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在中国，煤炭的开发和利用在促进社会发展的同时造成了环境污染，因此，有必要发展煤炭的清洁和高效利用。通过催化转化煤基合成气得到的混合醇（主要是C2+醇）可以用作清洁燃料和其它化工产品，为高效利用煤等不可再生资源提供了方案。然而，目前尚缺乏用于混合醇合成(HAS)的稳定和有效的催化剂，这阻碍了混合醇合成的工业化。针对混合醇催化剂体系，活性中心结构的研究可为合理设计和制备具有高结构稳定性和优异催化性能的混合醇催化剂提供指导。本论文围绕一种具有极高工业应用前景的钴基混合醇催化剂体系，包括CuCo和CoMn双组分体系，系统研究了不同的活性中心结构及其对混合醇合成的影响。主要研究内容和结果包括: 1)CuCo催化剂双活性中心结构及失活研究 用连续沉淀法制备了CuCoZr模型催化剂，从不同组分之间的相互作用角度探究了CuCo催化剂的构效关系。混合醇合成反应性能表明，CuCo催化剂的活性和C2+醇的含量高于单独Co或Cu催化剂。CuCo催化剂的产物分布随温度变化趋势与Cu/Co比例密切相关。这可以从产物的链增长因子反映出来:Cu/Co原子比＞1/10的CuCo催化剂产物链增长因子随着温度的升高而降低;Cu/Co原子比≤1/10的CuCo催化剂产物链增长因子随着温度的升高先升高后降低。在相同温度下，前者的链增长因子小于后者。Zr的含量和引入方式对CuCo催化剂性能也有影响。随着Zr含量的增加，CuCoZr催化剂的活性并没有明显变化，然而催化剂的总醇选择性下降，C6+醇含量升高。用连续沉淀法制备（Zr作为碳酸盐沉淀物引入CuCo催化剂）得到的催化剂的稳定性和含氧化合物选择性分别低于和高于用沉积沉淀法制备（Zr作为氧化物颗粒引入CuCo催化剂）得到的催化剂。前者Co2C的含量明显高于后者。此外，用沉积沉淀法制备了CuCo/TiO2模型催化剂并研究了其失活机理。CuCo催化剂活性和总醇选择性分别随着反应时间的延长而逐渐降低和保持不变。与此同时，产物分布向着低碳数方向移动。催化剂结构表征表明催化剂在反应过程中发生烧结并形成表面CoxC，导致CuCo催化剂的失活。 2)CoMn催化剂双活性位点研究 用共沉淀法制备了CoMn催化剂，从Co与Mn相互作用及碱金属的角度探讨了CoMn催化剂的构效关系。通过Co/Mn比例研究发现Mn可以作为分散钴物种的结构载体，从而提高CoMn催化剂的活性。不同的制备方法表明Co与Mn之间的相互作用越强，CoMn含氧化合物选择性越高，表明Mn还可能具有电子效应。碱金属Na可以显著提高CoMn催化剂的含氧化合物选择性，结构表征表明Co0和Co2C存在于反应后Na促进的催化剂，而Co2C不存在于反应后无Na促进的催化剂。此外，Na促进的催化剂中部分Co2C为暴露特定晶面的纳米颗粒。Co2C/Co的晶界面和Co2C的不同暴露晶面的晶界面被认为是CoMn催化剂的混合醇合成双活性位点。不同碱金属改性的催化剂中的Co2C和Co相对比例不同，导致活性和含氧化合物选择性不同。K改性的CoMn催化剂的Co2C/Co比例最高，因此其在所有碱金属中显示出最低的活性和最高的含氧化合物选择性。 3)CuCo和CoMn催化剂双活性位比较研究 用共沉淀法制备了两种不同类型的钴基催化剂（Cu/Co=1/1;Co/Mn=1/1）并研究了其双活性位结构及对应的性能之间的区别。在相同条件下的催化性能结果表明CoMn催化剂的活性高于CuCo，这可能是由于Mn有载体的功能，使CoMn催化剂中的Co颗粒烧结程度比CuCo低。CoMn的含氧化合物选择性、链增长因子和C6+产物的量均高于CuCo。CoMn催化剂的双活性中心是Co2C/Co晶界面以及Co2C颗粒的晶界面。CuCo催化剂的双活性中心为CuCo合金。Cu既有电子助剂也有几何助剂的作用。Cu可以显著降低Co的还原温度，当与Co生成合金，Cu直接或间接参与CO的非解离吸附，有利于含氧化合物的生成，然而另一方面，表面的Cu原子会破坏表面Co原子的连续性。相比之下，CoMn催化剂中仅含有Co或者Co2C颗粒。Co颗粒表面的Co连续性没有被破坏。表面钴原子的连续性越好，通过解离形成的CHx的碰撞概率越大，导致更多的长链产物的产生。因此，CuCo催化剂相比于CoMn更易生成低碳数产物。