环己酮广泛应用于医药、农药、涂料等领域,是生产大宗商品尼龙6和尼龙66的重要中间体。在文献报道的环己酮合成方法中,苯酚选择性加氢路线因其反应条件温和、原子经济性高,被认为最有应用价值。然而,苯酚催化加氢的产物通常是环己醇和环己酮的混合物,影响了产品的纯度和应用。因此,制备高效、绿色的催化剂用于苯酚选择性加氢制备环己酮,具有十分重要的理论意义和应用价值。基于此,本文设计并制备了一系列Pd基纳米催化剂应用于苯酚加氢反应中,并结合实验和表征研究了催化剂结构与其活性和稳定性之间的关系。首先,我们以天然高分子材料海藻酸钠为基体,通过添加聚丙烯酸钠制备了一种Pd-3D双网络凝胶催化剂Pd/Ca-Alg-PAAS。该催化剂在苯酚选择性加氢反应中表现出优异的催化活性,环己酮的选择性可达99.8%,且循环使用6次后苯酚转化率保持在80%以上,环己酮选择性保持在99%以上。通过XRD、XPS、TEM等表征发现聚丙烯酸钠的添加能够增强复合凝胶与Pd²⁺的相互作用,从而抑制Pd纳米颗粒的团聚和流失,提高催化剂的稳定性。接着,为了提高催化剂在苯酚选择性催化加氢反应中的效率,我们尝试以高比表面的介孔分子筛SBA-15为载体,制备了一系列第二金属修饰的催化剂。发现Mg修饰的Pd/Mg-SBA-15催化剂在苯酚加氢反应中的催化性能最优,且具有良好的稳定性。通过H₂-TPR、XPS、TEM等表征研究了第二金属修饰对催化剂结构和性能的影响,阐述了催化剂的结构与其催化活性和稳定性之间的关系。最后,为进一步提高催化剂的活性和稳定性,我们以接枝氨基的SBA-15为载体,制备了Pd/NH₂-SBA-15催化剂。通过XRD、XPS和TEM等表征发现氨基与Pd纳米颗粒之间存在强的金属-分子支持作用,能够促进Pd纳米颗粒的高度分散且颗粒尺寸仅为1.7 nm;此外,氨基的引入能够有效地抑制Pd纳米颗粒之间的团聚,使该催化剂循环使用10次后仍具有优异的催化性能。