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摘要
异丁醇是一种基本有机化工原料和燃料添加剂。从煤基或生物质合成气制异丁醇符合我国“贫油富煤”的能源结构，对于保障我国能源安全具有重要的现实意义。Zn-Cr基催化剂合成异丁醇具有寿命长、积碳少，产物分布简单的优点，被广泛应用于合成异丁醇研究。本文总结了近年来合成气合成异丁醇的进展，重点介绍本课题组近几年在异丁醇合成过程中发现的非计量Zn-Cr尖晶石中离子占位对催化合成气合成异丁醇中的关键作用。首先概述了异丁醇的催化剂体系、合成工艺以及生成机理，然后介绍了促进阳离子在尖晶石结构中混乱分布的策略，包括调节Zn/Cr比例、煅烧温度、制备方法以及负载碱金属等，同时介绍了两种常用的定量检测尖晶石结构离子占位的方法。本课题组首次发现异丁醇产率与离子分布混乱程度呈近似直线关系，是因为离子占位强烈影响催化剂的物化性质。最后展望了异丁醇合成过程中的机遇和挑战，期望此文对能源化工、材料科学等相关学科的学者有一定的参考和启示作用。
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单位煤转化国家重点实验室; 西京学院; 中国科学院山西煤炭化学研究所
