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乙二醇(EG)是一种高需求有机化工原料，需求量在近十五年翻两番。我国乙二醇的产量严重不足，自给率仅为40%左右，导致乙二醇一直处于供不应求状态。当前，乙二醇的制备工艺以环氧乙烷水合法以及煤制乙二醇法为主。环氧乙烷水合路线耗能大、所需的反应条件苛刻，并且需要消耗大量的水资源。新型的煤制乙二醇路线原料来源丰富、条件温和，相较于环氧乙烷水合法有较大优势。煤制乙二醇工艺路线关键技术是草酸酯加氢阶段催化剂的设计、开发。铜铬催化剂是最早应用于该工艺的商用催化剂，后因金属铬对环境造成严重污染而被淘汰。近些年研究表明，以二氧化硅为载体，铜为单一活性组分制备的催化剂对该工艺也有着良好的催化作用，因其在制备过程中发生氧桥和羟聚作用形成活性组分层状硅酸铜。由于铜在较高温度下易烧结，导致催化剂活性降低，这给该催化剂商业化带来了难题。
为解决此问题，在大量阅读文献的基础上，本文以提高催化剂性能、铜的分散度以及增强催化剂稳定性等方面为研究方向。采用X射线衍射仪(XRD)、傅立叶红外(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、低温氮气吸-脱附实验(BET)、程序升温还原(TPR)等表征手段，结合催化剂活性评价结果，考察了制备方法、制备参数、载体孔径及比表面积、助剂氧化铈对催化剂结构、性能的影响。以期能够获得活性较高、易工业化的铜基催化剂。现取得如下研究结果：(1)在相同制备参数下，蒸氨法(AE)制备的铜基催化剂乙二醇选择性较共沉淀法(CP)优异20%左右；(2)蒸氨法的最佳制备参数：蒸氨温度为90℃、前驱体溶液物质的量浓度为0.5mol/l、前驱体溶液pH值为11.5、铜质量分数为20%、老化时间为4h。该条件下草酸二甲酯(DMO)转化率为100%，乙二醇选择性为72%；(3)蒸氨法制备的催化剂，其活性组分铜的分散度较优，均在30%左右；(4)不同制备参数影响还原后铜颗粒粒径大小，乙二醇选择性随还原后铜颗粒粒径的增大而减小；(5)小孔径、大比表面积的MCM-41分子筛有利于提高乙二醇的选择性。草酸二甲酯转化率为97%，乙二醇选择性为81%；(6)助剂氧化铈的加入会加剧副反应发生，且随着氧化铈含量的增加，乙二醇选择性越差。当Cu∶Ce=1∶0.01(物质的量)时，乙二醇选择性为40%左右；当Cu∶Ce=1∶0.03时，乙二醇选择性仅为10%左右。
为解决此问题，在大量阅读文献的基础上，本文以提高催化剂性能、铜的分散度以及增强催化剂稳定性等方面为研究方向。采用X射线衍射仪(XRD)、傅立叶红外(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、低温氮气吸-脱附实验(BET)、程序升温还原(TPR)等表征手段，结合催化剂活性评价结果，考察了制备方法、制备参数、载体孔径及比表面积、助剂氧化铈对催化剂结构、性能的影响。以期能够获得活性较高、易工业化的铜基催化剂。现取得如下研究结果：(1)在相同制备参数下，蒸氨法(AE)制备的铜基催化剂乙二醇选择性较共沉淀法(CP)优异20%左右；(2)蒸氨法的最佳制备参数：蒸氨温度为90℃、前驱体溶液物质的量浓度为0.5mol/l、前驱体溶液pH值为11.5、铜质量分数为20%、老化时间为4h。该条件下草酸二甲酯(DMO)转化率为100%，乙二醇选择性为72%；(3)蒸氨法制备的催化剂，其活性组分铜的分散度较优，均在30%左右；(4)不同制备参数影响还原后铜颗粒粒径大小，乙二醇选择性随还原后铜颗粒粒径的增大而减小；(5)小孔径、大比表面积的MCM-41分子筛有利于提高乙二醇的选择性。草酸二甲酯转化率为97%，乙二醇选择性为81%；(6)助剂氧化铈的加入会加剧副反应发生，且随着氧化铈含量的增加，乙二醇选择性越差。当Cu∶Ce=1∶0.01(物质的量)时，乙二醇选择性为40%左右；当Cu∶Ce=1∶0.03时，乙二醇选择性仅为10%左右。