《表2 样品的H2-TPR谱图中H2消耗量》

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《Zn引入对DME合成催化剂性能的影响》

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样品的H2-TPR谱图如图3（a）所示。由图3（a）可以看出，因为Zn在700℃以下不还原[16]，所以图中看到的均是Cu还原峰，经Gaussian拟合得到3种拟合峰（α、β和γ），对应不同CuO物种的还原过程。α峰与高分散CuO有关，β峰与大块CuO有关，γ峰与渗透到载体骨架中的CuO有关[17-18]。含Zn的催化剂CuO物种还原峰向高温方向移动，α峰面积明显增加，β峰面积明显减少，γ峰温度向低温方向移动，面积明显增加，说明Zn引入明显影响了催化剂中CuO物种还原性能。Zn引入使得一部分大块CuO向高分散CuO转变。而γ峰温度向低温方向移动，表明渗透到载体骨架中的Cu受到Zn影响而变得容易还原。另外，Cu物种变得容易还原还与H2在铜锌界面上的分解传递有关[12]。样品的H2-TPR谱图中H2消耗量如表2所示。Cu/Al2O3和Cu/Zn/Al2O3催化剂的H2总消耗量分别为4.25mmol/g和3.63 mmol/g，与ICP测出的Cu含量需消耗H2的理论值（4.3 mmol/g和4.0 mmol/g）基本相符，表明在还原温度范围内催化剂中Cu物种被完全还原。根据H2-TPR结果，将样品在400℃还原，并用XRD对还原后样品进行表征，结果如图3（b）所示。由图3（b）可以看出，在2θ=43.2、50.3°和73.9°处显示了Cu特征衍射峰（JCPDS 70-3039），但Cu/Zn/Al2O3催化剂还原后样品中Cu衍射峰更加弥散，说明Cu/Zn/Al2O3催化剂还原后Cu颗粒更小。文献[19]中报道Zn可以提高铜分散度，阻止催化剂还原时Cu聚集，减少Cu颗粒尺寸。很明显，Zn引入催化剂形成了Cu3Zn3Al2（OH）16CO3·4H2O相，焙烧过程中Zn有效地阻止了CuO聚集，还原过程中，因为Zn的隔离使得Cu很难聚集，从而增大了Cu表面积和分散度（如表1所示）。甲醇主要在Cu位点上产生，而Cu表面积和分散度的增大会增加Cu位点数量，有利于甲醇合成[20]。