乙烯氢甲酰化催化合成丙醛是一具有重要理论意义和应用前景的研究课题。作为重要的精细化工原料，丙醛在农业、医药、食品、轻纺等领域用途广泛、用量大、市场前景广阔，但我国尚未实现工业化生产，因此，开展以丙醛为代表的“三丙”产品催化合成研究，对推动精细化工行业的发展，具有重要意义。国外采用的均相催化氢甲酰化反应合成丙醛，是目前世界上生产丙醛的主要途径，虽然取得了重要进展并实现工业化生产，但是均相催化剂与产品分离和回收困难，使该工艺的推广和应用受到限制。目前的研究趋势是通过多相催化剂，进行乙烯氢甲酰化反应合成丙醛，但大多氢甲酰化反应的选择性不高。开发高活性、高选择性的多相催化剂是该研究领域的难点和关键。本论文以负载型Rh催化剂体系为研究对象，通过设计催化剂的制备方法和选择不同的助剂，调节催化剂组成和结构，达到提高催化剂活性、选择性的目的。主要在以下几个方面取得进展： 首先对乙烯氢甲酰化反应过程的热力学进行了计算和分析。分析结果表明，乙烯氢甲酰化反应过程中的主、副反应均为强放热反应，在热力学上最有利的副反应为乙烯加氢生成乙烷，该副反应与主反应竞争激烈，为使反应向目的产物进行，提高催化剂的选择性和控制反应条件是关键。热力学分析结果还表明，反应温度升高对乙烯加氢生成乙烷这个副反应更为有利，增大反应压力有利于提高反应物的转化率，实验结果与热力学分析结果一致。 以RhCl₃·3H₂O、Co（NO₃）₂·6H₂O、Ni（NO₃）₂·6H₂O、（NH₄）₆Mo₇O₂₄·4H₂O、SiO₂为原料采用共浸渍的方法，设计并制备了Rh-Mo/SiO₂、Rh-Ni/SiO₂、Rh-Co/SiO₂等三个系列15种催化剂。在连续流动态固定床反应装置上，以乙烯和合成气为原料，在180℃、2.0MPa、2000h^-1的反应条件下，对催化剂的活性、选择性进行评价。结果表明：Rh-Mo/SiO₂系列催化剂的活性、选择性相对较低，在1％Rh-Mo₂/SiO₂上氢甲酰化反应选择性仅达26.3％；在Rh-Ni/SiO₂系列催化剂上，乙烯的转化率不仅可显著提高，而且氢甲酰化反应 的选择性也增大，在2％Wb－＊I／SQ上，氢甲酚化反应选择性达到60．7％： 在n(O用；系列催化剂上，乙烯氢甲酚化反应不仅具有较高的转化率， 而且具有优良的氢甲酚化反应的选择性，在 2 9＆ Wb－C。，／SIO，上，乙烯的转化 率达到 31石 ％，氢甲酚化反应的总选择性达到 84．7％，其中丙醛的选择性达 到60石％，丙醇选择性达到24．l％，该结果突破了文献中同类催化剂氢甲酚 化反应总选择性 77 H的结果。研究还发现，反应条件的选择对 Rh．CO／SIO， 催化剂的反应性能有较大影响，提高反应温度可以提高产物收率，但会使氢 甲酷化反应的选择性下降。反应压力的增加有利于提高乙烯的转化率，但对 氢甲酚化反应的选择性影响小大。合适的反应原料气空速对提高氢甲酚化反 应选择性有利c 通过程序升温还原(TPRLH。化学吸附、透射电镜（TEM）等表征手 段对催化剂的还原行为和微观结构进行研究。结果表明，助剂的种类对催化 剂的还原行为产生影响：添加 MO阻硝 Rh的还原，使其还原温度升高；添 加 CO有利 j‘Rh组分的还队 添加 Ni对h的还原温度影响不大；通过对 催化剂的还原性能‘j反应结果的关联，发现催化剂中还原态的R上是氢甲酚 化反应的活性柏，对于个问添加剂的Rh基催化剂，Rh组分越难还原，催 化剂的催化活性、选择性越低。研究还发现金属晶粒度大小是影响催化剂选 择性的－个关键因素，活性金属晶粒大小在20－35urn范围内氢甲酚化反应的 选择性较高；活性金属品粒过小会导致副产物乙烷生成量增加，氢甲酚化反 应选择性下降，余属晶粒过大，也会导致氢甲酚化反应选择性降低。通过TE＼1 研究失活催化剂样品发现，活性金属晶粒长大且形状不规则，并有明显的积 炭生成，说明金属烧结和积炭是催化剂失活的主要因素。