在两级串联固定床反应器中通过连续两步反应实现了甘油向吡啶碱的转化。首先,在第一个反应器中以催化剂FeP-P将甘油脱水转化为丙烯醛。然后,将脱水产物直接引入装有双金属催化剂Cu_4.6Pr_0.3/HZSM-5的第二个反应器中,通过催化氨化高收率地合成吡啶碱。在最优反应条件下,甘油转化率可达100%,吡啶碱总收率为60.2%。催化剂表征结果表明,铜和镨的掺杂并未破坏HZSM-5的骨架结构,但增加了催化剂的Lewis酸性位点,从而提高了催化剂将丙烯醛转化为吡啶碱的活性和选择性。微量镨的掺杂导致CuO纳米颗粒高度分散,从而提高了CuO物种的脱氢活性,最终提高了双金属催化剂的催化性能。此外,铜和镨的相互作用可能对丙烯醛转化为吡啶碱有积极的促进作用。采用双金属催化剂Cu_4.6Ru_1.0/HZSM-5将丙烯醛和氨转化为3-甲基吡啶的反应中,氢气作为载气提高了3-甲基吡啶的选择性和吡啶碱的总收率。在最优工艺条件下,3-甲基吡啶的收率为37.0%,比吡啶的收率高出十个百分点,吡啶碱总收率为69.4%。表征结果显示铜和钌分别以CuO和RuO₂的形式存在。两种金属物种完全位于同一区域并且彼此接近,因此,两种金属在加氢和脱氢反应步骤中存在协同作用。与其他Cu-Ru双金属催化剂相比,Cu_4.6Ru_1.0/HZSM-5表现出最好的催化活性,这可能是由催化剂适宜的比表面积以及较强的加氢或脱氢活性综合影响所致。吡啶吸附红外、TEM、EDX、XPS和N₂吸附-脱附表征结果表明催化剂失活是由于在反应过程中产生积碳,覆盖了催化剂活性位点。在550℃空气中煅烧6 h可除去积碳,从而使Cu_4.6Ru_1.0/HZSM-5催化剂的催化性能得到完全恢复。与一些报道的催化剂相比,该催化剂也显示出较长的使用寿命。