原后催化剂的XPS定量分析结果表明,Ga的引入能够调控样品表面Co物种的分布,提高Co2+含量。在排除该体系催化剂在反应过程中Co2C的生成以及CoGa合金形成后,本论文提出Co0-Co2+双活性位导致醇的生成。其中,Co2+作为CO非解离吸附活性位。Ga引入促进醇的生成,可归因于Co2+含量的增加。（3）基于CuCo双金属体系具有优异低碳醇选择性的优点,本论文以Mo2C为基体,构建CoCu-Mo2C三元体系,考察Mo2C对催化剂结构和催化性能的影响。结果表明,Mo2C的引入虽然增强水煤气变换活性,CO2选择性高达30 mol%左右,但其不仅能增加催化剂CO转化率,也明显提高了醇的选择性。最优组成10Co1Cu1-Mo2C在CO转化率为26.0 mol%条件下,其醇选择性可达40.9 mol%。通过一系列对比实验可以发现,该体系不是单纯的过渡金属掺杂的Mo2C基催化剂,而是CoCu-Mo2C三元体系,所表现出的优异催化性能,可归因于Cu,Co和Mo2C三者间的强相互作用和协同效应所致。