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以生物柴油副产物甘油为原料选择性氢解制备1,2-丙二醇,不仅能够实现1,2-丙二醇的可持续生产,而且有助于拓展生物柴油产业的价值链。为此,本论文采用共沉淀法制备了 Cu/Cr2O3、Cu/ZrO2以及Cr2O3和WO3改性的Cu/ZrO2催化剂,详细分析了金属氧化物改性对Cu/ZrO2结构及其催化甘油氢解制备1,2-丙二醇反应性能,尤其是催化剂结构稳定性和使用寿命的影响。此外,对比分析了甲醇和水作为反应溶剂对Cu/ZrO2催化甘油氢解结构稳定性的影响。本论文得到以下主要结论:(1)Cu/ZrO2和传统Cu/Cr2O3相比具有较高的表面金属Cu分散度和甘油氢解反应活性,高度分散的表面Cu物种同时有助于提高Cu/ZrO2催化甘油氢解反应的结构稳定性。但Cu/ZrO2在富含水汽的反应环境中容易发生表面金属Cu粒子的聚集而引起催化剂失活。在Cu/ZrO2中引入Cr2O3助剂尽管能够促进Cu的分散,但催化剂的活性和结构稳定性无明显改善;引入WO3却能够显著促进金属Cu的分散,减缓反应中金属Cu粒子的聚集并延长催化剂的使用寿命。以50%的甘油水溶液为原料,在反应温度为240℃,氢压为5 MPa,甘油空速为0.275h-1,以及氢油比为12的反应条件下,初始反应的150h内甘油转化率和1,2-丙二醇选择性无明显改变,分别稳定在99.80%和95.36%左右。(2)采用甲醇替代水作为甘油氢解反应的溶剂能够有限减缓Cu粒子的聚集,提高催化剂的结构稳定性。以50%的甘油甲醇溶液为原料,在反应温度为240℃,氢压为5 MPa,甘油空速为0.275h-1,以及氢油比为12的反应条件下,Cu/ZrO2、Cu/Cr2O3-ZrO2和Cu/WO3-ZrO2催化甘油氢解反应的转化率在500 h内都超过99.5%并且1,2-丙二醇的选择性分别维持在96%、96%和93%左右。反应500h后,Cu/ZrO2、Cu/Cr2O3-ZrO2 和 Cu/WO3-ZrO2 催化剂表面Cu 的粒径分别从26.7、14.4和14.8 nm增加到40.7、19.5和20.1nm,低于水介质中Cu粒子的聚集速率。