CeO2的形貌对CuO/CeO2催化剂CO2加氢制甲醇性能的影响

张嘉琪，林丽娜，高文桂，3，祝星

（1 昆明理工大学冶金与能源工程学院，云南昆明 650093；2 昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室，云南昆明 650093；3 冶金节能减排教育部工程研究中心，云南昆明 650093）

因煤炭、石油以及天然气大量开采与使用，每年向大气中排放的CO已经远超过300亿吨，随之带来了地球气候带北移、冰川消退、台风威力增加等问题，如不加以控制，将会对未来的生态环境造成不可估量的损害。世界气象组织（WMO）发布的《2019 年全球气候状况临时报告》指出，由于CO存留时间较长，部分CO被海水吸收增加了海洋的酸度，严重影响了海洋生物的生长繁殖。到2020年末，虽然受新冠肺炎疫情影响，CO排放量和造成的污染暂时减少，但大气中温室气体的浓度仍处于创纪录高位并在持续上升。因此可见，自然碳循环已经无法转换大量因人为工业生产及生活所制造的CO，因此需要迫切地解决过剩的CO，以减少人类生产及生活所造成的不可避免的环境问题。

目前减少CO的排放有多种方法，如CO捕集与封存、CO循环与利用以及CO再转化技术等。通过CO的回收利用可合成甲烷、甲醇、CO 及部分烃类化合物。CO加氢合成甲醇是一种应对CO污染的有效途径，该方法可有效回收CO并将其转化为工业产品甲醇。甲醇可作为柴油和液化石油气（LPG） 的替代品，可作为生产二甲醚（DME）、乙烯、甲醛等化工产品的原料，是一种良好的清洁燃料。而在此反应体系中，催化剂的催化活性对CO转化率和甲醇的选择性有着决定性作用，所以要选择合适的催化剂，更好地实现CO资源化利用。通常来说，金属氧化物载体、活性组分及催化助剂均会影响催化剂的催化活性，其中铜基催化剂由于其低廉的价格和较好的催化活性，被认为是良好的催化剂用于多种催化反应中，在铜基催化剂的研究中，优化反应条件、添加助剂、改变制备方法等均能提高催化剂的转化效率。近年来研究发现，铜基催化剂与CeO结合会表现出较高的活性和较低的表观活化能，CuO/CeO催化剂在CO加氢过程中表现出了良好的催化性能，其中铜-铈间的相互作用被认为是决定催化活性、甲醇选择性与催化剂稳定性的决定因素。而CeO作为稀土材料，由于其独特的性能，在催化、燃料电池、紫外吸收剂等领域有着广泛的应用，特别是在CeO纳米材料的催化性能上有着大量的研究。在近些年研究中发现纳米级CeO晶体的形貌会对催化剂的催化性能有强烈影响，根据伍尔夫规则，不同的晶粒形貌对应着不同的暴露晶面，且会进而影响表面成分与几何结构。较大的比表面积和较小的尺寸往往具有更好的催化性能，所以通过不同条件合成不同形貌的纳米结构CeO（如CeO纳米八面体、CeO纳米线、CeO纳米立方体等）作为催化剂或催化载体的研究是很有必要的。这就包括了CuO/CeO催化剂中CeO的形貌依赖，不同的形态往往代表着不同的表面结构与活性位点，对催化作用产生不同的影响。Senanayake等研究表明，铈-铜氧化物界面的形成对于CO加氢合成甲醇的高催化活性是必不可少的；杨彬等采用合成法制备了铜-铈催化剂，得出铜-铈固溶体在一定比例下有较好的CO加氢活性和较快的甲醇产率；高玉仙等研究了氧化铈纳米棒、立方体和多面体与不同负载量的Cu对CO氧化的相互作用及催化效果，成功阐明了CuO/CeO相互作用的形态依赖性；黄伟新通过研究氧化物纳米晶模型，表明金属氧化物与铈间的相互作用以及铈负载催化剂的催化性能都取决于二氧化铈的形态。尽管上述文献阐述了CeO形貌对催化效果的影响，但对于不同氧化铈形貌负载铜催化剂用于CO加氢制甲醇方面的研究仍缺乏全面性。本文采用浸渍法制备CuO/CeO催化剂，全面分析了不同形貌的CuO/CeO催化剂间的相互作用以及不同形貌的CuO/CeO催化剂在CO加氢制备甲醇中催化性能的影响。

1 实验部分

1.1 试剂及材料

Cu(NO)·3HO、Ce(NO)·6HO、NaPO·12HO、乙二醇、NaOH、六次甲基四胺（CHN）、无水碳酸钠（NaCO）、高纯CO、H（CO/H=1/3）。所有材料均为分析纯，无须进一步纯化即可使用。

1.2 催化剂的制备

在本论文的研究中，以不同的手段合成催化剂载体，再采用浸渍法制备催化剂，以便研究催化剂不同形貌对其性能的影响。

（1）无形貌纳米氧化铈的制备 采用水热法将6g Ce(NO)·6HO 溶于去离子水中制成硝酸铈水溶液，再制备一定量的NaCO水溶液。控制整个溶液体系的pH 在7.0，在80℃水热反应24h 后，抽滤、洗涤、干燥后在450℃焙烧3h，得到无形貌氧化铈前体，以下简称W-CeO。

（2） 花状纳米片氧化铈的制备 将6g Ce(NO)·6HO 与六次甲基四胺加入乙二醇溶液使其完全溶解，再置于150℃水热反应24h。抽滤、洗涤、干燥后在450℃焙烧3h，即得花状纳米片氧化铈，以下简称S-CeO。

（3） 棒状纳米CeO的制备 将0.1mol/L 的Ce(NO)·6HO加入到6mol/L NaOH溶液中使其均匀混合，在120℃水热釜中反应24h。抽滤、洗涤、干燥后在450℃焙烧3h，即得棒状氧化铈前体，以下简称B-CeO。

在上述CeO载体制备完成后，采用浸渍法负载相同质量分数的铜。铜的负载量固定为40%。

1.3 测试仪器与方法

X 射线衍射（XRD） 测定在Rigaku 公司D/max-RA 型仪器上进行。具体测定条件为管电压40kV，管电流100mA，CuK射线，扫描范围为10°～90°，扫描速率为3°/min。

拉曼光谱（Raman）测定在美国DXRxi型仪器上进行。具体测定条件为采用Ar激光器，波长514.5nm，输出功率4mW，曝光时间为40s。

扫描电子显微镜（SEM） 测定在美国Nova NanoSEM 450型仪器上进行。具体测定条件为加速电压为0.2～30kV，可连续调节；高真空模式下，电压为30kV，分辨率为0.8nm。

高分辨透射电子显微镜（TEM）测定在美国Tecnai G2 F30 S-Twin 型仪器上进行。具体测定条件为加速电压200kV，点分辨率0.23nm，线分辨率0.14nm。

催化剂比表面积（BET） 测定在美国Autosorb-iQ-C型仪器上进行。测定前样品在300℃流动氮气中脱气6h，再在77.3K、高纯N为吸附质的条件下进行测定。

程序升温还原（H-TPR）测定在美国康塔公司的ChemBET Pulsar & TPR/TPD 型动态化学吸附仪器（TCD）上进行。具体测定条件为催化剂用量35mg，还原气为H，气体流速为30mL/min，以10℃/min的升温速率升温至800℃进行H还原测定。

程序升温脱附（CO-TPD）测定同样在美国康塔公司的ChemBET Pulsar & TPR/TPD 型动态化学吸附仪器（TCD）上进行。具体测定条件为催化剂用量100mg，先以30mL/min的速率在300℃的H流中还原1h，后换用He 吹扫20min，等温度降至60℃后切换为CO吸附至饱和，开始程序升温脱附，以10℃/min速率升温至700℃。

铜表面分散度（）测定同样在美国康塔公司的ChemBET Pulsar & TPR/TPD 型动态化学吸附仪器（TCD）上进行。具体测定条件为：催化剂用量35mg，催化剂先在H流中以10℃/min 速率升温至800℃，此时消耗H量记为；在He流中降温至60℃后切换为NO氧化1h，再在H流中以10℃/min速率升温至800℃，此时消耗H量记为。计算如式(1)。

1.4 催化剂活性评价

在可控温控压的固定床石英管反应器中进行CO加氢制甲醇实验的催化剂活性评价。试验前，先将100mg 的20～40 目的催化剂与一定量等粒径的石英砂按一定比例混合装于石英管内，再在300℃、10% H/He 流通气中还原1h，待还原结束后冷却至室温开始反应，用气体流量计控制反应气体流速，用Agilent6890 型号气相色谱仪（美国）进行同步分析。实验采用75%H/CO（H/CO体积比3/1），在280℃、3MPa下反应6h。采用内标法可以得到CO、CHOH、CO、CH的信号峰值，从而计算CO转化率[]、甲醇选择性[]和甲醇收率[]，计算公式分别见式(2)～式(4)。该实验所测有效数据均为反应2h后收集，多次测量取均值。

2 结果与讨论

2.1 SEM表征

采用扫描电子显微镜对不同形貌的纳米CeO进行表征，结果见图1，分别是S-CeO、B-CeO、O-CeO在1μm和500nm的SEM表征。由图1可知，S-CeO为极薄的薄片状，由多层堆叠在一起，排列层次分明；B-CeO呈现为均匀单分散的棒状，长度在300～500nm；O-CeO也为生长均匀且大小相近的八面体纳米颗粒，单个八面体大小在800～900nm。如图1 中A、B、C是浸渍法负载Cu 后CuO/S-CeO、CuO/B-CeO、CuO/O-CeO催化剂的SEM 表征，观察可见，在负载铜后，S-CeO、BCeO、O-CeO仍维持原有形貌生长，并在其表面生长分布着一定量的CuO 颗粒，部分出现团聚现象，其中CuO/O-CeO表面可见块状CuO 团聚包裹在CeO表面，在一定程度上会影响CuO/CeO催化剂的催化活性，朝着不利于催化反应的方向进行。SEM表征可见有形貌的纳米CeO具有稳定性，能在不破坏原有形貌的基础上与铜基结合形成铜铈基催化剂。

图1 CeO2的SEM图

2.2 TEM表征

为了更好地观察不同形貌CeO载体的晶面结构，在这里对纳米级CeO及CuO/CeO催化剂进行了TEM 表征分析，如图2 中a、b、c和d是具有代表性的W-CeO、S-CeO、B-CeO、O-CeO的TEM 图像。a、b、c、d是4 种形貌CeO的HRTEM 图。在HRTEM 图像中，W-CeO的晶格条纹分别为0.27nm和0.16nm，与CeO{200}和{222}晶面的间距相对应；S-CeO的晶格条纹分别为027nm、0.19nm 和0.16nm，与CeO{200}、{220}和{222}晶面的间距相对应；B-CeO的晶格条纹分别为0.31nm和0.16nm，与CeO{111}和{222}晶面的间距相对应；O-CeO的晶格条纹为0.31nm，与CeO{111}的晶面间距相对应；如图2中a、b、c、d为不同形貌CuO/CeO催化剂样品还原后的HRTEM图，其中CuO/W-CeO、CuO/B-CeO催化剂还原后均存在相同的伴生晶格条纹，分别为0.20nm 和0.18nm，与Cu{111}和{200}晶面间距相匹配；CuO/S-CeO催化剂还原后除上述两种Cu 晶格条纹外，还存在=0.13nm的晶格条纹，与Cu{220}晶面相匹配；而CuO/O-CeO催化剂表面只有一种伴生晶格条纹为0.18nm，对应着Cu{200}的晶面间距。通过分析可知CuO/X-CeO催化剂与X-CeO（X=W/S/B/O）表面优先暴露的晶面共存且未改变原有X-CeO的优先暴露晶面，表明部分铜会分散在CeO表面来进行催化反应。从晶体的角度分析，{100}、{110}和{111}晶面的存在及数量与二氧化铈的形貌存在必然的关联性，铜能有效地激活催化剂中的Ce—O键，促进表面CeO的还原。

图2 不同形貌CuO/CeO2催化剂的TEM图

2.3 XRD表征

由图3 可见，从下至上分别为W-CeO、SCeO、B-CeO、O-CeO负载相同质量分数铜焙烧后得到CuO/X-CeO催化剂的XRD图。可见不同形貌的CeO的衍射峰与CeO标准卡片PDF#43-1002的衍射峰在（111）、（200）、（220）、（311）、（222）、（400）、（331）、（420）、（422）晶面处一一对应且并无其他未匹配衍射峰，均为立方晶型萤石相CeO的特征峰，为了进一步研究CeO形貌的变化对CuO/CeO催化剂结构的影响，计算出四种不同形貌CeO样品晶胞参数均为5.41334Å （1Å=0.1nm），空间结构群为Fm-3m（225）。故可判定载体均为纯CeO，又见其余特征峰均对应单斜结构的CuO （标准卡片PDF#48-1548），其中SCeO、B-CeO、O-CeO由于形貌具有统一性导致衍射峰均比W-CeO强度高，而O-CeO样品的衍射峰最为尖锐，说明O-CeO结晶度最好。在XRD图谱中CuO 的特征峰峰高存在明显差异，可能是不同形貌的载体表面吸附的Cu 颗粒数目存在差异，导致焙烧过程中氧化的铜数量出现变化。由Scherrer 公式分析计算可得在CuO/X-CeO（X=W、S、B、O）催化剂中，X-CeO的晶粒尺寸分别为8.2nm、7.6nm、9.9nm 和56.5nm，CuO 的晶粒尺寸分别为39.7nm、30.2nm、40.4nm 和39.7nm，又因为XRD 计算的晶粒尺寸均小于100nm，应力引起的宽化与晶粒尺度引起的宽化相比可以忽略，这也解释了在相同的CuO 峰宽下，O-CeO衍射峰最低，表面铜氧化的数目最少，不利于铜铈间的相互作用。

图3 不同形貌CuO/CeO2催化剂的XRD图

2.4 Raman表征

为了更好地了解不同形貌CeO的结构差异，收集不同形貌CeO及催化剂的表面信息，对其进行了拉曼光谱表征。图4(a)所示为不同形貌CeO的Raman 图，易见在465cm处附近出现强峰为一级拉曼主峰，是因为Ce—O—Ce键的伸缩振动形成的，归因于CeO材料的萤石结构F模式，即可理解为每个阳离子周围氧原子的对称呼吸模式；由图4 可见，W-CeO的拉曼光谱最宽，由XRD 可知W-CeO的结晶度相对较低，存在的分子结构较多；在相同的激光波长下，O-CeO的拉曼峰出现少许蓝移，分析可能是因为纳米材料的内应力作用以及Ce—O 键的范围变短导致。此外，观察拉曼图谱可见X-CeO在596cm处均存在一个微弱的吸收峰，该弱峰被认为是由于二氧化铈自身的氧空位缺陷导致的，称为缺陷诱导（D）模式，对X-CeO拉曼光谱进行峰拟合分析，并通过计算ID（596cm）/IF（465cm）的比值以近似氧缺陷浓度，见表1。由拉曼光谱估算的ID/IF比值为SCeO＞B-CeO＞W-CeO＞O-CeO，表明S-CeO的表面氧缺陷最多，O-CeO表面氧缺陷少，其表面稳定性较好。当采用浸渍法负载相同质量分数的铜后，见图4(b)，在272cm附近出现了拉曼峰，可知这是CuO 晶格中的Cu—O 键的震动。由于Cu的离子半径小于Ce的离子半径（Cu，0.073nm；Ce，0.087nm），在催化剂制备中，Cu进入了Ce晶格中，Cu的插入使金属Ce带的震动频率有所降低，所以导致CuO/X-CeO在465cm处的拉曼吸收峰均向低波段处偏移。此外在607cm带存在的微弱吸收峰，是因为CeO的面心立方结构有八个近氧邻位，而CuO 是单斜结构，只有四个近氧临位，所以不能与Ce尺寸相匹配，而这种不匹配就会导致大量离子结构扰动，不能很好地适应标准位置，部分Cu会取代性进入CeO的晶格中，会迫使氧离子形成空位以实现电荷平衡，所以依然会有微弱的特征峰存在。计算不同形貌CuO/CeO催化剂拉曼光谱中ID/IF的比值如表1，可见负载Cu后对W-CeO、S-CeO、BCeO和O-CeO的ID/IF比值有显著变化，氧空位浓度均有显著提升，又因为Cu主要与X-CeO上暴露的{100}和{110}表面相互作用，以Cu的形式存在，可得Cu在S-CeO上能产生更多的氧空位，催化性能最好。

图4 拉曼表征谱图

表1 载体及催化剂的比表面积、氧空位浓度比

2.5 N2吸脱附表征

如图5 所示，通过N吸附-解析等温曲线进一步对不同形貌CuO/CeO催化剂进行表征，从下到上依次为CuO/B-CeO、 CuO/O-CeO、 CuO/WCeO、CuO/S-CeO的氮气脱附等温线，根据国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）分类，易见四种样品的氮气吸脱附曲线属于Ⅳ型等温线，属于介孔结构材料。介孔结构有利于分子接近纳米晶体的活性表面并进行质量传递，在0.5～1.0 出现了明显的滞后环，CuO/S-CeO为明显的H3 型滞后环，证明所测材料是由片层状形成狭缝状的孔且孔径较大；CuO/B-CeO、CuO/O-CeO的迟滞环先增大后减小，表明孔容由大变小，可知形貌的改变虽然影响了CeO的比表面积，但并没有改变催化剂的介孔结构。如表1 所示，为不同形貌CeO及CuO/CeO催化剂比表面积的大小，其中B-CeO的比表面积最大，S-CeO次之，且均远大于O-CeO的比表面积。结合XRD 分析，O-CeO的比表面积最小可能是由于样品晶粒/颗粒较大所导致，比表面积的增大会暴露出更多晶面，而这些晶面又能更好地促进CO吸附，所以较高的比表面积会具有较好的催化活性，可推测S-CeO、B-CeO会是CO加氢制甲醇的良好载体。

图5 不同形貌CuO/CeO2催化剂N2吸脱附曲线

2.6 H2-TPR表征

为了研究催化剂的还原性，对不同形貌CeO和CuO/CeO催化剂进行了H-TPR测试。首先由形貌的变化带来的是还原温度的改变，如图6(a)所示，W-CeO、S-CeO、B-CeO和O-CeO分别在556℃、547℃、592℃和667℃处存在单一还原峰，该温度下的H总消耗归因于CeO表面氧与体积氧的还原，且与CeO载体的比表面积密切相关。可观察到O-CeO载体的还原温度最高。由SEM 分析可知，O-CeO载体颗粒最大、比表面积最小，在还原过程中会消耗大块CeO致使还原速率较慢，氧从CeO内部扩散到CeO表面与H发生吸附需要的温度就会相对提高。在还原条件下，氧会在CeO晶格中扩散，因此，不同暴露晶面的CeO对还原过程有较大的影响。由于B/O-CeO载体均暴露的是较稳定的{111}面，比W-CeO、S-CeO暴露的{110}与{100}更难被还原，从而证实了在CeO表面上的还原性顺序为{100}＞{110}＞{111}。图6(b)所示为四种不同形貌CuO/CeO催化剂的H-TPR 表征，分析表明，四种催化剂都是由两个小的还原峰（α 峰和β 峰）组成的大还原峰，其中α 峰为催化剂样品表面的CuO 还原，β 峰为CeO体相的还原。可见负载Cu 后催化剂的还原温度较CeO载体均有明显的降低，CeO载体比表面积的差异也会对CuO的还原产生影响。表2分别是各个还原峰的峰面积及表面CuO 还原峰的面积占总面积的比例，比例越高说明表面分散吸附CuO 的含量越高。其中CuO/S-CeO催化剂表面CuO 的还原峰面积占比最大，且有着较低的还原温度，使铜铈间的相互作用力有所提高，还原效果最好；对于CuO/B-CeO催化剂，还原温度有所降低但较其他形貌CuO/CeO相对较高，推测是B-CeO载体比表面积较大，在还原过程中H作用于还原B-CeO载体上的CuO 较慢所导致。由此可得，CeO形貌的改变会改变还原温度，进而影响CuO 与H的还原难易程度。

图6 载体及催化剂H2-TPR谱图

表2 不同温度下催化剂H2-TPR还原峰数据

2.7 CO2-TPD表征

为研究不同形貌的催化剂对CO表面吸附的影响，进行了CO-TPD研究，结果显示在图7中。由图7可见，四种催化剂分别吸附了不同强度含量的CO，由于催化剂样品表面的活性位点的数量和强度都会对CO加氢制甲醇的催化活性有显著的影响，因此来解释各个样品的活性位点类型。CO-TPD 曲线在200℃之前、200～500℃、500℃以上分为弱碱性位点、中碱性位点、强碱性位点。弱碱性位点与OH有关，在中碱性位点区域主要是影响金属与CO吸附的量，而强碱性位点与低配位O有关。由图7 易见，在200～500℃的范围内出现了大量的脱附峰。表3 中CuO/S-CeO催化剂在中碱性位点的面积最大，表明有大量的CO吸附，这意味着具有多种强度的碱性位点分布在催化剂表面，又结合BET 可知CuO/S-CeO催化剂孔径较大，较大的孔径会导致吸附缺陷变深，使得CO与铜的表面吸附增强，致使脱附峰温度升高，CuO/S-CeO催化剂表面的碱性位点增加。因此，推测CO在CuO/CeO催化剂上的吸附强度可能会对催化性能产生影响。

图7 不同形貌CuO/CeO2催化剂CO2-TPD谱图

表3 不同形貌CuO/CeO2催化剂碱性位点分布表

2.8 催化剂活性评价

对不同形貌催化剂进行CO加氢制甲醇活性评价，计算在不同催化剂样品催化下反应气中CO的转化率和甲醇的选择性结果见表4。表4 中X 和S分别代表各物质对应的转化率和选择性，可见负载了相同质量分数的Cu 后，CuO/S-CeO催化剂CO的转化率最高，为8.56%，CuO/O-CeO催化剂CO转化率最低，为3.97%。在CO加氢制甲醇的催化过程中，CHOH和CO为主要产物，形貌的改变会使CHOH 的产率和选择性发生变化，影响催化剂的活性。四种催化剂均有着极高的甲醇选择性，CuO/O-CeO催化剂的甲醇选择性趋于100%且无副产物CO生成，其中，CuO/S-CeO催化剂甲醇的收率最高，达到了8.24%。

表4 不同形貌CuO/CeO2催化剂的CO2催化评价表

为了进一步探究影响催化剂催化性能的因素，通过NO低温解离吸附反应，对不同形貌CuO/CeO催化剂中的Cu 表面分散度进行分析计算，见表4。其中，CuO/O-CeO催化剂表面Cu 分散度最小为11.9%，CuO/S-CeO催化剂表面Cu 分散度最大为19.2%，Cu 分散性的提高会导致催化剂表面CuO与H的有效接触增大，这与H-TPR 谱图中还原峰均向低温方向移动相对应；结合Raman 与XRD 表征可知，不同形貌的CeO由于晶粒尺寸的不同以及不同数目的Cu 离子取代性进入CeO晶格中，使CuO 颗粒的分散度不同；结合TEM 可知SCeO暴露的{100}+{110}+{111}晶面，表面活性位点存在数量最多，能更好地与铜离子进行交换；WCeO暴露{100}+{111}晶面；B-CeO/O-CeO均暴露{111}晶面；铜-铈暴露的{111}面稳定性最好，不能更好地与表面铜离子结合，反应性较差。因此，可以解释Cu优先与CeO{100}表面相互作用且Cu的掺杂有助于在CeO{100}和{110}表面形成氧空位，提高了催化剂的催化性能。所以不同形貌CeO的催化性能不仅是暴露不同晶面所导致的，其比表面积、表面铜吸附量等很多因素均会对实验结果造成影响。这一研究结果也表明，催化剂载体的形貌对催化剂的催化结果起着决定性的作用。

3 结论

（1）本实验通过制备不同形貌CeO的催化剂载体，再负载相同质量分数的铜来比较CO加氢制甲醇的催化性能。结果表明，CuO能很好地与CeO表面氧缺陷结合，又因为B-CeO比表面积远大于O-CeO，在暴露相同{111}晶面的情况下，可知B-CeO表面的活性位点数量大于O-CeO，即反应遵循S-CeO＞W-CeO＞B-CeO＞O-CeO顺序。

（2）CuO 与X-CeO相互作用的强弱同样与CuO 在催化剂中的分散度有关，较高的Cu 分散度会促进催化反应的进行，增加催化剂表面CuO 与H接触的有效面积，使还原温度降低；CeO形貌也是影响Cu 分散度的主要原因，会影响CuO/CeO催化剂中中碱性位点数目，影响催化剂样品中Cu-O 间的相互作用，从而改变催化效果。其中，CuO/S-CeO中Cu 的分散度最高，为19.2%，催化活性最好。

（3）形貌的变化会导致CeO载体的结晶度、暴露晶面、Cu 分散度以及比表面积均发生明显差异，而这些差异会导致催化剂表面吸附氧的差异。上述实验全面地阐明了CuO/X-CeO催化剂间的相互作用与形貌关系，从而加深了对CuO/CeO催化剂催化CO加氢制甲醇的基础认识。