催化加氢是化学工业中一类重要的单元反应,其中羰基化合物的催化加氢产物广泛应用于精细化学品、医药中间体和香料等重要领域。因此,本文以加氢活性高、价格低廉的金属Ni为主催化活性组分,通过对水滑石有机阴离子插层、SBA-15改性和γ-Al₂O₃生物模板辅助调控等方法制备了一系列负载型镍基纳米催化剂,并研究了其在羰基化合物加氢反应中的性能。首先,通过焙烧-重建法设计并成功制备了由有机配体2,4-二羟基嘧啶-5-羧酸与Ni²⁺络合插入LDHs层板间,经过焙烧、还原得到水滑石衍生的镍基纳米催化剂,并考察了其在二苯甲酮催化加氢反应中的催化性能。相比于浸渍法制备的催化剂,该催化剂表现出优异的催化性能,二苯甲酮的转化率可达99.0%,二苯甲醇的选择性为96.5%,并且该催化剂可稳定使用6次。通过XRD和FT-IR表征证明了层板阴离子络合物的插入;通过TEM、H₂-TPR和XPS等表征表明配体的引入改善了催化剂中Ni的分散性,增强了Ni与载体之间的相互作用,使催化剂表现出优异的催化活性和稳定性。然后,以Al₂O₃改性的SBA-15为载体,通过蒸氨法制备镍基纳米催化剂Ni-Al₂O₃/SBA-15-X,重点研究了Al₂O₃添加量对催化剂性能的影响。结果表明,当Al₂O₃的添加量为30%时,Ni-Al₂O₃/SBA-15-30%催化剂在乙酰丙酸甲酯加氢反应中显示出优异的催化性能,乙酰丙酸甲酯转化率和γ-戊内酯选择性分别为97.4%和90.0%,且该催化剂可循环使用6次而没有明显的活性损失。通过NH₃-TPD、H₂-TPR等表征发现,Al₂O₃的添加不仅增加了催化剂的酸度,提高γ-戊内酯的收率,而且还增强了催化剂的稳定性。最后,以葡萄糖辅助合成的γ-Al₂O₃-G为载体,制备了镍基纳米催化剂Ni/γ-Al₂O₃-G,并将其应用于糠醛加氢反应中。在温和条件下,该催化剂可使糠醛转化率达99.6%,糠醇选择性为97.1%,且可稳定使用4次。通过XRD和TEM等表征证明,葡萄糖的添加显著提高了Ni/γ-Al₂O₃-G催化剂的比表面积,同时使活性组分Ni的粒径较小、分散性较高,从而为Ni与载体提供了更多的相互作用位点,产生了较强的金属-载体相互作用,使催化剂具有优异的活性和较高的稳定性。