1,4-丁炔二醇(BYD)同时含有碳碳三键和羟基两种官能团,可参与加成和脱水缩合等多种化学反应,是一种重要的有机化工中间体。BYD可由甲醛和乙炔在铜铋催化剂的作用下生成,该方法被称之为Reppe法,是工业上合成BYD的唯一途径。负载型CuO-Bi203催化剂由于良好的催化活性和稳定性在该领域已经受到广泛的关注,但前人的研究主要集中在催化剂载体的筛选和催化剂制备方法的比较上。大量研究表明,掺杂适量的过渡金属不仅可以促进活性铜物种与载体之间具有良好的相互作用,而且还可以提升催化剂的氧化还原能力,但是目前关于铜铋催化剂的掺杂改性研究报道较少。本文通过低温N2吸附-脱附、XRD、H2-TPR、XPS、TG-DSC和催化剂活性评价等方法,详细探究了掺杂过渡金属的种类(Cr、Mn、Fe、Co、Ni)、Mn的掺杂量、焙烧温度以及表面活性剂CTAB添加量对CuO-Bi203催化剂的结构、氧化还原能力、铜物种的分散形态以及用于炔醛化反应时合成BYD催化性能的影响,最后考察了炔醛化反应工艺条件对BYD收率的影响。得出结论如下:1.不同过渡金属掺杂的CuO-Bi203催化剂催化合成BYD的活性顺序为 CB-Mn>CB-Ni>CB-Fe≈CB>CB-Co>CB-Cr。2.Mn的掺杂提高了铜的分散,催化剂中低价Mn的存在有利于Cu+的生成,另外,Mn、Ni的存在可以减少催化剂表面乙炔的聚合;Fe的掺杂对于催化剂的结构性质和氧化还原能力无明显影响;Co的掺杂加剧了CuO的聚集,不利于催化剂的还原过程;Cr的掺杂削弱了 CuO与载体间相互作用,铜流失严重且催化剂表面有大量聚炔生成。3.Mn的掺杂量为3 mmol时,CuO的分散状态最好;催化剂焙烧温度为500℃时,CuO与载体间相互作用良好,且不会过分聚集;CTAB添加量为0.5 mmol时,催化剂孔径较大,有利于产物及时脱附。4.使用目标催化剂催化甲醛和乙炔合成BYD反应的最佳工艺条件为:以DMSO-H2O为溶剂,催化剂使用量为5g,反应温度为95℃,甲醛初始质量分数为23%,催化剂还原后反应液的pH值为7。在该条件下,BYD的收率最大,为59.88%。