糠醛属于重要的有机化工原料,由于糠醛的呋喃环上含有不饱和的碳碳双键和侧链的羰基,因此糠醛的化学性质非常活泼,经催化加氢可得糠醇、2-甲基呋喃、环戊酮和环戊醇等众多衍生物。糠醛加氢过程中常用含Cr的催化剂,Cr对人体有害,并会污染环境。因此,研究、开发无Cr高效的糠醛加氢催化剂具有重要的现实意义。以急冷型铜铝合金制备的骨架铜催化剂催化糠醛加氢、重排反应制备环戊酮、环戊醇。考察了溶剂类型、溶剂比例、溶剂与糠醛的比例、反应温度、氢气压力及反应时间等实验参数对糠醛转化率和选择性的影响。结果表明:以体积比4:1的甲醇和水作为溶剂,糠醛与溶剂体积比1:10,温度180℃,氢气压力3MPa,反应时间4h时,骨架铜铜催化糠醛加氢对于环戊酮和环戊醇表现出良好的活性和选择性,糠醛转化率达98.9%,环戊酮和环戊醇的选择性分别为52.9%和19.3%。采用XRD、BET和SEM对骨架铜催化剂的微观结构进行了表征。对骨架铜催化糠醛生成环戊酮和环戊醇的反应提出了一种可能的反应机理。在此基础上,研究了骨架铜催化剂中Cu2O对糠醛加氢反应的影响。采用乙酸、氨水处理骨架铜,处理之后的骨架铜催化剂中Cu2O的含量明显减少。在糠醛加氢反应中,糠醛的转化率明显增大,表明催化剂中Cu2O对糠醛加氢反应有一定的抑制作用,去除Cu2O有利于加氢活性中心Cu更多的参与到糠醛加氢反应中。同时,研究了金属元素改性对骨架铜催化剂的影响。采用磷钼酸、磷钨酸、硝酸铁、硝酸镍及硝酸钴对骨架铜催化剂进行改性,催化剂表征结果表明,磷钨酸和硝酸镍改性后的骨架铜催化剂中Cu2O的含量有所下降。在糠醛加氢反应中,糠醛转化率较高,且产物中糠醇和2-甲基呋喃的选择性较低,产物主要为环戊酮和环戊醇。