甘油是生产生物柴油的廉价副产物,通过绿色氧化过程将其转化为高附加值羧酸可以提高生物柴油产业链的经济效益。然而甘油选择性氧化存在甘油酸产物选择性差、反应过程中需添加液体碱等问题,不利于后续产品的分离。本文从分析铂催化剂上的甘油氧化反应机理出发,通过载体酸碱性或金属助剂的调控,增强金属-载体（金属）之间的相互作用,优化合成了铂基催化剂,实现了无碱条件下甘油高效氧化生成甘油酸的定向转化,为系统开发生物质绿色氧化过程提供理论和技术支持。（1）通过密度泛函理论计算,对比O2和H2O所有可能的反应路径发现,二者在Pt金属表面共同解离生成吸附态的羟基和氧原子,随后参与到甘油选择性氧化反应中。不同氧化产物的生成路径中包含O-H键的脱氢、C-H基团的脱氢、醛的氧化和C-C键的断裂四种基元反应。分析速率控制步骤的活化能发现,提升甘油选择性氧化反应活性的关键在于极化Pt金属表面生成吸附态的羟基或引入能够促进O-H键活化的活性位点,提高甘油酸的选择性依赖于阻止其中间体发生C-C键断裂。（2）通过原位掺杂的方法制备了含有碱土金属（Mg、Ca、Sr和Ba）的MCM-41载体,进一步负载Pt金属得到催化剂。研究发现碱土金属的引入（尤其是Mg和Ca）能够促进Pt金属表面电子的富集,生成更多的氧空位。运用Hammett指示剂标定的方法,构建了碱土金属活性位与催化性能的关系模型,证明了催化活性对碱性位的强度更为敏感。反应动力学结果证明碱土金属的引入起到了活化O-H键的作用,进而提高了催化活性。但是碱土金属在循环过程中容易浸出,导致催化性能下降。（3）以MCM-41（Al）为载体研究Lewis酸对Pt金属及其催化性能的影响,结果表明Pt金属与载体之间存在着电荷转移现象,导致羧酸产物在催化剂表面的吸附能力减弱,C-C键断裂等副反应受到抑制,提高了羧酸产物的选择性。此外,增强的金属-载体作用力提升了铂基催化剂的稳定性。然而Lewis酸的引入也影响了甘油分子的吸附,导致催化剂的活性受到抑制。（4）加入适量的Co金属,降低了Pt颗粒的尺寸,形成了具有电子协同效应的Pt Co界面活性位,阻止了吸附态的产物发生C-C键断裂,大大提高了甘油酸的选择性（85.2%）,催化剂的稳定性也得到一定增强。但随着反应深度的增加,生成的羧酸产物容易覆盖Pt-Co双金属活性位,使得转化率（58.9%）无法进一步提升。（5）通过浸渍法制备得到双金属Pt Ru/MCM-41催化剂,表征发现双金属之间的强相互作用促进了Pt Ru合金颗粒的分散,增强了Pt-Ru之间的电子耦合效应;反应动力学和理论计算证明,适量Ru的引入有助于O2和H2O直接解离成羟基。与此同时,构建了Ru/Pt比、结构敏感性和电子耦合效应与催化性能之间的关系模型,当Ru/Pt＜1时,Pt-Ru双金属颗粒的结构敏感性和表面的电子耦合效应都对催化活性的提高起到促进作用;当Ru/Pt＞1时,电子耦合效应的影响占据主导地位;当Ru/Pt=1时,Pt0.8Ru0.8/MCM-41在最优反应条件（80℃、1 MPa O2和12 h）下表现出良好的催化活性(TOF:823.9 h-1)、甘油酸选择性（80.1%）和稳定性,整体催化性能处于无碱条件下甘油氧化制备甘油酸体系的领先水平。