苯乙烯是合成橡胶和塑料的重要原料，主要由乙苯脱氢制得。为了给反应供热、推动化学平衡和缓解催化剂结焦失活，工业上必须通入大量过热水蒸汽，反应温度高、能耗大，水蒸汽潜在的大量冷凝热难以回收。在乙苯脱氢反应中以二氧化碳代替水蒸汽，将乙苯脱氢与逆水煤气变换反应耦合，可以大大推动反应平衡、降低反应温度及能耗。同时，引起温室效应的二氧化碳气体也可得以有效利用。因此，二氧化碳气氛下的乙苯脱氢反应具有节能和环境友好的特点。然而，工业上传统的Fe-Cr-K催化剂对二氧化碳气氛下的乙苯脱氢反应效果很差，现有的催化剂在反应活性，使用寿命等方面不能满足要求，而为了研制性能优良的催化剂体系，必须了解催化剂失活原因、二氧化碳的作用和反应机理。　　 本论文主要研究了CO2气氛下γ-Al2O3负载Fe、V氧化物催化剂上的乙苯脱氢反应。利用N2吸附、XRD、HRTEM、TEM、H2-TPR、O2-TPO-MS和热重分析等表征手段，阐述了Fe2O3/γ-Al2O3、V2O5/γ-Al2O3失活原因和二氧化碳在脱氢反应中的作用，并对不同反应气氛下催化剂的积炭行为进行了讨论。　　 Fe2O3/γ-Al2O3上乙苯脱氢，CO2气氛下的苯乙烯收率高于N2气氛。反应过程中催化剂的Fe组分主要以Fe3O4形式存在，CO2作为弱氧化剂可以保持Fe组分处于较高价态。不同反应气氛下，催化剂的积炭形式不同，CO2气氛下催化剂只有一种无定型积炭，而N2气氛下除了无定型碳外，还有碳纳米管；CO2可以有效地消除碳纳米管，但同时也可在Fe催化剂上发生分解反应，分解为CO和C(无定型)。　　 V2O5/γ-Al2O3上乙苯脱氢，CO2对乙苯脱氢反应的推动作用更为明显。不同气氛下反应后，催化剂上的积炭均为无定型碳，但反应相同时间后CO2气氛下催化剂的积炭量大，且C/H比较高，原因是乙苯反应量大。　　 此外，对新的加氢脱氢耦合反应进行了探索，发现环己醇脱氢和硝基苯加氢耦合反应可在Cu催化剂和工业Ni催化剂上进行，反应过程中无须提供额外氢气，硝基苯转化率较高，但环己醇脱氢反应的副产物较多，环己酮的选择性较低。此外，环己烷脱氢与硝基苯加氢在Pt催化剂上的单独反应活性较高，但两个反应耦合后，反应的转化率较低，反应耦合不匹配。