太原理工大学黄伟教授团队通过设计不同的二元（CuZn、ZnAl 和 CuAl）和三元 CuZnAl 催化剂，提出三元 CuZnAl 催化剂经由合成气制取乙醇过程中存在多种碳链增长机制，并且打破了Cu作为CuZnAl催化剂中活性物质的基本认识，强调了Zn组分在其中起到的关键作用。

乙醇是一种重要的有机溶剂和基本的有机化工原料，同时被公认为高辛烷值、无污染的车用燃油添加剂。在乙醇生产路线中，合成气直接催化转化法具有工艺路线最短，效率最高，投资、产品成本低等优点。本课题组在研究浆态床反应器中经由合成气合成甲醇时，意外发现自主发明的完全液相法制备的CuZnAl催化剂在没有碱金属或F-T元素的情况下，具备较高的生成乙醇的能力。这一发现，颠覆了领域学者对CuZnAl催化剂的传统认识，其科学意义和实践意义均极为重大。但截至目前，由于三元体系的复杂性，其碳链增长的机理和乙醇合成过程中的关键组分尚不明晰。

为此，太原理工大学黄伟教授团队通过设计不同的二元（CuZn、ZnAl 和 CuAl）和三元 CuZnAl 催化剂，用于CO加氢制乙醇。结果表明，CAT-CZ和CAT-ZA比CAT-CA具有更高的乙醇合成能力，这归因于关键物种Zn的存在和界面处的强相互作用。原位 DRIFTS 测量揭示了每种催化剂的中间物种，不同的中间体意味着CAT-CZ 和 CAT-ZA 中存在不同的碳链生长路径。CuZnAl 三元催化剂显示出的高活性（CO 转化率为 10.87 %，乙醇占总醇的比例为 57.18 %）可以归因于乙醇生产过程存在多种机制而不是一种机制。这项工作中的发现将打破对Cu作为CuZnAl三元催化剂合成乙醇中活性物质的基本认识，同时有利于设计具有多种活性组分的复杂催化剂。

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