Page 27 - 《精细化工》2023年第2期
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第 2 期 郭海礁，等: MOFs 材料在 CO 2 加氢制甲醇催化剂中的应用 ·249·
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的四方相 ZrO 2 ，并且具有大量的 Cu -ZrO 2 界面。
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Cu -ZrO 2 界面是催化剂性能良好的主要原因。王艳秋
等 [46] 同样以 UiO-66 为前驱体，将铜纳米粒子负载在
MOFs 材料孔隙内，之后通过煅烧形成一种新型
Cu-ZrO 2 纳米复合催化剂，通过调节煅烧温度和活性
金属粒径优化 Cu-ZrO 2 活性界面，结果表明，当 Cu/Zr
物质的量比为 0.5，焙烧温度为 400 ℃时，获得的催化
剂 CZ-0.5-400 性能最佳。CZ-0.5-400 催化剂在 280 ℃
和 4.5 MPa 的反应条件下，甲醇的 TOF 为 13.4/h，甲
醇时空产率为 587.8 g/(kg cat·h)，CO 2 转化率为 12.6%，
甲醇选择性为 62.4%。原位漫反射傅里叶变换红外光
谱（DRIFTS）和 XPS 测试表明，该催化剂的良好活
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性主要是因为 Cu -ZrO 2 界面含有大量 的 Cu ，
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Cu -ZrO 2 界面是 CO 2 加氢制甲醇的活性中心，起到了
将在 Cu 表面解离的活性氢传输至 ZrO 2 的作用（图 7）。
图 6 CH 3 OH 的 STY 与反应时间的关系（a）；甲醇选择
性与反应时间的关系（b）；MOF 中的封装活性位
点和表面位点在 CO 2 加氢中的功能（c） [41]
Fig. 6 STY of CH 3 OH vs. reaction time on stream (a);
Selectivity of product vs. reaction time (b);
Schematic showing the encapsulated active sites in
MOF and the functions of the various surface sites
in catalytic CO 2 hydrogenation (c) [41]
3.1.2 MOFs 材料作为前驱体
LIU 等 [45] 通过原位重构尺寸受限的 Cu@UiO-
66，制备了一种三维多孔骨架结构，且具有活性、
选择性和稳定性铜催化剂。
其中，性能最佳的 Cu-0.5-300〔0.5 和 300 分别
为 Cu/Zr 物质的量比和催化剂合成温度（℃）〕催化
剂在 260 ℃、4.5 MPa 下 CO 2 的转化率为 13.1%，
甲醇选择性高达 78.8%，甲醇时空产率（STY）为
796 g/(kg cat ·h)。该催化剂良好的性能得益于丰富的
Cu-ZrO x 界面和稳定的 3D ZrO x 框架。在反应过程
中，原位生成的 ZrO x 物种由不稳定的 Zr 氧化物簇
（UiO-66 的构建单元）或非晶态 ZrO 2 演化为稳定
