随着石油、天然气等不可再生能源的枯竭，寻找新型的可再生能源日益成为了人们普遍关注的焦点，生物柴油就是其中的一种。伴随着生物柴油的大量生产，副产物甘油的产量也大量提高，价格也大幅度降低。如何高效转化利用甘油成为了一个重大的研究课题。　　 目前，比较有效的解决方式是将甘油通过化学转化，比如选择性氧化、脱水、氢解、卤化、酯化和醚化、蒸汽重整等途径，转化成附加值更高的化工产品，比如丙烯酸、丙烯醛、二羟基丙酮、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇等。在这些转化途径中，甘油气相脱水具有很大的发展潜力，因为其产物丙烯醛是一种重要的化工中间体，它是合成DL-蛋氨酸、丙烯酸、丙烯酸酯、聚合物和洗涤剂等产品的重要原料。　　 在已有的文献报道中，用于甘油气相脱水制丙烯醛的催化剂主要有四大类型:磷酸盐、杂多酸、金属氧化物以及分子筛催化剂。然而，催化剂由于积碳而快速失活依旧是催化剂存在的普遍问题，新催化剂的设计和开发依旧是研究的热点。　　 本论文在已有研究的基础上，对磷酸盐、杂多酸和金属氧化物催化剂作了以下的研究:　　 (1).磷酸盐催化剂设计了共沉淀法制备的Ti3(PO4)4-SiO2催化剂，在文献报道的La(P2O7)3催化剂基础上用分步浸渍法制备了La2O3-H3PO4/Al2O3和H3PO4-La2O3/Al2O3催化剂，并参考醇类脱水催化剂制备了MoO3-BiPO4-Al2O3和H3PO4-Bi-Mo/Al2O3催化剂。实验结果显示，SiO2的引入可以改善Ti3(PO4)4催化剂的稳定性以及丙烯醛的选择性;γ-Al2O3负载后制备的La2O3-H3PO4/Al2O3和H3PO4-La2O3/Al2O3与La4(P2O7)3相比，催化性选择性与稳定性均有所下降;γ-Al2O3负载后制备的MoO3-BiPO4-Al2O3和H3PO4-Bi-Mo/Al2O3与MoO3-BiPO4相比，催化性能未得到根本改善。　　 (2).杂多酸催化剂考察了三类杂多酸HPA/Al2O3(PA=PW, PMo，SiW)用La修饰制备的La0.85H0.15PA/Al2O3催化剂的反应性能。结果显示，La掺杂后的磷钨酸（La0.85H0.15PW/Al2O3）催化剂反应性能变差，磷钼酸(La0.85H0.15PMo/Al2O3)催化剂反应性能变化不大，而硅钨酸(La0.85H0.15SiW/Al2O3)催化剂的丙烯醛选择性和收率提高了约15％。　　 (3).氧化物类WO3催化剂选择WO3作为活性组分，系统考察了不同载体(活性炭(AC)、TiO2-ZrO2、SiO2、Al2O3和Al2O3-xTiO2(x=5，10))负载的WO3催化剂的催化性能。结果表明，当WO3负载量为20wt％、催化剂焙烧温度为500℃，Al2O3-xTiO2和活性炭载体负载的WO3催化剂催化性能最好。值得指出的是，Al2O3载体中加入TiO2可以明显促进催化剂性能的改善，其中以5 wt％TiO2加入量为最佳。载体性能由好到差顺序为Al2O3-STiO2≈AC＞Al2O3-10TiO2＞Al2O3＞SiO2＞TiO2-ZrO2。　　 另外，优化的反应条件下(常压、反应温度300℃，甘油浓度20wt％、流速6.3 mL/h)，甘油催化脱水制丙烯醛反应，在WO3/Al2O3-5TiO2催化剂上，甘油转化率和丙烯醛选择性分别可高达100％和82.2％，达到了文献报道的最佳结果;在WO3/AC催化剂上，甘油转化率和丙烯醛选择性分别可高达100％和88.2％，超过了文献报道的最佳结果。　　 NH3-TPD表征结果表明，随着WO3负载量的增加，WO3/Al2O3-5TiO2催化剂表面上总酸量增加。值得指出的是，弱酸和中强酸位密度越大，催化剂反应性能越好，丙烯醛选择性和收率越高，这表明催化剂表面上相邻酸中心的平均距离对反应有重要影响，且催化剂表面的酸位点为甘油脱水制丙烯醛反应的活性中心，XRD表征结果表明，在WO3/Al2O3-xTiO2催化剂上，WO3晶相为催化剂活性相，且甘油脱水制丙烯醛反应活性受WO3晶粒大小影响较大，反应在该催化剂上可能为结构敏感反应。