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近年来随着对生物柴油需求的增加，经酯交换生产生物柴油的主要副产物甘油（大约10 wt％），已经成为生产其它高附加值化学品的重要原料。在应用氢解反应转化利用甘油的产物中，1，2-丙二醇是最易获得的产品之一，可用于合成高分子树脂、抗冻剂，以及涂料等。随着传统合成1，2-丙二醇的石油基原料环氧丙烷的价格上涨，用生物甘油作为原料合成1，2-丙二醇的工艺将具有较好的应用前景;同时此类反应也是研究生物质衍生物多元醇选择性断裂C-O和C-C键的模型化反应，被认为是生物精细化工的重要反应过程。 在甘油氢解制备1，2-丙二醇的催化剂中，常用的主要活性组分有Cu，Ru，Pt，Pd和Ni。相对于Cu基催化剂的低活性高选择性（无掺杂和改性前提下），以及贵金属基催化剂（例如，Pt，Ru，Pd）的高昂成本，Ni基催化剂因具有相对较高的催化活性以及低廉的价格而成为一类较有前景的氢解催化剂。然而，传统Ni基催化剂存在水热稳定性差的问题，工业上常用于加氢的Raney-Ni催化剂可以较好地解决Ni基催化剂水热稳定性差的弊端，同时在反应体系中加入碱，可有效地维持和稳定Ni基催化剂的活性。在保证催化剂稳定性的前提下，对Raney-Ni催化剂进行适当改性以提高1，2-丙二醇产物的选择性及收率，同时通过催化剂表征进一步理解Ni基催化剂在液相氢解中的催化作用是本文的主要研究内容。 研究发现用Ag，Pt，Zn等金属元素对已活化的商业用Raney-Ni催化剂进行改性后，催化剂的活性以及选择性均有不同程度的提高。基于不同改性方法对催化剂活性的影响，结合XRD，XPS，BET，H2-TPD，H2-TPR等表征手段对催化剂改性前后的物理化学特征进行分析，得到如下结论: 1.Raney-NixAg体系 商业催化剂Raney-Ni用Ag进行改性，在20wt.％的甘油水溶液中，加入0.5MNaOH，采用210℃，4MPa H2的反应条件，评价催化剂的活性。碱的加入有效地提高了反应活性，可能是由于OH-对于脱水反应过程有促进作用，同时在碱性条件下生成了稳定性与选择性较高的乳酸盐副产物，对活性亦具有促进作用。在金属原子比例Ni∶Ag=6∶1时，甘油氢解的转化率以及1，2-丙二醇的选择性，分别从66.1％和48.4％，提高到78.0％和65.9％。在碱性体系中脱水过程主要是由碱促进实现的，尤其是针对Raney类以及碳载体类等弱酸性的载体催化剂，金属活性组分的的脱氢/加氢能力是调变底物转化率和产物选择性的关键因素。推测活性改善的原因是Ag掺杂所形成的合金效应提高了Ni基催化剂的加氢活性，同时抑制了脱氢活性。 2.Raney-NixPt体系 商业催化剂Raney-Ni用Pt进行改性，在20wt.％的甘油水溶液中，加入0.5MNaOH，采用210℃，4MPa H2的反应条件，评价催化剂的活性。在金属原子比例Ni∶Pt=17∶1时，甘油氢解的转化率以及1，2-丙二醇的选择性，分别从66.1％和48.4％，提高到92.3％和62.5％。同时，乳酸的选择性从22％下降至14％。随着Pt掺杂到Raney-Ni中，提高了产物中间体加氢合成1，2-丙二醇的速率，进一步证实了在碱性体系的甘油氢解过程中，Ni基催化剂的加氢活性是速度控制步骤，活性以及选择性的改善原因是Ni-Pt合金的形成有效的提高了Ni基催化剂的加氢活性。 3.Raney-NixZn体系 商业催化剂Raney-Ni用Zn进行改性，在20wt.％的甘油水溶液中，加入0.5MNaOH，采用210℃，4MPa H2的反应条件，评价催化剂的活性。在金属原子比例Ni∶Zn=4∶1时，甘油氢解的转化率以及1，2-丙二醇的选择性，分别从66.1％和48.4％，提高到72.3％和63.5％。推测活性改善的主要原因是Ni-Zn合金的形成对Ni基催化剂的加氢活性有促进作用，但随着Zn掺杂量的增加，活性降低，ZnO可能作为酸中心进行脱水作用，从而进一步提高1，2-丙二醇的选择性，而乳酸的选择性也随之增加。 另外，用XRD研究氢解体系的溶剂化效应发现，当产物的极性与溶剂体系的极性相近时，产物的选择性最高。通过对金属-载体强相互作用的研究可以发现，调节催化剂的结构对改善催化活性以及产物选择性的作用显著。