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环己烯具有活泼的双键，是一种重要的有机化工原料，在制药工业和石油工业中都有较为广泛的用途。环己烯为苯加氢反应的中间产物，但是由于最终产物环己烷的热力学稳定性比环己烯要高得多，苯加氢反应很难被控制在环己烯阶段，大部分生成最终加氢产物环己烷。与传统制备环己烯方法相比，苯部分加氢一步制备环己烯可使工艺流程缩短、效率高、设备投资减少。因此，苯选择加氢制备环己烯技术的开发和应用，具有重要的意义和广阔的应用前景。本课题组一直致力于膜反应器的研究。本课题组龙帅等研究了铂纳米簇/聚酰亚胺杂化膜反应器应用于苯催化加氢反应中，环己烯选择性可达到72.4％；李曼等用光敏性聚酰亚胺负载钌纳米簇用于催化加氢，其环己烯的选择性最高为44.5%；由于聚酰亚胺制备过程较为复杂、成本较高，因此翟豪等探讨了铂纳米簇/壳聚糖杂化膜在催化苯选择加氢中的应用，环己烯的选择性高达68%，但是环己烯的产率都很低。因此，如何在提高环己烯的选择性的同时也能得到较高的收率，仍需要进一步研究。在本课题组研究的基础上，本文选择价廉易得的天然高分子纤维素为原料，通过改性得到成膜性和溶胀性较好的纤维素苯甲酸酯（CB），其主链上含有羟基，对金属离子具有络合作用，将CB与催化活性中心杂化后得到溶胀型膜反应器，对其结构和性能进行表征和分析，并将其应用于苯催化加氢反应中，以期获得高选择性和高收率的目标产物环己烯。具体包括以下几个方面的内容：1.以纤维素和苯甲酰氯为原料、吡啶为催化剂，通过酯化反应制备了纤维素苯甲酸酯（CB）。通过改变苯甲酰氯用量可以得到不同取代度CB，溶胀测试结果表明CB在苯和环己烯中具有一定溶胀度，且苯远大于环己烯，满足其作为苯选择加氢制备环己烯催化剂载体的条件。利用傅里叶转换红外光谱和X-射线衍射对不同取代度的CB的结构和性质进行了表征。结果表明酯化后羟基被苯基取代，且改变了纤维素分子链的规整性，随着取代度的增大，结晶度下降。2.用低沸点的正丁醇在回流条件下还原RuCl3制备了PVP保护的钌胶体，将其溶解后与不同取代度CB杂化后得到Ru/CB杂化膜。利用透射电镜、X-射线衍射和X-射线光电子能谱等对杂化膜的结构和性能进行了表征。将Ru/CB杂化膜用于苯加氢反应中，优化了反应条件；然后又探讨了取代度、负载量及添加剂水对环己烯选择性和收率的影响，结果表明载体CB的取代度直接影响环己烯的选择性和收率，当DS=0.79时，环己烯的选择性最大为53.4%，产率为0.92%；负载量为5.0%时环己烯的选择性最高；添加剂水可以提高苯的转化率。重复实验结果表明Ru/CB杂化膜可以重复使用。3.微波加热回流条件下，通过化学还原方法还原氯铂酸，制备得到了铂纳米金属簇，将其溶解后与不同取代度CB杂化后得到Pt/CB杂化膜。利用X-射线衍射和X-射线光电子能谱对杂化膜的结构和性能进行了表征。将制备的不同取代度的Pt/CB杂化膜用于催化苯加氢反应中，气相结果表明载体CB膜的溶胀度是影响苯催化加氢的重要因素，当DS=0.42时，环己烯的选择性最高为0.43%，苯的转化率为3.15%；重复实验结果表明其在催化加氢反应中可以重复使用。