摘要：利用具有高比表面积和介孔结构的改性铝土矿为载体，采用并流共沉淀法制备不同 Fe2O3 含量的 Cu-Fe/铝土矿催化剂。以水煤气变换反应为探针反应，考察了催化剂性能。 利用 X 射线荧光元素分析(XRF)、X 射线粉末衍射(XRD)、H2 程序升温还原(H2-TPR)、CO 程序升温脱附(CO-TPD)和 X 射线光电子能谱(XPS)等对催化剂进行了表征。 结果表明：负载的 Fe2O3 能显著提高CuO/改性铝土矿催化剂的水煤气变换活性特别是热稳定性能， 且随负载的 Fe2O3 含量增加而提高， 当负载量为 20%时达到最佳。 其原因是负载的 Fe2O3 和 CuO 之间发生了相互作用，形成了类似于 CuFe2O4 复合氧化物，且随负载的 Fe2O3 含量的增加而增强，这种相互作用同时促进了 CuO 和 Fe2O3 的还原，抑制了 CuO 的烧结，进而提高了催化剂的性能。

水 煤 气 变 换 (WGS) 反 应 (CO+H2O=CO2+H2，ΔH298=-41.2 kJ·mol-1，ΔG298=-28.6 kJ·mol-1) 是利用CO 的还原性从水获取氢气的经典途径， 但反应过程涉及的高效催化剂是关键。 在众多的水煤气变换反应催化剂中 [1-4]，Cu 是一种同时对 WGS 中的 H2O的解离吸附和 CO 氧化具有高活性的金属， 研究者一直没有放弃以 Cu 作为 WGS 催化剂有效成分的探索，但其热稳定性和抗毒性能存在明显本质缺陷。因此， 如何提高 Cu 基催化剂的热稳定性能和抗毒性能是研究的关键。 许多研究者主要通过采用添加不同金属助剂以改进 Cu 基催化剂的热稳定性能。在众多添加的金属助剂中[5-10]，Fe 是一种有效而又廉价的助剂，且 Fe 本身也是水煤气变换反应的有效成分。例如，Chen 等[10]在 Cu/SiO2 催化剂中加入 0.3%的Fe，就能明显提高催化剂的耐热稳定性和催化活性，推测是在 Cu 活性位上释放的氧能很快的通过溢流作 用 传 递 到 Fe 的 表 面 ， 形 成 了 Cu-Fe 活 性 位 。Lendzion-Bielun 等[11]在 Cu/CeO2 体系中添加助剂 Fe制备了 Cu-Fe/CeO2 催化剂， 研究发现助剂 Fe 能明显 增 大 Cu/CeO2 催 化 剂 比 表 面 积 ， 增 加 幅 度 达 到40%， 同时， 助剂 Fe 与 Cu 相互作用形成复合氧化物， 能够促进催化剂的分散， 提高催化剂的还原能力，降低催化剂的还原温度。

此外， 上述这些研究均是通过采用不同制备方法将 Cu 负载于合成物质类载体上来提高热稳定性能的。 但利用天然物质类经简单改性后作为 Cu 基催化剂载体的研究很少， 天然矿物类载体往往显示出比合成物质类载体更高的活性， 同时还可以达到降低催化剂的成本之目的。我们前期研究中，利用天然铝土矿经水热改性后作为贵金属基的催化剂载体并应用于水煤气变换反应和 CO 氧化反应中， 取得了一些理想的研究结果[12-13]。 因此，本文利用改性后的天然铝土矿为载体， 采用并流共沉淀法制备不同Fe2O3 含量的 Cu-Fe 水煤气变换反应催化剂，重点考察了不同 Fe2O3 含量对催化剂结构和性能的影响，发现具有很好的催化性能和热稳定性能。