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Cu-ZnO-Al₂O₃催化剂作为工业水煤气变换（WGS）反应的标杆材料，其铜颗粒致密堆积的特性不仅限制了金属组分的充分利用，还因其空气敏感性存在自燃风险。在工业水煤气变换过程中，高CO2/H2重整气进样会同时加剧铜烧结与碳酸盐位点阻塞，使得催化剂耐久性与活性紧密关联。本研究报道了一种采用类似工业规模的共沉淀法制备的Cu-MgO-Al2O3催化剂，成功克服了上述挑战。即便在铜负载量高达23.6 wt%的条件下，该催化剂仍能稳定存在大量纳米级铜团簇，其水煤气变换活性与商用Cu-ZnO-Al2O3催化剂相当，同时降低材料成本约63%，并彻底消除了自燃隐患。该催化剂在连续运行300小时以上仍保持优异稳定性。铝原子在MgO晶格中的高度分散增强了与铜物种的相互作用，这对稳定铜团簇至关重要。此外，铝掺杂抑制了CO2在MgO表面的吸附，减少了碳酸盐累积，从而保障活性位点的持续暴露。这些协同效应使Cu-MgO-Al2O3成为传统Cu-ZnO-Al2O3催化剂在制氢工业中一种兼具高性能、低成本与生产安全性的理想替代方案。
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