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随着化石能源日益枯竭和环境的日益恶化,可再生的木质纤维原料的高值化利用已受到世界各国政府的高度重视。木质纤维原料中,纤维素的含量约占总量的35-50%,其高效利用是木质纤维素原料高值化利用的重点。其中,纤维素催化转化制备具有较高附加值的多元醇是一条高效的利用途径,其反应路径主要包括纤维素水解和水解产物的加氢/氢解反应。发展高稳定和高活性的催化剂、控制纤维素水解速率和优化产物分布是纤维素转化制备多元醇的关键问题。本论文以水热稳定性良好的碳纳米管(CNTs)为载体,制备了Pt基单金属纳米催化剂、Pd-Fe双金属纳米催化剂。采用TEM、XRD和XPS等手段分析了催化剂的物理化学性质。考察了金属颗粒的纳米尺寸、CNTs的表面含氧基团、Pd/Fe摩尔比、双金属的电子效应等因素对纤维素的水解加氢产物选择性的影响。Pt/CNTs催化转化纤维素的反应结果表明,含有酸性官能团的CNTs能促进纤维素的水解过程,高度分散的Pt金属纳米颗粒能催化乙二醇和1,2-丙二醇的加氢反应。其中,1%Pt/CNTs表现出对乙二醇和1,2-丙二醇最高的选择性,其收率分别为34.3%和37.1%,说明乙二醇和丙二醇生成反应是结构敏感反应,显示出纳米尺寸效应。催化剂的循环使用结果表明,Pt金属纳米颗粒的团聚是造成乙二醇等多元醇收率下降的主要原因。Pd-Fe/CNTs双金属催化剂催化转化纤维素的反应结果表明,这些催化剂能够有效催化转化纤维素制备己糖醇、乙二醇、丙二醇等混合醇,铁元素的引入促进了己糖醇的生成,Pd-Fe/CNTs(1:1)表现出对己糖醇最高的选择性,其收率为21%。可能的原因是铁元素的引入能够有效调节Pd纳米粒子的电子状态,进而影响反应底物的吸附活化,从而改变了产物的选择性。催化剂的循环实验结果表明,铁的流失是导致催化剂失活和己糖醇收率降低的主要原因。