顺丁烯二酸酐简称顺酐,可由焦化苯或丁烷氧化制得,是世界上除苯酐和醋酐外的第三大酸酐。顺酐加氢可合成丁二酸酐、Y-丁内酯、四氢呋喃及1,4-丁二醇等一系列高附加值有机化工原料,它们在石油加工、医药、机械、军工和纺织等领域有广泛的应用。一直以来,如何制备高活性、高选择性催化剂,实现顺酐下游加氢衍生物的定向合成是产业界与学术界广泛关注的研究课题。目前,顺酐加氢催化剂主要包括贵金属Pt、Pd、Ru和非贵金属Cu、Ni催化剂,其中镍基催化剂因其低廉的成本和高的活性、选择性成为最具工业应用前景的顺酐加氢催化剂。目前,人们对镍基催化剂的研究多集中于通过调整催化剂制备方法或引入第二组分来调控活性组分形貌、尺寸或电子构型,进而提高催化剂的加氢活性与产物选择性。关于载体对催化剂顺酐加氢性能影响的研究,鲜有文献报道。不饱和羰基化合物如巴豆醛、柠檬醛等的选择加氢研究表明,以TiO2为载体的金属催化剂,在还原过程中可以形成TiOx物种,TiOx物种与活性组分协同作用提高了催化剂的C=O加氢活性与选择性。顺酐分子是由互相共轭的1个C=C键与2个C=O键,以及1个C-O-C官能团组成的环状化合物,属于典型的α,β-不饱和羰基化合物。但是TiOx物种是否会对镍基催化剂的顺酐加氢性能,如C=C、C=O或C-O-C键的加氢活性和选择性等产生影响以及产生影响的作用机制如何,目前为止,还未见相关文献报道。基于此,本文在实验室前期工作的基础上,采用BET、XRD、H2-TPR、H2-TPD、 CO-TPSR等多种表征手段,通过比较研究载体制备方法、催化剂还原温度和镍负载量对Ni/TiO2催化剂织构、结构性质以及顺酐加氢性能的影响,揭示TiOx物种对镍基催化剂顺酐液相加氢性能的影响及催化作用机理。本文的主要研究工作如下：1.比较研究了溶胶凝胶法、水热法和沉淀法制备TiO2负载镍催化剂的顺酐加氢性能。采用溶胶凝胶法制备的YiO2以锐钛矿和金红石混合晶型存在,具有最高的比表面积。以该YiO2为载体制备的催化剂较易在还原过程中形成YiOx物种,而且活性组分Ni的分散度也较高。较小Ni晶粒和TiOx物种协同作用促进了C=O的加氢,催化剂表现出高的γ-丁内酯选择性,明显高于水热法和沉淀法制备TiO2负载镍催化剂。2.研究了氢气氛中TiOx的形成以及其对Ni/TiO2催化剂顺酐加氢性能的影响。随着还原温度的升高,Ni/TiO2催化剂中TiOx物种的量逐渐增多,TiOx物种的形成促使电子由载体溢流至活性组分Ni,显著提高了金属Ni活化氢气能力。在顺酐加氢反应中C=C加氢活性随催化剂中TiOx物种的量的增多而逐渐升高；而C=O加氢活性则先升高后降低,当还原温度为450℃C时,催化剂的C=O加氢活性最高。产生这一现象的原因可能是,过多的TiOx物种使催化剂表面呈富电子态,与C=O中的O原子存在排斥作用,减小了催化剂与C=O的碰撞几率,降低了催化剂的C=O加氢活性。3.研究了镍负载量对Ni/TiO2催化剂的顺酐加氢性能影响。在镍含量为5%-13%范围内,随着镍含量的升高,催化剂中活性组分Ni比表面积先增高后降低,TiOx物种的量则随镍含量的升高而逐渐增多,金属Ni活化氢气的能力不断提高。当镍含量为7.5%时,催化剂活化氢气能力和其与C=O碰撞几率达到最佳匹配,表现出最高的C=O加氢活性。