中文摘要：

"煤制乙二醇"成套技术被认为是我国化工行业技术创新的一个重大突破，采用该技术的内蒙古通辽百万吨生产基地即将建设完成。但是，一些技术环节上仍存在缺陷或不足，其中，如何从分子水平理解草酸酯加氢无铬铜基催化剂的作用机理和失活机理，进而设计制备高稳定性和高活性催化剂，是亟待解决的突出问题。本项目将在前期工作中研制出活性优异的碳纳米管促进型铜硅催化剂、稳定性良好的氧化硼掺杂铜硅催化剂和MFI分子筛掺杂铜硅催化剂的基础上，围绕着催化活性中心结构与效能的关系、催化反应机理、催化剂失活机理和促进剂作用机制等方面展开基础理论研究，全面深入的催化剂表征将是研究工作的重心。期望通过本研究项目的实施，能够对草酸酯加氢制乙二醇催化剂的作用机制等形成一些较为系统、合理的解释和观点，为进一步开发高效和稳定的草酸酯加氢催化剂奠定坚实的理论基础。

结论摘要：

乙二醇是非常重要的基础化工原料，国内市场对乙二醇的需求增长快速。新型的“煤制乙二醇”工艺非常符合我国国情以及发展战略规划，相关技术工艺的开发已经日渐成熟。在该技术路线中，草酸二甲酯到乙二醇的催化加氢步骤是重要的核心和关键技术。项目研究执行期间，项目组成员成功开发出一系列有优良加氢性能和实用价值的掺杂促进型催化剂，其中包括（1）碳纳米管（CNT）促进型CNT-Cu/SiO2催化剂；（2）ZSM-5 微纳米分子筛促进型MFI-Cu/SiO2催化剂；（3）DMO 加氢制乙醇酸甲酯Ag基催化剂；（4）稀土促进的La-Cu/SiO2催化剂；（5）贵金属促进的Cu-Pt/SBA-15催化剂。另外，还在国际上首次报道了Au-Ag合金催化剂(Au-Ag/SBA-15)在草酸二甲酯选择加氢上具有的特殊低温催化高活性，主要产物为附加值很高的乙醇酸甲酯。对系列催化剂的加氢机理、构效关系以及失活机理进行了较为深入的研究，获得了一些初步认识，主要包括1、对于草酸酯催化加氢，氢气的活化以及活性氢物种的有效提供十分重要，通过增加反应体系中氢分压可以明显提高加氢效率；研究还表明，碳纳米管和金属铂的适当加入都能够提高铜硅催化剂的氢吸附性能，从而在一定程度上提高了催化剂的加氢性能；2、硅基载体在草酸酯加氢中起重要作用，铜银金的硅基催化剂一般具有比其他载体更优的催化性能，而催化性能与金属分散度、金属-氧化硅载体相互作用以及催化剂的孔结构密切相关；采用尿素溶胶凝胶法制备的铜硅催化剂性能显著优于采用普通浸渍法或蒸氨法制备的催化剂，主要缘于其优异的铜分散度以及因铜与氧化硅载体强相互作用而营造的Cu0和Cu+有效活性中心合理分布；3、铜硅催化剂的失活与铜纳米颗粒的聚集长大和铜-氧化硅载体相互作用的减弱密切相关，加入有利于在制备和/或反应过程中提高铜分散度和稳定Cu0和Cu+有益分布状态的助剂能够显著提高催化剂的稳定性，如氧化硼和MFI型分子筛等；4、Au-Ag/SBA-15合金催化剂的特殊低温加氢催化性能与Au和Ag催化活性中心的协同作用紧密关联，Au 活性中心具有较强的氢活化能力，而Ag活性中心具有较强的酯基活化能力，在合金纳米颗粒的原子尺度微区范围的Au和Ag中心协同催化有效地促进了草酸酯的低温加氢。在项目研究执行阶段，共计发表学术论文8篇，国家专利2件，培养博士2名，硕士4名。