随着工业化进程的加剧,能源危机和环境问题日益凸显。研究用于合成气一步法制备甲酸甲酯和CO催化氧化反应的安全、廉价、可靠、高效的Cu催化剂对于化石能源合理利用、减轻污染、降低能耗和新能源的开发有着重要作用。本文采用了空气介质阻挡放电对铜-锌碱式碳酸盐、碱式碳酸铜等物质进行处理,有效地将其分解成为相对应的氧化物。介质阻挡放电具有电子能量高、电场强度高、易形成自由基和准分子等特点,因此采用介质阻挡放电法制备的氧化铜及氧化铜-锌在形貌、颗粒大小等方面都不同于常规焙烧制备的催化剂。对介质阻挡放电法制备的CuO-ZnO的表征显示,催化剂颗粒粒度更小更均匀;Cu元素易于在表面上富集,并且在反应中更易于被还原为Cu2O;原位漫反射红外研究则显示其在还原后,有更强的氢化甲酸基生成甲氧基的能力。实验证明,利用介质阻挡放电法制备的CuO-ZnO在合成气一步法制备甲酸甲酯的反应中具有较好的催化性能。使用介质阻挡放电分解碱式碳酸铜制出了六边形薄片结构的CuO;进一步结合NaHCO3洗涤处理后,获得了CuO纳米线。这一结果预示着介质阻挡放电分解法可以成为制备纳米颗粒并控制其形貌的一种新方法。CuO纳米线在220℃即能够将CO完全催化转化为CO2,连续反应更是显示出其具有高度的稳定性。这与其特殊的形貌,具有很强的吸附O2能力,易于转化为Cu+的同时又能长期在反应条件下维持其价态有密不可分的关系。通过对介质阻挡放电的特性进行研究,可以认为:采用介质阻挡放电分解法最关键的因素是电子轰击,而强电场及磁场则是改变生成物形貌的重要原因,同时放电中产生的臭氧改善了样品吸附氧的能力。这些因素的共同影响使介质阻挡放电分解制备的催化剂比常规焙烧制备出的催化剂拥有更为突出的催化能力。