1,4-丁炔二醇（BYD）是一种重要的有机化工原料,向下延伸可制备1,4-丁二醇（BDO）、四氢呋喃（THF）、γ-丁内酯（GBL）、聚氨酯（PU）等一系列高附加值化学品。作为连接煤炭初级化学品与巨大市场需求的高附加值化学品之间的化工原料,1,4-丁炔二醇具有重要的承上启下作用。工业上BYD的生产采用以甲醛、乙炔为原料的炔醛法工艺,使用铜铋催化剂。在甲醛乙炔化反应过程中,初始的Cu²⁺氧化物或碱式盐需经过复杂的化学变化转变为活性物种,推测这种转变包含:初始的Cu²⁺被甲醛还原为Cu⁺;Cu⁺与乙炔反应生成活性物种乙炔亚铜络合物两个过程。由于Cu²⁺还原为Cu⁺的不可控性,因而直接选用Cu⁺化合物作活性前驱体,更有利于乙炔亚铜活性物种的生成。本工作以Cu（NO₃）₂为铜源,NaOH为沉淀剂,抗坏血酸钠为还原剂,采用液相还原法,通过改变沉淀剂及还原剂的添加顺序制备了一系列不同结构的Cu₂O,并在Cu₂O中引入金属氧化物助剂,研究了制备条件及金属氧化物助剂对Cu₂O物化性质及其催化甲醛乙炔化反应性能的影响。本论文的主要研究内容如下:1、沉淀剂及还原剂的添加顺序对制备的Cu₂O物化性质及其甲醛乙炔化反应催化性能有较大影响。先加入NaOH,后加入抗坏血酸钠,Cu₂O结晶度高,粒径大,难以转化为活性物种炔化亚铜;先加入抗坏血酸钠,后加入NaOH,Cu₂O被过度还原为非活性的金属Cu,两者均造成催化剂活性较低。NaOH和抗坏血酸钠混合后添加的方式制备出表面Cu₂O结晶完整而体相Cu₂O分散度高的样品,这使得Cu₂O高效转化为炔化亚铜活性物种,表现出最优的炔化性能。2、在优化Cu₂O结构基础上,进一步在Cu₂O中掺杂MgO、Al₂O₃、Fe₂O₃三种助剂,调变了Cu₂O的结晶度和可还原性能。在Cu₂O中引入MgO后,Cu₂O的结晶度几乎未发生变化,且MgO与Cu₂O间相互作用弱,对Cu₂O炔化性能影响不大。引入Al₂O₃后,Cu₂O结晶度明显下降,可还原性能向低温方向移动,增加了暴露的Cu⁺活性位点,催化剂炔化活性有所提高;引入Fe₂O₃后,Cu₂O结晶度明显下降,Fe₂O₃与Cu₂O产生强的相互作用,有利于炔化亚铜活性物种的形成,表现出最优的催化性能。3、调变Cu₂O表面Fe₂O₃的引入量,发现Fe₂O₃沉积在Cu₂O表面,并与Cu₂O发生反应,生成了CuO物种。Fe³⁺的强氧化性提高了Cu⁺在还原性气氛下的稳定性。适宜的Fe₂O₃可以获得大量的Cu⁺活性位点,使Cu₂O表现出最优的炔化性能。Fe₂O₃含量过高时,Cu₂O转变为CuO,并与Fe₂O₃复合,表面暴露的Cu⁺减少,活性下降。