生物质能,以其可再生性强、绿色清洁、来源广泛和储量巨大等优点,被广大研究者视为有望部分替代传统化石能源的新型能源。除了传统的生物质热解、气化和水解技术外,将生物质催化转化为高附加值化学品已经成为一种极具潜力的生物质能利用手段。乙酰丙酸酯作为平台化合物乙酰丙酸的衍生物,不仅能直接作为生物燃料或燃料添加剂直接使用,还能替代乙酰丙酸制备更高附加值的化工产品。因此,高效制备乙酰丙酸酯具有重要的研究价值和工业价值。本文利用溶胶凝胶法制备不同P/Zr摩尔比例的磷酸锆,并将其用于糠醇醇解反应,探究不同P/Zr摩尔比例对反应的影响。随后,选择催化性能最佳的磷酸锆进行改性研究和催化实验,可探究不同改性方法对磷酸锆催化性能的影响。最后,探究了硫酸前处理改性的磷酸锆的最佳反应条件,并对此材料进行了催化性能评价。通过XRD、FTIR、SEM、EDS、Py-FTIR和BET等表征方法,对未改性的磷酸锆进行表征,发现磷酸锆可作为制备乙酰丙酸乙酯的固体酸催化剂,但催化性能有待改性提升。通过不同浓度硫酸前处理改性的磷酸锆,既能获得不同的比表面积,还能改变催化剂颗粒上的酸性位点浓度。由于竞争作用、溶液酸度、吸电子效应和氢键的共同作用,S/Zr摩尔比例为0.5的改性磷酸锆获得了最高的催化活性。综上所述,S/Zr摩尔比例为0.5的硫酸前处理改性磷酸锆在最佳的反应条件下,即0.20 g催化剂,2.00 g糠醇,47.00 g乙醇,200℃,2 h和0.6 MPa初始N₂压力的条件下,可获得最高为97.8%的乙酰丙酸乙酯的收率。通过对磷酸锆进行硫酸前处理改性研究,不仅能高效催化糠醇醇解制备乙酰丙酸乙酯,还为磷酸锆提供了一种除控制P/Zr摩尔比例外,调节颗粒比表面积和酸性位点浓度的方法,对相关研究具有一定的指导意义。