摘要：
CO2的利用与转化对循环经济的发展具有重要的意义，从而引起了世界各国的关注。在CO2加氢的众多产物中，甲醇作为其中的一个重要产物，近年来引起了广泛的研究。相对甲醇来说，从CO2加氢得到乙醇及更高碳的醇研究较少。然而乙醇的用途更为广泛，其在有机合成，医疗卫生，食品工业，农业生产，国防工业等方面都具有极为重要的应用。从二氧化碳加氢得到乙醇比得到甲醇具有更重要的意义。金属氧化物构筑的介观催化剂被用于CO/CO2加氢反应中，它的活性和对产物的选择性依赖于催化剂的载体。[1]
- 金属氧化物催化剂介绍
金属氧化物催化剂[2-5]参与了大多数工业催化过程。它们包括简单的氧化物，如二氧化硅、氧化铝、粘土、沸石、二氧化钛、氧化锆、ZnO，以及多孔和中孔多孔金属氧化物，或复合氧化物，如Keggin或Dawson型的多金属氧酸盐(POMS)，磷酸盐(如(VO)2P2O7，FePO 4，二氧化硅磷酸(SPA))，多组分混合氧化物(Moly)硼酸盐、锑酸盐、钨酸盐、MoVTe(Sb)NbO等)、钙钛矿和六铝酸盐。其中有些与MO6(M=Mo，V，Te，Nb等)的具体安排相对应。八面体n如图1。
这些金属氧化物[6-7]具有特定的性质，如酸度（Lewis或/和Brnsted类型）、碱度、氧化还原特征（当存在过渡金属离子时），从而导致特定的催化PRO。十来岁。它们也是金属（单金属或多金属）催化剂、加氢脱硫催化剂（CoMoO4-、NiMoO4-、NiWO4-基）、脱NOx和脱SOx反应的基础，如钙钛矿或铈基掺杂氧化物。主要催化领域包括氧化（选择性或总）、酸和碱催化、光催化、去污染和生物质转化。金属氧化物有时被简单地用作活性相的载体，如二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝、介孔氧化物、多金属氧化物等，它们可能由于协同作用而影响催化性能。由于金属氧化物与载体的相互作用而产生的自组织、电子电导率或/和热导率效应。
2.一氧化碳、二氧化碳催化加氢
关于一氧化碳或二氧化碳加氢反应，前者在传统上与费托合成反应有关，主要提供非石油依赖的烃类产品，也可经由成熟的甲醇中间体合成技术，通过 MTG、MTO、MTP 等过程实现油品、烯烃和芳烃的生产。近年来由甲醇通过 MTO 和 MTP 等过程生产烯烃或芳烃具代表性的是大连化物所刘中民团队与中国石化上海石油化工研究院的工作。另外，通过氧化物与分子筛物理混合的催化剂将合成气直接转化成高含量的烯烃和芳烃产物的研究近年来取得长足进步，以大连化物所包信和[8]以及厦门大学王野[9]团队的工作为代表，他们采用组成相似但各有特点的催化剂体系，使得合成气先在 Zn-Cr-O 或 Zn-Zr-O 等复合氧化物上合成中间体，中间体经分子筛催化转化形成烯烃、芳烃等。这方面的进展极为重要，为历经上百年的合成气转化研究工作带来了新的内容，如在催化剂设计理论上开始认识到空间分隔的不同反应中心之间的配合并非越近越好等[10]。上述反应，不遵循传统费托合成的反应机制，催化剂组成是以铜、锌与分子筛为主组成的双功能体系。这方面的研究进展，还促进了对历经几十年研究的 Cu-Zn-Al 催化剂的活性中心的新的认识[11]。5二氧化碳加氢反应的研究近年来受到人们广泛重视，有许多工作发表在高影响因子学术期刊上[12]，通常认为，这与可持续发展的要求，以及有关二氧化碳产生温室效应的理论影响有关。本文认为，二氧化碳加氢与一氧化碳加氢反应具有相似的意义。见如下反应：
2H2 CO H2O (g)---3H2 CO2 41.2kj/mol
2H2 CO H2O (l)---3H2 CO2 0.4kj/mol
这意味着二氧化碳加氢与一氧化碳加氢反应的原料相差一个热效应很小的水气变换反应，在较成熟的水气变换反应配合下，二氧化碳与一氧化碳加氢的化学能转化效果相似。根据简单计算即可得到，以燃烧热为指标，一氧化碳与二氧化碳经加氢反应转化为甲醇或乙醇时，原料气中所蕴涵的化学能转入产物中的效率均可达到 85%以上，即二者的化学能利用效率是相似的，尽管表面上看，二氧化碳加氢反应需要多消耗一分子氢。我们也许可以在此就二氧化碳的催化转化利用问题提出以下原则：1）需要使用二氧化碳为原料； 2）以二氧化碳为原料比一氧化碳能给出更好的结果；3）作为储能反应，将二氧化碳转化成易于保存
并易于在后续过程释放能量的分子。
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