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1,3-丙二醇是一种重要的化工中间体,是合成新型高功能聚酯材料,聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）的单体。以甘油为原料氢解制1,3-丙二醇的绿色新工艺不仅能缓解化石资源枯竭和环境变化带来的的压力,还能促进生物柴油产业链的发展,近年来备受关注。目前,WOx系双功能催化剂因其较高的1,3-丙二醇选择性被应用于甘油氢解中,但是该催化体系中金属位点对反应路径和氢溢流的影响有待探讨,促进1,3-丙二醇形成的活性位结构尚未明确,反应机理也缺乏直接的实验证据。本论文从金属性质、氢溢流、活性位结构、反应机理等方面对WOx基催化体系在甘油氢解中的应用进行了系统研究。首先以Pt和Ru金属为研究对象,通过系统表征催化剂的金属特性,结合其催化性能的不同,揭示金属的不同性质对甘油氢解反应路径的影响规律。研究发现,ZrO2载体上Pt和Ru金属均表现出较低的电子密度,有利于C-C断键产物的生成,而ZrW载体上高度分散的WOx可提高金属位点的电子密度,进而抑制C-C断键。此外发现,1,3-丙二醇的选择性与氢气的活化密切相关。与Ru催化剂相比,Pt金属具有更强的氢气活化和氢溢流能力,因而表现出更高的1,3-丙二醇选择性。副产物1,2-丙二醇的生成有两条路径,相比于脱水-加氢路径,甘油脱氢-脱水-加氢路径热力学上更有利,且该路径同时伴随着C-C断键的发生,在高压氢气条件下可以完全被抑制。随后,在氢溢流的影响方面,采用Pt/ZrW为催化剂,通过改变ZrO2中单斜相/四方相的比例及Pt前驱体的热处理条件,揭示了催化剂不同氢溢流能力对甘油氢解过程的影响。结果表明,催化剂的氢溢流能力与其甘油氢解的活性线性相关,而采用混合相的ZrO2作载体以及对Pt前驱体进行焙烧能促进Pt（111）晶面的形成,进而使得催化剂氢溢流能力增强,氢解活性提高。此外,在催化1,3-丙二醇形成的活性位结构和机理方面,本论文于WOx单层分散阈值以下,采用改变WOx负载量和Mn元素掺杂两种方式来调节表面WOx物种的尺寸,以研究WOx结构对1,3-丙二醇形成的影响规律。发现1,3-丙二醇的形成对WOx结构敏感,中等聚合度的WOx物种有利于1,3-丙二醇的生成。结合催化剂结构和酸性的表征,证实了甘油制1,3-丙二醇的本质活性位为Pt-（WOx）n-H,该结构具有相邻的Pt金属位和超强Br?nsted酸位。采用红外光谱观测了催化剂表面甘油仲羟基在Br?nsted酸的吸附和活化过程,并明确了参与反应的活性氢物种为Pt金属上弱吸附的活化氢。结合2-丙醇氢解反应的原位红外光谱实验,提出1,3-丙二醇的生成机理包括超强Br?nsted酸位上仲碳正离子中间体的形成和稳定,以及Pt金属上弱吸附活化氢物种的直接进攻。在明确Pt-WOx催化剂上1,3-丙二醇形成的活性位结构基础上,采用SiO2为载体,以先负载Pt再负载WOx的方式,制备了具有较为单一活性位Pt-（WOx）n-H的模型催化剂,进一步探讨该活性位上WOx聚合度、还原程度等相关性质对催化性能的影响规律。发现WOx聚合度适中时,Pt-（WOx）n-H催化性能最好,但是该活性位极易被还原,从而使1,3-丙二醇的生成速率下降。结合表征与DFT理论计算,证实了Br?nsted酸的形成过程中,Pt和WO4结构单元分别起到电子受体和电子导体的作用。适中的WOx聚合度可促进额外电子离域到Pt表面,使得Pt-（WOx）n-H结构上Br?nsted酸性最强,催化性能最佳,而WOx部分还原后活性位酸性显著变弱,使催化剂性能下降。