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乙撑胺系列产品主要包括乙二胺(EDA)、哌嗪(PIP)等,作为重要的胺类化学品在化工领域应用广泛。目前,中科院大连化物所一碳化学与精细化工组研发的负载型Ni-Re催化乙醇胺(MEA)临氢胺化合成乙撑胺工艺已实现工业化,但长期以来缺乏对催化体系的基础理论研究。因此,本论文对负载型Ni-Re催化MEA临氢胺化反应中Re的助剂效应、催化机理、Ni的尺寸效应进行系统研究,并探索了其他助剂对催化性能的影响,最后将Ni-Re催化体系的应用拓展到腈类加氢反应中。主要研究内容如下:考察了 Ni-Re/Al2O3催化剂中Re助剂对Ni物种结构的影响,通过表征发现Re可抑制Ni物种向Al2O3体相的扩散,提高载体表面八面体构型Ni2+的比例,改善催化剂的还原性并能提高Ni物种的分散度,增加了 MEA胺化反应中的表面金属Ni位点。实验发现Ni颗粒烧结是引起单金属Ni/Al2O3催化剂失活的主要原因,而Ni-Re/Al2O3催化剂在胺化过程中表现出较好的抗烧结能力。通过对Ni-Re/Al2O3中Re物种的结构表征和DFT模拟计算,发现ReOx在胺化反应过程中呈现多种价态并在Ni表面富集形成[ReOx-Ni](0≤x<4)表面合金相。其中,高价态ReOx(x≥3)修饰在金属Ni颗粒表面,可降低Ni的表面能,同时表面ReOx(x≥3)物种之间存在排斥作用,不易聚集,有效抑制了高压、NH3和H2反应气氛下金属Ni颗粒的烧结,延长了催化剂寿命;低价态ReOx(x<3)的亲氧性较强,可在反应过程中吸附MEA的O原子,与相邻金属Ni位点之间的协同催化作用可降低MEA脱氢过程(速率控制步骤)的解离能,从而提高了催化效率。通过改变焙烧气氛有效调节了 Ni-Re/Si02催化剂上Ni的粒径,流动NO气氛下焙烧得到的催化剂表面Ni粒径为4.5 nm,用于MEA胺化反应时,EDA和PIP总收率可达66.4%,高于以往报道值。Ni颗粒尺寸对MEA胺化反应有明显影响,通过对不同粒径Ni的表面位点类型和电子性质的表征,发现增大粒径可提高面位点Ni的比例和表面电子云密度,有利于促进反应初始阶段MEA与NH3的胺化,提高EDA选择性。探索其他助剂对MEA胺化反应的影响,发现Mn、La和Ce作为助剂时,Ni-x/SiO2具有较高的初始活性;Ni-Cr/Si02催化剂稳定性较好。此外,采用流动气氛焙烧,可在减少Ni和Re负载量的同时保持催化性能,达到降低催化剂成本的目的。将Ni-Re/Si02催化剂拓展到3-羟基丙腈(3-HPN)加氢反应,在滴流床反应器中评价1300h表现出优异的稳定性和良好的可再生性能,3-HPN可完全转化,目标产物丙醇胺的产率约为90%。